Про комети

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

1. Природа комет, їх народження, життя і смерть

2. Сучасні дослідження

3. Будова, склад комети

4. Фізична природа комет

5. Загальні уявлення про комети

6. Початок дослідження комет

7. Захист Землі від кометної небезпеки

8. Імениті комети

9. Історія комет

10. Класифікація комет

11. Життя комет



1. Природа комет, їх народження, життя і смерть

Звідки ж приходять до нас «хвостаті зірки»? До цих пір про джерела комет ведуться жваві дискусії, але єдине рішення ще не вироблено. Ще у XVIII столітті Гершель, спостерігаючи туманності, припустив, що комети - невеликі туманності, що рухаються в міжзоряному просторі. У 1796 році Лаплас у своїй книзі «Виклад системи світу» висловив першу наукову гіпотезу про походження комет. Лаплас вважав їх обривками міжзоряних туманностей, що невірно через відмінності в хімічному складі тих і інших.

Проте його припущення про те, що ці об'єкти мають міжзоряний походження, підтверджувалося наявністю комет із майже параболічними орбітами. Періодичними комети Лаплас вважав також прийшли із міжзоряного простору, але колись захопленими тяжінням Юпітера і переведеними їм на періодичними орбіти. Теорія Лапласа має прихильників і в даний час.

У 50-ті роки голландський астроном Я. Оорт запропонував гіпотезу про існування кометної хмари на відстані 150 000 а. Тобто від Сонця, що утворився в результаті вибуху 10-ї планети Сонячної системи - Фаетона, колись існувала між орбітами Марса і Юпітера. На думку академіка В. Г. Фесенкова вибух стався в результаті занадто сильного зближення Фаетона і Юпітера, тому що при такому зближенні, внаслідок дії колосальних приливних сил, виник сильний внутрішній перегрів Фаетона. Сила вибуху була величезна.

На доказ теорії можна навести розрахунки Ван Фландерна, Вивчено розподіл елементів 60 долгоперіодіческіх комет і прийшов до висновку, що 5 мільйонів років тому між орбітами Юпітера і Марса вибухнула планета масою в 90 земних мас (порівнянна за масі з Сатурном). У результаті такого вибуху велика частина речовини у вигляді ядер комет (уламків крижаної кори), астероїдів і метеоритів залишила межі Сонячної системи, частина затрималася на її периферії у вигляді хмари Оорта, частина речовини залишилася на колишній орбіті Фаетона, де вона і зараз циркулює у вигляді астероїдів, кометних ядер і метеоритів.

Деякі кометні ядра зберегли реліктовий лід під пухким теплоізоляційним шаром тугоплавкої компоненти, і ще до цих пір в поясі астероїдів іноді відкривають періодичними комети, що рухаються по майже кругових орбітах. Прикладом такої комети може бути комета Смирнової - Черних, відкрита в 1975 році.

В даний час загальноприйнятою вважається гіпотеза гравітаційної конденсації всіх тіл Сонячної системи з первинного газово-пилової хмари, що мав подібний з сонячним хімічний склад. У холодній зоні хмари сконденсувати планети-гіганти: Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун. Вони увібрали в себе найбільш рясні елементи протопланетної хмари, в результаті чого їх маси зросли настільки, що вони стали захоплювати не тільки тверді частинки, але і гази. У цій же холодній зоні утворилися і крижані ядра комет, які частково пішли на формування планет-гігантів, а частково, у міру зростання мас цих планет, стали відкидатися ними на периферію Сонячної системи, де й утворили «резервуар» комет - хмара Оорта.

У результаті вивчення елементів майже параболічних кометних орбіт, а також застосування методів небесної механіки було доведено, що хмара Оорта реально існує і є досить стійким: період його напіврозпаду складає близько одного мільярда років. При цьому хмара постійно поповнюється з різних джерел, тому воно не перестає існувати.

Ф. Уіпл вважає, що в Сонячній системі крім хмари Оорта існує і ближча область, густо населена кометами. Вона розташовується за орбітою Нептуна, містить близько 10 комет і саме вона викликає ті помітні обурення в русі Нептуна, які раніше приписувалися Плутону, тому що має масу на два порядки більшу, ніж маса Плутона. Цей пояс міг утворитися в результаті так званої «дифузії кометних орбіт», теорія якої була найбільш повно розроблена ризьким астрономом К. Штейнс. Вона полягає в дуже повільному нагромадженні малих планетних збурень, результатом якого стає поступове скорочення великої півосі еліптичної орбіти комети.

Таким чином, за мільйони років багато комети, що раніше належали хмарі Оорта, змінюють свої орбіти так, що їх перигелії (найближча відстань від Сонця) починають концентруватися поблизу найбільш віддаленої від Сонця планети-гіганта Нептуна, що має велику масу і протяжну сферу дії. Тому, цілком можливе існування передбачена Уіплом кометного пояса за Нептуном.

Надалі еволюція кометної орбіти з пояса Уіпла протікає набагато стрімкіше, в залежності від зближення з Нептуном. При зближенні відбувається сильна трансформація орбіти: Нептун своїм магнітним полем діє так, що після виходу зі сфери його дії, комета починає рухатися по різко гіперболічної орбіті, що призводить або до її викиду з Сонячної системи, або ж вона продовжує рухатися усередину планетної системи, де може знову піддатися впливу планет-гігантів, або буде рухатися до Сонця по стійкій еліптичній орбіті, своїм афелій (точкою найбільшого віддалення від Сонця) показуючи приналежність до сімейства Нептуна.

На думку Є. І. Казимирчак-Полонської, дифузія призводить до накопичення кругових кометних орбіт також між Ураном і Нептуном, Сатурном і Ураном, Юпітером і Сатурном, які також є джерелами кометних ядер.

Ряд труднощів, що мали місце в гіпотезі захоплення, особливо в часи Лапласа, при поясненні походження комет, спонукав учених шукати інші джерела комет. Так, наприклад, французький вчений Лагранж, грунтуючись на відсутності різких первинних гіпербол, наявності тільки прямих рухів у системі періодичними комет в сімействі Юпітера, висловив гіпотезу про еруптивної, тобто вулканічному, походження комет з різних планет. Лагранжа підтримав Проктор, який пояснював існування комет в Сонячній системі найсильнішої вулканічною діяльністю на Юпітері.

Але для того, щоб фрагмент поверхні Юпітера міг подолати поле тяжіння планети, йому потрібно було б повідомити початкову швидкість близько 60 км / с. Поява таких швидкостей при вулканічних виверженнях є нереальним, тому гіпотеза еруптивної походження комет вважається фізично неспроможною. Але в наш час її підтримує ряд учених, розробляючи доповнення та уточнення до неї. Існують також й інші гіпотези про походження комет, які не отримали такого широкого розповсюдження, як гіпотези про міжзоряному походження комет, про хмарі Оорта і еруптивної освіту комет.

2. Сучасні дослідження

комета астроном загроза

Проект «Вега» («Венера-комета Галлея») був одним з найскладніших в історії космічних досліджень. Він складався з трьох частин: вивчення атмосфери і поверхні Венери за допомогою посадкових апаратів, вивчення динаміки атмосфери Венери за допомогою аеростатних зондів, проліт через кому і плазмову оболонку комети Галлея.

Автоматична станція «Вега-1» стартувала з космодрому Байконур 15 грудня 1984, через 6 днів за нею послідувала «Вега-2». У червні 1985 року вони один за одним пройшли поблизу Венери, успішно провівши дослідження, пов'язані з цією частиною проекту. Але найцікавішою була третя частина проекту - дослідження комети Галлея. Космічним апаратам вперше належало «побачити» ядро комети, невловиме для наземних телескопів. Зустріч «Веги-1» з кометою сталася 6 березня, а «Веги-2» - 9 березня 1986 року. Вони пройшли на відстані 8900 та 8000 кілометрів від її ядра.

Найважливішим завданням у проекті було дослідження фізичних характеристик ядра комети. Вперше ядро розглядалося як просторово дозволений об'єкт, були визначені його будова, розміри, інфрачервона температура, отримані оцінки його складу та характеристик поверхневого шару.

У той час ще не представлялося технічної можливості здійснити посадку на ядро комети, тому що занадто велика була швидкість зустрічі - у випадку з кометою Галлея це 78 км / с. Небезпечно було навіть пролітати на занадто близькій відстані, так як кометна пил могла зруйнувати космічний апарат. Відстань прольоту було обрано з урахуванням кількісних характеристик комети. Використовувалося два підходи: дистанційні вимірювання за допомогою оптичних приладів і прямі вимірювання речовини (газу та пилу), що залишає ядро і перетинає траєкторію руху апарата.

Оптичні прилади були розміщені на спеціальній платформі, розробленої і виготовленої спільно з чехословацькими фахівцями, яка поверталася під час польоту і відстежувала траєкторію руху комети. З її допомогою проводилися три наукових експерименту: телевізійна зйомка ядра, вимірювання потоку інфрачервоного випромінювання від ядра (тим самим визначалася температура його поверхні) та спектру інфрачервоного випромінювання внутрішніх «околоядерних» частин коми на довжинах хвиль від 2,5 до 12 мікрометрів з метою визначення його складу. Дослідження ІЧ випромінювання проводилися за допомогою інфрачервоного спектрометра ІКС.

Підсумки оптичних досліджень можна сформулювати наступним чином: ядро - витягнуте монолітне тіло неправильної форми, розміри великої осі - 14 кілометрів, у поперечнику - близько 7 кілометрів. Кожні добу його залишають кілька мільйонів тонн водяної пари. Розрахунки показують, що таке випаровування може йти від крижаного тіла. Але разом з тим прилади встановили, що поверхня ядра чорна (відбивна здатність менше 5%) і гаряча (приблизно 100 тисяч градусів Цельсія).

Вимірювання хімічного складу пилу, газу та плазми вздовж траєкторії польоту показали наявність водяної пари, атомних (водень, кисень, вуглець) і молекулярних (чадний газ, діоксид вуглецю, гідроксил, ціан та ін) компонентів, а також металів з домішкою силікатів.

Проект був здійснений при широкій міжнародній кооперації та за участю наукових організацій багатьох країн. У результаті експедиції «Вега» вчені вперше побачили кометної ядро, одержали великий обсяг даних про його складі і фізичних характеристиках. Груба схема була замінена картиною реального природного об'єкта, раніше ніколи не спостерігалося.

В даний час NASA готує три великі експедиції. Перша з них називається «Stardust» («Зоряний пил»). Вона передбачає запуск в 1999 році космічного апарату, який пройде в 150 кілометрах від ядра комети Wild 2 в січні 2004 року. Основне його завдання: зібрати для подальших досліджень кометної пил за допомогою унікальної субстанції, званої «аерогелю». Другий проект має назву «Contour» («COmet Nucleus TOUR»). Апарат буде запущений в липні 2002 року. У листопаді 2003 року він зустрінеться з кометою Енке, в січні 2006 року - з кометою Швассмана-Вахмана-3, і, нарешті, в серпні 2008 року - з кометою d «Arrest. Він буде оснащений досконалим технічним обладнанням, яке дозволить отримати високоякісні фотографії ядра в різних спектрах, а також зібрати кометні газ і пил.

Проект також цікавий тим, що космічний апарат за допомогою гравітаційного поля Землі може бути переорієнтований в 2004-2008 році на нову комету. Третій проект - найбільш цікавий і складний. Він називається «Deep Space 4» і входить в програму досліджень під назвою «NASA New Millennium Program». У його ході передбачається посадка на ядро комети Tempel 1 в грудні 2005 року і повернення на Землю в 2010 році. Космічний апарат досліджує ядро комети, збере і доставить на Землю зразки грунту. Найбільш цікавими подіями за останні кілька років стали: поява комети Хейла-Боппа і падіння комети Шумейкер-Леві 9 на Юпітер.

Комета Хейла-Боппа з'явилася на небі навесні 1997 року. Її період становить 5900 років. З цією кометою пов'язані деякі цікаві факти. Восени 1996 року американський астроном-любитель Чак Шрамек передав у всесвітню мережу Інтернет фотографію комети, на якій виразно було видно яскравий білий об'єкт невідомого походження, злегка сплюснутий по горизонталі. Шрамек назвав його «Saturn-like object» (сатурнообразний об'єкт, скорочено - «SLO»). Розміри об'єкта в кілька разів переважали розміри Землі.

Реакція офіційних наукових представників була дивною. Знімок Шрамека був оголошений підробкою, а сам астроном - містифікатором, але зрозумілої пояснення характеру SLO не було запропоновано. Знімок, опублікований в Інтернет, викликав вибух окультизму, поширювалося величезна кількість розповідей про прийдешнє кінці світу, «мертвої планеті стародавньої цивілізації», злісних прибульців, які готуються до захоплення Землі за допомогою комети, навіть вислів: «What the hell is going on?» ( «Що за чортівня відбувається?») перефразували в «What the Hale is going on ?»... До цих пір не ясно, що це був за об'єкт, яка його природа.

23 липня з'явилося повідомлення про те, що ядро комети розділилося навпіл. Попередній аналіз показав, що друге «ядро» - зірка на задньому плані, але наступні знімки спростували це припущення. З плином часу «очі» знову з'єдналися, і комета прийняла первісний вигляд. Цей феномен також не була пояснена жодним вченим. Таким чином, комета Хейла-Боппа була не стандартним явищем, вона дала вченим новий привід для роздумів.

Іншим гучним подією стало падіння в липні 1994 року періодичними комети Шумейкер-Леві 9 на Юпітер. Ядро комети в липні 1992 року в результаті зближення з Юпітером розділилося на фрагменти, які згодом зіткнулися з планетою-гігантом. У зв'язку з тим, що зіткнення відбувалися на нічному боці Юпітера, земні дослідники могли спостерігати лише спалаху, відображені супутниками планети. Аналіз показав, що діаметр фрагментів від одного до декількох кілометрів. На Юпітер впали 20 кометних осколків.

Вчені стверджують, що розпад комети на частини - рідкісна подія, захоплення комети Юпітером - ще більш рідкісне пригода, а зіткнення великої комети з планетою - екстраординарна подія космічне. Нещодавно в американській лабораторії на одному з найпотужніших комп'ютерів Intel Teraflop з продуктивністю 1 трильйон операцій в секунду була прорахована модель падіння комети радіусом 1 кілометр на Землю. Обчислення зайняли 48 годин. Вони показали, що такий катаклізм стане смертельним для людства: у повітря піднімуться сотні тонн пилу, закривши доступ сонячного світла і тепла, при падінні в океан утворюється гігантське цунамі, відбудуться руйнівні землетруси ...

За однією з гіпотез, динозаври вимерли в результаті падіння комети або астероїда великий. У штаті Арізона існує кратер діаметром 1219 метрів, що утворився після падіння метеорита 60 метрів у діаметрі. Вибух був еквівалентний вибуху 15 мільйонів тонн тринітротолуолу. Передбачається, що знаменитий Тунгуський метеорит 1908 мав діаметр близько 100 метрів.

Тому вчені працюють зараз над створенням системи раннього виявлення, знищення або відхилення великих космічних тіл, що пролітають недалеко від нашої планети.

Таким чином, з'ясувалося, що, незважаючи на ретельне їх вивчення, комети таять у собі ще багато загадок. Якісь із цих гарних «хвостатих зірок», час від часу сяючих на вечірньому небі, можуть становити реальну небезпеку для нашої планети. Але прогрес в цій області не стоїть на місці, і, швидше за все, вже наше покоління стане свідком посадки на кометної ядро. Комети поки що не становлять практичного інтересу, але їх вивчення допоможе зрозуміти основи, причини інших подій. Комета - космічна странніца, вона проходить через дуже віддалені області, недоступні для досліджень, і можливо вона «знає», що відбувається в міжзоряному просторі.

3. Будова, склад комети

Маленьке ядро комети є єдиною еетвердой частиною, в ньому зосереджена майже вся її маса. Тому ядро - першопричина всього іншого комплексу кометних явищ. Ядра комет до цих пір все ще недоступні телескопічним спостереженнями, так як вони вуалюються навколишнього їх світиться матерією, безперервно минає з ядер. Застосовуючи великі збільшення, можна заглянути в глибші шари світиться газопилової оболонки, але і те, що залишиться, буде за своїми розмірами все ще значно перевищувати справжні розміри ядра.

Центральне згущення, видиме в атмосфері комети візуально і на фотографіях, називається фотометричним ядром. Вважається, що в центрі його знаходиться власне ядро комети, тобто є центром мас. Однак, як показав радянський астроном Д. О. Мохнач, центр мас може не збігатися з найбільш яскравою областю фотометричного ядра. Це явище носить назву ефекту Мохнач.

Туманний атмосфера, навколишнє фотометричне ядро, називається комою. Кома разом з ядром складають голову комети - газову оболонку, яка утворюється в результаті прогрівання ядра при наближенні до Сонця. Далеко від Сонця голова виглядає симетричною, але з наближенням до нього вона поступово стає овальною, потім подовжується ще сильнішою і в протилежній від Сонця стороні з неї розвивається хвіст, що складається з газу та пилу, що входять до складу голови.

Ядро - найголовніша частина комети. Проте до цих пір немає одностайної думки, що воно являє собою насправді. Ще за часів Лапласа існувала думка, що ядро комети - тверде тіло, що складається з легко випаровуються речовин типу льоду або снігу, швидко перетворюються на газ під впливом сонячного тепла. Ця класична крижана модель кометного ядра була істотно доповнена останнім часом. Найбільшим визнанням користується розроблена Уіплом модель ядра - конгломерату з тугоплавких кам'янистих частинок і замороженої летючої компоненти (метану, вуглекислого газу, води та ін.) У такому ядрі крижані шари з заморожених газів чергуються з пиловими шарами. У міру прогрівання гази, випаровуючись, захоплюють за собою хмари пилу. Це дозволяє пояснити освіта газових і пилових хвостів у комет, а також здатність невеликих ядер до газовиділення.

Згідно Уіплу механізм закінчення речовини з ядра пояснюється наступним чином. У комет, які вчинили невелике число проходжень через перигелій, - так званих «молодих» комет - поверхнева захисна кірка ще не встигла утворитися, і поверхня ядра вкрита льодами, тому газовиділення протікає інтенсивно шляхом прямого випаровування. У спектрі такої комети переважає відбите сонячне світло, що дозволяє спектрально відрізняти «старі» комети від «молодих».

Зазвичай «молодими» називаються комети, що мають великі півосі орбіт, тому що передбачається, що вони вперше проникають у внутрішні області Сонячної системи. «Старі» комети - це комети з коротким періодом обертання навколо Сонця, багато разів проходили свій перигелій. У «старих» комет на поверхні утворюється тугоплавкий екран, так як при повторних повернення до Сонця поверхневий лід, подтаівая, «забруднюється». Цей екран добре захищає що знаходиться під ним лід від впливу сонячного світла.

Модель Уіпла пояснює багато кометні явища: рясне газовиділення з маленьких ядер, причину негравітаційного сил, відхиляючих комету від розрахункового шляху. Потоки, що закінчується з ядра, створюють реактивні сили, які й призводять до вікових прискоренням або уповільненням в русі періодичними комет. Існують також інші моделі, що заперечують наявність монолітного ядра: одна представляє ядро як рій сніжинок, інша - як скупчення кам'яно-крижаних брил, третя говорить про те, що ядро періодично конденсується з частинок метеорного рою під дією гравітації планет. Все ж таки найбільш правдоподібною вважається модель Уіпла.

Маси ядер комет в даний час визначаються вкрай невпевнено, тому можна говорити про ймовірне діапазоні мас: від декількох тонн (мікрокомети) до кількох сотень, а можливо, і тисяч мільярдів тонн (від 10 до 10 - 10 тонн). Кома комети оточує ядро у вигляді туманної атмосфери. У більшості комет кома складається з трьох основних частин, помітно відрізняються своїми фізичними параметрами:

1) найбільш близька, прилегла до ядра область - внутрішня, молекулярна, хімічна і фотохімічна кома,

2) видима кома, або кома радикалів,

3) ультрафіолетова, або атомна кома.

На відстані в 1 а. Тобто від Сонця середній діаметр внутрішньої коми D = 10 км, видимої D = 10 - 10 км і ультрафіолетової D = 10 км. У внутрішній комі відбуваються найбільш інтенсивні фізико-хімічні процеси: хімічні реакції, дисоціація і іонізація нейтральних молекул. У видимій комі, що складається в основному з радикалів (хімічно активних молекул) (CN, OH, NH та ін), процес дисоціації і збудження цих молекул під дією сонячної радіації продовжується, але вже менш інтенсивно, ніж у внутрішній комі.

Л. М. Шульман на підставі динамічних властивостей речовини запропонував ділити кометної атмосфери на наступні зони:

1) пристінковий шар (область випаровування і конденсації частинок на крижаній поверхні),

2) околоядерную область (область газодинамічного руху речовини),

3) перехідну область,

4) область вільно-молекулярного розлітання кометних частинок у міжпланетний простір.

Але не для всякої комети має бути обов'язковою наявність усіх перерахованих атмосферних областей. У міру наближення комети до Сонця діаметр видимої голови день у день зростає, після проходження перигелії її орбіти голова знову збільшується і досягає максимальних розмірів між орбітами Землі та Марса. У цілому для всієї сукупності комет діаметри голів укладені в широких межах: від 6000 км до 1 млн. км.

Голови комет під час руху по орбіті комети приймають різноманітні форми. Далеко від Сонця вони круглі, але в міру наближення до Сонця, під впливом сонячного тиску, голова приймає вигляд параболи або ланцюгової лінії. С. В. Орлов запропонував наступну класифікацію кометних голів, що враховує їхню форму і внутрішню структуру:

1. Тип E; - спостерігається у комет з яскравими комамі, обрамленими з боку Сонця світяться параболічними оболонками, фокус яких лежить у ядрі комети.

2. Тип C; - спостерігається у комет, голови яких у чотири рази слабкіше голів типу E і за зовнішнім виглядом нагадують цибулину.

3. Тип N; - спостерігається у комет, у яких відсутній і кома і оболонки.

4. Тип Q; - спостерігається у комет, що мають слабкий виступ у бік Сонця, тобто аномальний хвіст.

5. Тип h; - спостерігається у комет, в голові яких генеруються рівномірно розширюються кільця - галоси з центром у ядрі.

Найбільш вражаюча частина комети - її хвіст. Хвости майже завжди спрямовані в протилежний від Сонця бік. Хвости складаються з пилу, газу і іонізованих частинок. Тому в залежності від складу частинки хвостів відштовхуються в протилежний від Сонця бік силами, що виходять із Сонця.

Ф. Бесселя, досліджуючи форму хвоста комети Галлея, вперше пояснив її дією відразливих сил, що виходять із Сонця. Згодом Ф. О. Бредіхін розробив більш досконалу механічну теорію кометних хвостів і запропонував розбити їх на три відособлені групи, залежно від величини відштовхуючого прискорення. Механізм свічення кометних молекул був розшифрований в 1911 році К. Шварцшильда і Є. Кроном, які прийшли до висновку, що це механізм флуоресценції, тобто перевипромінювання сонячного світла.

Іноді в кометах спостерігаються досить незвичайні структури: промені, які виходять під різними кутами з ядра й утворюють у сукупності променистий хвіст; галоси - системи розширюються концентричних кілець; вужчому оболонки - поява декількох оболонок, постійно рухаються до ядра; хмарні освіти; омегообразние вигини хвостів, що з'являються при неоднорідностях сонячного вітру.



4. Фізична природа комет

Маленьке ядро діаметром вздовж кілометра є єдиною твердою частиною комети, і в ньому практично зосереджена вся її маса. Маса комет дуже мала і ніяк не впливає на рух планет. Планети ж проводять великі обурення в русі комет. Ядро комети, очевидно, складається із суміші пилинок, твердих шматочків речовини і замерзлих газів, таких як: вуглекислий газ, метан, аміак.

При наближенні комети до Сонця ядро прогрівається і з нього виділяються газ і пил. Вони створюють газову оболонку - голову комети. Газ і пил, що входять до складу голови, під дією тиску сонячного випромінювання і корпускулярних потоків утворюють хвіст комети, завжди спрямований у бік, протилежна Сонцю. Чим ближче до Сонця підходить комета, тим вона яскравіше і тим довший її хвіст внаслідок більшого її опромінювання та інтенсивного виділення газів. Найчастіше він прямий, тонкий, струйчатий. У великих і яскравих комет іноді спостерігається широкий, вигнутий віялом хвіст. Деякі хвости досягають у довжину відстані від Землі до Сонця, а голова комети - розмірів Сонця. З віддаленням від Сонця вигляд і яскравість комети міняються в зворотному порядку і комета зникає з виду, досягнувши орбіти Юпітера.

Спектр голови і хвоста комети має звичайно яскраві смуги. Аналіз спектру показує, що голова комети складається в основному з пари вуглецю і ціану, а у складі її хвоста є іонізовані молекули чадного газу. Спектр ядра комети є копією сонячного спектра, тобто ядро світиться відбитим сонячним світлом, поглинаючи і потім переізлучая сонячну енергію. На відстані Землі від Сонця комета не гаряче ніж Земля.

Російський учений Ф. О. Бредіхін (1831-1904) розробив спосіб визначення за кривизні хвоста сили, що діє на його частинки. Він встановив класифікацію кометних хвостів і пояснив ряд спостережуваних у них явищ на основі законів механіки та фізики. В останні роки стало ясно, що рух газів у прямих хвостах та злами викликані взаємодією іонізованих молекул газів хвоста з налітають на них потоком частинок (корпускул), що летять від Сонця, яких називають сонячним вітром. Вплив сонячного вітру на іони кометного хвоста перевершують їх тяжіння Сонцем в тисячі разів. Посилення короткохвильової радіації Сонця і корпускулярних потоків викликає раптові спалахи яскравості комет.

І в наш час іноді серед населення висловлюються побоювання, що Земля зіткнеться з кометою. У 1910 р. Земля пройшла крізь хвіст комети Галлея, де є чадний газ. Однак його домішку в приземному повітрі виявити не вдалося, так як навіть у голові комети гази надзвичайно розряджені. Зіткнення Землі з ядром комети украй маловірогідне подія. Можливо, таке зіткнення спостерігалося в 1908 р. як падіння Тунгуського метеорита. При цьому на висоті кількох кілометрів стався потужний вибух, повітряна вола якого повалила ліс на величезній площі.

5. Загальні уявлення про комети

Перелом впредставленіях про кометах пов'язаний з ім'ям Едмунта Галлея. У Новий час до Ньютона всі вважали їх чужорідними мандруєте, лише пролітають крізь Сонячну систему по незамкнутим параболічним орбітах. Після того як в 1680 і 1682гг. з'явилися дві яскраві комети, Галлей розрахований і опублікував 1705 орбіти 24 комет і звернув увагу на схожість параметрів орбіт у кількох з них, що спостерігалися в 16-17 ст., з параметрами комети 1682.

Проміжки часу між появами цих комет виявилися короткими 75-76 рр.. З найдавніших часів до наших днів помічено й описано вже близько 2000 комет. За 300 років після Ньютона вичеслени орбіти більше 700 з них. Загальні результати такі: більшість комет рухається по еліпсах, помірно або сильно витягнутим

Найкоротшим маршрутом ходить комета Енке - від орбіти Меркурія до Юпітера і назад за 3,3 року. Сама далека з тих, що спостерігалася двічі, - комета, відкрита у 1788 р. Кароліна Гершель і повернулася через 154 роки з відстань 57 а. тобто У 1914 р. на орбіті рекорду дальності пішла комета Делавана. Вона віддалилася на 170 000 а. тобто і «фінішує» через 24 млн. років.

Комети - самі протяжні тіла Сонячної системи. У комети 1811 одна голова за обсягом в 6-8 разів перевершувала Сонце. У комети 1882 хвіст був більше, ніж відстань від Сонця до Юпітера. Ядро складається з льодів, всередині ущільнених, а зовні пористих, губчастих і пухнастих. Поки що до Сонця далеко, комета, проморожені до -260 C, спить глибоким сном: ні голови, ні хвоста

6. Початок дослідження комет

Когдаже люди вперше задумалися про яскраві хвостатих «зірок» на нічному небі? Перша письмова згадка про появу комети датується 2296 роком до нашої ери. Рух комети по сузір'ям ретельно спостерігалося китайськими астрономами. Стародавнім китайцям небо уявлялося величезною країною, де яскраві планети були правителями, а зірки - органами влади. Тому постійно переміщається комету стародавні астрономи вважали гінцем, кур'єром, доставляє депеші. Вважалося, що будь-яка подія на зоряному небі попереджав указом небесного імператора, що доставляються кометою-гінцем.

Стародавні люди панічно боялися комет, наказуючи їм багато земних катаклізми і нещастя: мор, голод, стихійні лиха ... Комет боялися тому, що не могли знайти досить зрозумілого і логічного пояснення цьому явищу. Звідси з'являються численні міфи про комети. Стародавнім грекам головою з розпущеним волоссям представлялася будь-яка досить яскрава і видима неозброєним поглядом комета. Звідси і назва утворилося: слово «комета» походить від давньогрецького «кометіс», що в перекладі означає «волосатий».

Науково обгрунтувати явище першим спробував Арістотель. Не помічаючи жодної закономірності в появі і русі комет, він запропонував вважати їх займистими атмосферними випаровуваннями. Думка Арістотеля стало загальновизнаним. Однак римський вчений Сенека спробував спростувати вчення Арістотеля. Він писав, що «комета має власне місце між небесними тілами ..., вона описує свій шлях і не гасне, а тільки віддаляється». Але його проникливі припущення визнали безрозсудними, тому що занадто був високий авторитет Арістотеля.

Але в силу невизначеності, відсутність єдиної думки і пояснення феномену «хвостатих зірок» люди ще довго продовжували вважати їх чимось надприродним. У кометах бачили вогненні мечі, криваві хрести, палаючі кинджали, драконів, відрубані голови ... Враження від появи яскравих комет були настільки сильні, що забобонам піддавалися навіть освічені люди, вчені: наприклад, відомий математик Бернуллі говорив, що хвіст комети є знаменням гніву Божого.

В епоху Середньовіччя знову з'явився науковий інтерес до явища. Один з видатних астрономів тієї епохи Регіомонтан поставився до кометам, як до об'єктів наукового дослідження. Регулярно спостерігаючи все з'являлися світила, він першим описав траєкторію руху та напрямки хвоста. У XVI столітті астроном Апіа, проводячи схожі спостереження, прийшов до висновку, що хвіст комети завжди спрямований у протилежний бік Сонця. Трохи пізніше став спостерігати рух комет з найвищою для того часу точністю данський астроном Тихо Браге. У результаті своїх досліджень він довів, що комети - небесні тіла, дальші, ніж Місяць, і тим самим спростував вчення Арістотеля про атмосферних випарах.

Але, незважаючи на дослідження, позбавлення від забобонів йшло дуже повільно: наприклад, Людовик XIV дуже побоювався комети 1680, так як вважав її передвісницею своєї загибелі. Найбільший внесок у вивчення істинної природи комет був зроблений Едмондом Галлея. Головним його відкриттям було встановлення періодичності появи однієї і тієї ж комети: в 1531 р., в 1607 р., в 1682 р. Захоплений астрономічними дослідженнями, Галлей зацікавився рухом комети 1682 і зайнявся обчисленням її орбіти. Його цікавив шлях її руху, а так як Ньютон вже проводив подібні обчислення, Галлей звернувся до нього.

Учений відразу дав відповідь: комета буде рухатися по еліптичній орбіті. На прохання Галлея Ньютон виклав свої обчислення й теореми в трактаті «De Motu», тобто «Про рух». Отримавши допомогу Ньютона, він зайнявся обчисленням кометних орбіт за астрономічними спостереженнями. Йому вдалося зібрати відомості про 24 кометах. Таким чином з'явився перший каталог кометних орбіт. У своєму каталозі Галлей виявив, що три комети дуже схожі за своїми характеристиками, з чого він зробив висновок, що це не три різні комети, а періодичні появи однієї і тієї ж комети. Період її появи виявився рівним 75,5 років. Згодом вона була названа кометою Галлея.

Після каталозі Галлея з'явилося ще кілька каталогів, куди заносяться всі з'явилися як у далекому минулому, так і в даний час комети. З них найбільш відомі: каталог Бальде і Обальдія, а також, вперше виданий в 1972 році, каталог Б. Марсдена, що вважається найбільш точним і надійним.

7. Захист Землі від кометної небезпеки

Проблема кометної небезпеки детально проаналізовано вомножестве публікацій. Слід зазначити, що найбільшу небезпеку являють собою масивні долгоперіодіческіе комети, їх поява найчастіше буває несподіваним через довільної орієнтації площин орбіт і великих або дуже великих періодів звернення.

Більш того, багато хто з цих комет - аперіодіческій, тобто рухаються по незамкнутим траєкторіях (параболічним або гіперболічним) і тому дійсно є новими. У цих комет можлива більш висока швидкість зіткнення з Землею - до 72 км / с (на зустрічних траєкторіях), що може призвести до глобальних катастрофічних наслідків. Можливість подібних катастрофічних подій підтверджується багатьма фактами. По-перше, до теперішнього часу на поверхні Землі виявлено понад 230 великих ударних кратерів

Звичайно, більшість цих кратерів, швидше за все, були утворені при падінні на земну поверхню кам'янистих тіл, які можуть пронизувати земну атмосферу практично не руйнуючись. Цілком імовірно, що якась частина кратерів була утворена і великими кометних ядрами або тілами проміжного складу. Але зіткнення з кометами можуть призводити не тільки до катастрофічних наслідків. Ряд вчених вважає, що відразу після свого формування при високих температурах і охолодження земна поверхня була дуже суха (наприклад, як зараз місячна), і що практично вся вода і інші летючі з'єднання були доставлені потоком комет, який обрушився в той час на Землю.

До речі, комети могли доставити не тільки воду, але й складні органічні сполуки, виникнення яких в земних умовах, як деякі вважають, було малоймовірним, і таким чином створили основу для зародження найпростіших організмів. Хоча це поки що й гіпотези, але крім Тунгуського явища, є й інші факти, що підтверджують падіння ядер комет в минулому на Землю. Наприклад, одне з найбільш масових вимирань флори і фауни за останні 230 млн. років відбулося 65 млн. років тому (між мезозойської і кайнозойської біологічними ерами або на рубежі крейдяного і третинного геологічних періодів), коли зникло близько 2 / 3 всіх живих організмів, включаючи динозаврів. З цим же моментом в геологічних відкладах земної поверхні пов'язаний шар з підвищеним вмістом надзвичайно рідкісного на Землі елемента іридію

Вчені Л. Альварес і С. Ванденберг показали, що вміст цього елементу в той період на земній поверхні могла різко збільшитися в результаті падіння великого кометного ядра (з поперечником близько 10 км), що мав підвищений вміст іридію. Був навіть знайдений кратер з відповідним віком і відповідними морфологічними особливостями, який міг виникнути при такій події. Цей кратер, на ім'я Чиксулуб, має діаметр 180 км і знаходиться на півострові Юкатан у Мексиці. Але причиною вимирання живих організмів тоді могла бути не підвищена концентрація іридію, а найсильніший вибух, викликаний зіткненням кометного ядра із земною поверхнею, який привів до викиду в атмосферу (у тому числі в її верхні шари) величезної кількості пилу.

Глобальне запилення атмосфери неминуче призводить до різкого падіння температури її нижніх шарів (на 10 і більше градусів), так як пил екранує потік сонячного випромінювання. Така зміна середньої температури може зберігатися до 1 року - так званий ефект «ядерної зими» (він також неминучий при масовому застосуванні ядерної зброї, звідки і з'явилася відповідну назву). Цілком імовірно, що такий ефект, викликаний падінням великого кометного ядра (але це міг бути і астероїд) на земну поверхню 65 млн. років тому, і привів до катастрофічної загибелі живих організмів.

Ще одне підтвердження реальності зіткнень кометних ядер з планетами - унікальна подія, яка сталася «на очах» у всього сучасного людства. Мається на увазі падіння фрагментів комети Шумейкер-Леві 9 на Юпітер в липні 1994 р. Ця комета була виявлена в околицях Юпітера на початку 1993 р. вже після того, як розпалася на 20 фрагментів, які розподілилися уздовж її орбіти у вигляді світиться "небесного намиста» . Як показало моделювання руху цієї комети «назад», вона була або зірваним «з місця» віддаленим крижаним супутником Юпітера, або раніше захопленій планетою-гігантом звичайної кометою.

Швидше за все, кометної ядро було розірвано на частини приливними силами при близькому проходженні до Юпітера. Падіння уламків ядра комети з розмірами від 1 до 10 км зі швидкістю близько 60 км / с відбувалося з 16 по 22 липня 1994 р. на зворотний бік південної півкулі Юпітера. Це не дозволило безпосередньо спостерігати ефекти зіткнень. Але наслідки падінь ставали спостерігаються на видимому півкулі Юпітера вже через 40-50 хв. через його швидкого обертання. Вони були грандіозними. Сліди вибухів у вигляді величезних темних плям і розходяться від них кільцевих ударних хвиль (по діаметру порівнянних із Землею) на тлі юпітеріанських атмосфери спостерігалися у всіх обсерваторіях світу. Але кращі за якістю знімки були отримані за допомогою орбітального телескопа «Хаббл» працює за межами земної атмосфери.

Але перш, ніж приступити до обговорення питання про захист Землі від великих комет і астероїдів, зупинимося коротко на обговоренні більш «простий» проблеми - а чи так вже й велика небезпека зіткнення Землі з кометами? Говорячи мовою математики, мова йде про знаходження ймовірності перетину орбіт Землі і комети практично в одній точці. Інтуїтивно здається, що ця ймовірність повинна бути виключно мала, але яка кількісна оцінка цієї малості? Для відповіді на запитання достатньо врахувати, що із спостережень близько 200 долгоперіодіческіх комет відомо, що близько 5 комет в рік перетинають площину орбіти Землі (нагадаємо, що мова йде тільки вже про відомих кометах типу комети Карла V або комети Галлея).

Для зіткнення необхідно, щоб траєкторія хоча б однієї з таких комет перетнулась з положенням Землі, точніше пройшла б через окружність площею в 1 / 4 площі земної поверхні. Розрахунки показують, що ймовірність такої події, як і очікувалося, екстремально мала - приблизно одна подія в 50-100 млн. років. Але геологічний вік Землі близький до 4,5 млрд. років. Значить, за цей час нас «завітали», як мінімум, кілька десятків комет? А якщо врахувати, що кожен рік астрономи відкривають ще 3-5 нових комет, то кометний фактор стає одним з найважливіших елементів земної історії! Цей висновок підтверджується і даними спостережень кратерів Місяця, значна частина яких сформувалася під впливом комет, астероїдів і метеоритів.

Сполучаючи «оптимістичну» і «песимістичну» точки зору на кометної загрозу для Землі, можна вказати найбільш надійний інтервал для таких подій - приблизно один раз на 10-20 млн. років. Багато це чи мало? Чи варто брати до уваги кометної небезпеки і вживати якісь превентивні заходи? Для тих, хто налаштований «оптимістично» (за принципом - на мій вік вистачить), зауважимо, що наведені вище оцінки характеризують лише частоту подій, але в принципі не можуть дати відповіді на запитання, коли ж ця подія відбудеться.

Слід пояснити, що і в повсякденному житті ми інтуїтивно оцінюємо небезпеку того чи іншого чинника. Навіть без спеціальних пояснень, кожен з нас усвідомлює, що небезпека від рухомого автомобіля набагато перевищує небезпека від впав з даху цегли або аварії літака. Отже, в першу чергу потрібно «страхуватися» від потенційно найбільш ймовірного події. Але що до цієї логіки людині, на якого цегла все-таки впав! Ми чудово розуміємо, що ймовірність аварії на атомній станції надзвичайно мала. І, незважаючи на це, ми стали свідками жаху Чорнобиля. Отже - сама про себе ймовірність тієї чи іншої події хоча й важлива, але недостатня для характеристики ступеня небезпеки явища.

Вчені вже давно розуміли цей факт при розробці і проектуванні складних систем. Для порівняння різних за своїми властивостями імовірнісним і впливу на людину подій було запропоновано використовувати поняття «фактор небезпеки», рівний добутку ймовірності події на число потенційних жертв. Так наприклад, щорічно на земній кулі у авіаційні катастрофи гине близько тисячі чоловік. Статистичні дані показують, що ймовірність однієї такої катастрофи приблизно становить одну подію на місяць. У цьому випадку фактор небезпеки авіаційних катастроф для людства становить близько 80-90. Якщо врахувати, що зіткнення великої комети з Землею буде супроводжуватися загибеллю всього живого, то рейтинг цієї загрози перевищує авіаційний майже в 5-7 разів! Вірогідність ефекту мала, але зате наслідки глобальні!



8. Імениті комети

Комета Галлея:

В1705 році Едмонд Галлей, використовуючи Ньютонівські закони руху, передбачив, що комета, яку спостерігали в 1531, 1607 і 1682 роках, повинна повернутися в 1758 році (що, на жаль, було вже після його смерті). Комета дійсно повернулася, як було передбачено, і пізніше була названа на його честь. Середній період обертання комети Галлея навколо Сонця дорівнює 76 рокам. Остання її проходження через через перигелій спостерігалося в лютому 1986 року.

Ядро комети Галлея має розміри приблизно 16 ? 8 ? 8 кілометрів. Всупереч очікуванням, воно дуже темне: його альбедо складає всього лише 0.03, що робить його ще більш темним, ніж кам'яне вугілля. Таким чином, ядро комети Галлея є одним з найтемніших об'єктів в Сонячній системі. Щільність ядра комети Галлея дуже низька, всього біля 0.1 грама на кубіч. см, що говорить про те, що воно має пористу структуру, оскільки складається в основному з пилу з льодом. Комета Галлея повернеться у внутрішню Сонячну систему наступного разу в 2061.

Комета Хіакутаке:

Без перебільшення можна сказати, що кінець нашого сторіччя проходить під знаком збільшеного інтересу до кометних досліджень. У 1995 році увага астрономів всього світу була прикута до комети Шумейкер-Леві, що розпалася на безліч осколків і породила гігантські обурення в атмосфері Юпітера після їх падіння на цю планету. Перші місяці 1996 ознаменувалися відкриттям нової комети - комети Хіакутаке, яка впродовж декількох тижнів була одним з найбільш яскравих об'єктів на небесній сфері.

На відміну від таких добре відомих комет, як комета Карла XII або комета Галлея, комета Хіакутаке була відкрита в січні 1996 року, коли вона була віддалена від Землі на відстань в 300 млн. км. Попередні дані не виключають можливості того, що попередній візит цієї комети в сонячну систему відбувався 10-20 тисяч років тому, проте остаточну відповідь вимагає детальних досліджень.

Однією з основних особливостей комети Хіакутаке є великий нахил її орбіти до площини екліптики. Цим визначалися надзвичайно вдалі умови її спостережень. У міру наближення до Землі яскравість комети постійно зростала і 23 березня комету можна було спостерігати навіть неозброєним поглядом. З 23 по 27 березня 1996 року вона швидко перемістилася із сузір'я Волопаса у сузір'я Великої Ведмедиці і далі - до Полярної зірки. На мінімальній відстані в 17 млн. км. від Землі комета Хіакутаке перебувала 25.03.96, рухаючись зі швидкістю 50 км / сек. На період 2001 року вона віддаляється від Сонця.

Залишки комети Ikeya-Seki:

У жовтні 1965 року комета Ikeya-Seki пройшов всього лише в 450 тисячах кілометрів від Сонця. Під впливом жорсткого сонячного випромінювання льодистого ядро комети випаровується і втрачало складові його газ і пил. Під час проходження перигелії (найближчій до Сонця точці орбіти) комета була настільки яскравою, що її без зусиль можна було спостерігати і вдень, якщо Сонце було приховане яких-небудь будовою, або навіть просто закрито рукою.

Комета Ikeya-Seki є членом сімейства комет Kreutz sungrazers, названим так на честь німецького астронома, детально дослідити це сімейство комет в дев'ятнадцятому столітті. Це комети в своєму перигелії проходять менш ніж в 50000 кілометрів над фотосферою Сонця. Більшість з них при цьому повністю руйнується. Але не всі з них, подібно кометі Ikeya-Seki, бувають дуже яскравими об'єктами.

«Протягом кожного століття спостерігалися 2 або 3 дійсно яскравих, подібних кометі Ikeya-Seki, об'єкта,» - говорить Brian Marsden з Гарвардського центру астрофізики. «Більшість з них - фрагменти гігантських комет, руйнуючи по крайней мере 2000 років тому. Можливо, подібне явище спостерігав грецький астроном Ephorus в 372 до нашої ери. Ephorus повідомляє, що комета розпалася на дві частини. »

Розміри ядра комети складали декілька кілометрів, і зараз можна спостерігати, як залишки розмірами у кілька метрів при наближенні до Сонця фотосфері яскраво спалахують на короткі проміжки часу і зникають в ній назавжди. За допомогою Інтернету професійні астрономи і астрономи-любителі можуть спостерігати ці явища завдяки коронографа, встановленому на борту SOHO.

Коронограф - це пристрій, який блокує яскраве світло Сонця так, щоб було видно корона Сонця, навколишні зірки і планети. На борту SOHO встановлено два коронографа, один з полем огляду 3 градуси («C2» коронограф) і другий з полем огляду 16 ° («C3» коронограф). SOHO знаходиться в 1.5 мільйони кілометрів від Землі в напрямку Сонця. Зліва - знімок, отриманий за допомогою коронографа С2 29 квітня 2000. Коло в центрі показує справжній розмір Сонця.

Всі комети, виявлені за допомогою зображень SOHO, називаються «комета SOHO» і супроводжуються номером, що позначає порядок відкриття. Це відрізняється від традиційного позначення знову відкритих найменування комет. Самої останньої була комета SOHO-143, відкрита 4 липня 2000. Офіційне позначення Міжнародного Астрономічного Об'єднання для цієї комети - SOHO-143 - C/1998 K15, так як фактичні зображення були отримані в 1998 році, а K15 вказує, що це була п'ятнадцята комета, знайдена протягом другої половини травня.

Комета Шезо:

Найяскравіша комета століття - її голова була видна вдень. Комета мала 6 хвостів. Можливо, це наслідок періодичних вибрасов з ядра.

Комета Енке:

Спостерігається з 1786 р. І. Енке обчислив орбіту цієї комети з найменшим періодом обертання - 3,3 р. Тунгуський метеорит (1908 р.), можливо, був уламком її ядра. Остання зближення було в 2000р., А чергове зближення з Сонцем відбудеться в 2004 році. Не виключено, що це останні зближення, які можна буде спостерігати, тому що залишилася маса ядра дуже мала.

Комета 1811:

До наших днів вона залишається самої великоголові: її обсяг в 6-8 разів більше Сонця.

Комета Донаті 1858 р.:

Одна з найкрасивіших комета останніх століть. У неї добре були виражені і плазмовий, і пилової хвости. Комета повернеться в 39 столітті.

Велика вереснева комета 1882:

Найяскравіша комета століття, її одночасно помітили багато. У максимумі вона світила як 60 повних місяців, а вдень була видна при сонячному світлі. Це одна з «скебущіх» комет. Вона пролетіла у полурадіусе Сонця від його поверхні на швидкості 480 км / с. Ядро пройшло перед диском Сонця, але з-за малих розмірів не було видно; після зближення з Сонцем розпалося на дві частини. Уламки комети повернуться близько 2650

Комета Уеста 1976:

Одна з найкрасивіших комет століття. Мала протяжно широкий хвіст, що нагадує хмарку в променях ранкового Сонця. Голова світилася як Венера. Комета розпалася на частини.

Комети Шумейкер-Леві 9:

У липні 1992 р. комета пройшла в 15 тис. км. від хмарного покриву Юпітера. У результаті ядро виявилося розкришені на 17 шматків, що розтягнувся на 200 тис. км. У такому вигляді комета і була відкрита на абсерваторіі Маунт-Паломар Керолайн і Юджином Шумейкер (кращими професійними ловцями комет) і Девідом Леві. Комета зверталася не навколо Сонця, а навколо Юпітера з періодом в 2 роки. При черговому зближенні з Юпітером в липні 1994 р. всі уламки врізалися в атмосферу зі швидкістю 64 км. / С. і викликали могутні обурення хмарного покриву. Падіння було передбачене астрономами і спостерігалося з Землі і з космосу.

9. Історія комет

В лютому і березні 1744 р. у колах вчених Петербурзької академії наук панувало велике пожвавлення. У ці дні на небі спостерігалася чудово яскрава комета з величезним хвостом. З особливим інтересом стежив за кометою, за її переміщенням серед зірок та зміною її зовнішнього вигляду тоді ще молодий учений М. В. Ломоносов. Ця комета представляла виключне видовище: її туманний «придаток» розкинувся майже на половину неба і складався як би з декількох окремих хвостів.

Більшість комет має високо - еліптичні орбіти і велику частину свого часу звернення вони знаходяться в зовнішніх областях Сонячної системи, підходячи близько до Сонця тільки на короткий час. Різниця між кометами та астероїдами кілька спірно. Основна відмінність, здається, полягає в тому, що комети мають більш витягнуті орбіти. Довгий час люди нічого не знали про природу комет. Їх поява була так раптово і загадково, а вид так незвичайний, що забобонно налаштовані люди бачили в них провісників всяких бід і нещасть; війни, чуми, холери, голоду.

У XVI в. Астроном Тихо Браге у за ним багато інших дослідники з'ясували, що комети знаходяться далеко за межами земної атмосфери і навіть набагато далі, ніж супутник Землі - Місяць; що вони рухаються у просторі приблизно на такому ж великій відстані від Землі, як і планети.

Пізніше, наприкінці XVII ст., Геніальний вчений Ісак Ньютон, припустивши, що комети, як і планети та їх супутники, підпорядковуються закону всесвітнього тяжіння, вперше визначив шлях навколо Сонця однієї з комет. Це була комета 1680 Виявилося, що її шлях представляє собою нескінченно витягнуту криву - параболу. Пройшовши поблизу Сонця, ця комета помчала в міжзоряний простір, і більше її ніколи не бачили.

Друг і учень Ньютона Е. Галлей визначив шляхи навколо Сонця 24 комет. Цей копітку працю привів до цікавих результатів; виявилося, що три комети, що спостерігалися через проміжки часу близько 76 років, рухалися по майже збігалися шляхами.

Ретельно вивчивши це питання, Галлей з повною упевненістю заявив, що в дійсності спостерігалися не три різні комети, а одна і та ж. Галлей підрахував, через який термін ця комета буде знову видно, і передбачив її появу на 1758. Його передбачення блискуче виправдалося. Так було доведено, що рух комет підпорядковується тим же законам, що і рух інших небесних тіл. Порівняно короткий період обертання комети Галлея (близько 76 років) давав можливість спостерігати її під час послідовних появ.

Замальовки цієї комети, зроблені в глибокій старовині, показують, що комета і тоді виглядала точно так само, як в епоху Галлея. Які ж головні особливості будови комети? Найяскравіша частина її - це «голова». Вона схожа на згущене, туманне хмарка, яскравість якого збільшується до середини. Тут іноді буває видно «ядро» голови комети, схоже на зірочку. З голови комети виходить у вигляді слабкої світиться смуги «хвіст». Зрідка спостерігалися комети виключно яскраві: їх блиск перевершував блиск Венери або Юпітера. Поки комета знаходиться далеко від Сонця, вона не має ніякого хвоста. Хвіст з'являється і починає рости в міру наближення комети до Сонця, причому він зазвичай спрямований у бік від Сонця.

Хвости комет розрізняються по довжині і по формі. У деяких комет хвости тягнулися через усе небо; у інших вони були ледь помітні. Наприклад, хвіст комети 1744 мав на довжину 20 млн. км, а хвіст комети 1680 простягався на 240 млн. км. Можна підрахувати, що якщо б при таких розмірах речовина хвоста комети мало б щільність хоча б таку, як вода, то сила тяжіння змусила б не тільки планети, але й саме Сонце обертатися навколо цієї комети. Комети з такими хвостами були б найбільш масивними тілами сонячної системи. Насправді ж голови і особливо хвости комет складаються з надзвичайно розрідженого речовини. Маса комет тому незначна - у мільярди разів менше маси Землі, і тяжіння, що надається кометою на Сонце і планети, настільки мало, що його навіть неможливо помітити.