Кометы

Основной источник статьи: Большая российская энциклопедия^[1]

КОМЕ́ТЫ (от греч. ϰομήτης – волосатый, косматый) – небольшие по размеру и массе небесные тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Солнца по сильно вытянутым орбитам и резко повышающие свою яркость при сближении с Солнцем. Вблизи Солнца кометы выглядят на небе как светящиеся шары, за которыми тянется длинный хвост. Кометы представляют собой ледяные небесные тела (иногда называемые космическими айсбергами), яркое свечение которых создаётся рассеянием солнечного света и другими физическими эффектами. Полное название комет включает в себя имена открывателей (не более трёх), год открытия, прописную букву латинского алфавита и число, указывающие, в какой момент года была открыта комета, и префикс, обозначающий тип кометы. (Р – короткопериодическая комета, С – долгопериодическая комета, D – разрушившаяся комета и пр.). Ежегодно в любительский телескоп можно наблюдать примерно 10–20 комет.

Исторически появление комет на небе считалось дурным предзнаменованием, предвещающим несчастья и катастрофы. Споры о природе комет (атмосферной или космической) продолжались на протяжении 2 тысяч лет и завершились лишь в 18 веке (см. Кометная астрономия). Значительный прогресс в изучении комет был достигнут в 20 веке благодаря полётам к кометам космических аппаратов.

История изучения[править | править код]

Источник раздела: Новая астрологическая энциклопедия^[2]

Попытки объяснить сущность комет имеют многотысячелетнюю историю. Аристотель объяснял явление комет следующим образом: лёгкая, тёплая, «сухая пневма» (газы Земли) поднимается к границам атмосферы, попадает в сферу небесного огня и воспламеняется.

Таким образом, кометы, согласно Аристотелю, – явление «подлунное», атмосферное, не астрономическое. Сенека (I в.) в работе "Naturales quaestiones" (книга 7) рассматривает несколько теорий, касающихся природы комет. Сенека упоминает двух авторов: Аполлония из Минда (около 220 г. до н.э.) и Эпигена Византийского (около 200 г. до н.э.), которые утверждают, что они обучались у халдеев, но приводят различные мнения о кометах. Аполлоний считал, согласно мнению халдеев, что кометы являются звёздами. Они приходят из самой высокой части Космоса и становятся видны, когда достигают нижней части своих орбит. Их яркость возрастает, когда они приближаются, как и в случае других планет.

До XVI в. большинство европейских астрономов вслед за Аристотелем ошибочно думали, что кометы образуются в земной атмосфере. Эту точку зрения опроверг Тихо Браге, измеривший параллакс кометы 1577 г. и заключивший, что расстояние до неё по крайней мере в шесть раз больше, чем до Луны. После этого астрономы начали заниматься кометами более пристально. И.Кеплер считал, что кометы движутся в пространстве прямолинейно, "из бесконечности в бесконечность". И.Ньютон решил, что поскольку кометы – это небесные тела, они должны повиноваться закону тяготения и двигаться под действием притяжения Солнца. Ньютон определил параболическую орбиту по нескольким наблюдениям и рассчитал её для комет, наблюдавшихся в 1680 и 1682 гг.

Ученик Ньютона Э.Галлей вычислил способом Ньютона орбиты 24 комет, появлявшихся, главным образом, в XVI и XVII вв. При этом он обратил внимание на то, что параболические орбиты комет, появлявшихся в 1682, 1607 и 1531 гг., очень похожи друг на друга; промежутки между их появлением также были примерно одинаковы – 75-76 лет. Галлей предположил, что это – одна и та же комета, движущаяся не по параболе, а по очень вытянутому эллипсу, и предсказал следующее появление этой кометы в 1758-1759 гг. В 1759 г. она появилась и получила название кометы Галлея. Впоследствии она появлялась в 1835, 1910 и в марте 1986 г. Наиболее древние свидетельства о появлении этой кометы относятся, как считают историки астрономии, к 1058/57 г. до н.э. (Китай).

Изображение кометы Галлея 1066 г. на гобелене Майе времён короля Гарольда.

Общие сведения о кометах[править | править код]

Кометы вместе с астероидами, метеороидами и метеорной пылью относятся к малым телам Солнечной системы. Общее число комет в Солнечной системе чрезвычайно велико, оно оценивается величиной не менее 10¹². Кометы подразделяются на два основных класса: короткопериодические и долгопериодические с периодом обращения соответственно менее и более 200 лет. Общее число комет, наблюдавшихся в историческое время (в том числе на параболических и гиперболических орбитах), близко к 1000. Из них известно около 100 короткопериодических комет, регулярно сближающихся с Солнцем. Орбиты этих комет надёжно вычислены. Такие кометы называют «старыми», в отличие от «новых» долгопериодических комет, которые, как правило, наблюдались во внутренних областях Солнечной системы лишь однажды. Большинство короткопериодических комет входит в так называемые семейства планет-гигантов, находясь на близких к ним орбитах. Наиболее многочисленным является семейство Юпитера, насчитывающее сотни комет, среди которых известно свыше 50 самых короткопериодических комет с периодом обращения вокруг Солнца от 3 до 10 лет. Меньше наблюдаемых комет включают семейства Сатурна, Урана и Нептуна; к последнему, в частности, принадлежит знаменитая комета Галлея.

Основные резервуары, содержащие ядра комет, расположены на периферии Солнечной системы. Это пояс Койпера, находящийся вблизи плоскости эклиптики непосредственно за орбитой Нептуна, в пределах 30–100 а. е. от Солнца, и сферическое по форме облако Оорта, расположенное примерно на половине расстояния до ближайших звёзд (30–60 тыс. а. е.). Облако Оорта периодически испытывает гравитационные возмущения со стороны гигантских межзвёздных газово-пылевых облаков, галактического диска и звёзд (при случайных сближениях) и поэтому не имеет чётко выраженной внешней границы. Кометы могут покидать облако Оорта, пополняя межзвёздную среду, и вновь возвращаться. Тем самым кометы играют роль своеобразных зондов ближайших к Солнечной системе областей Галактики.

Вследствие аналогичных возмущений некоторые тела из облака Оорта попадают во внутренние области Солнечной системы, переходя на высокоэллиптические орбиты. Эти тела при сближении с Солнцем наблюдаются как долгопериодические кометы. Под влиянием гравитационных возмущений со стороны планет (в первую очередь Юпитера и других планет-гигантов) они либо пополняют известные семейства короткопериодических комет, регулярно возвращающихся к Солнцу, либо переходят на параболические и даже гиперболические орбиты, навсегда покидая Солнечную систему. Основным источником короткопериодических комет служит пояс Койпера. Вследствие гравитационных возмущений Нептуном объектов пояса Койпера относительно небольшая доля населяющих пояс ледяных тел постоянно мигрирует во внутренние области Солнечной системы.

Движение комет по орбите[править | править код]

Кометы движутся по орбитам с большим эксцентриситетом и наклонением к плоскости эклиптики. Движение происходит и в прямом (как у планет), и в обратном направлении. Кометы испытывают сильные приливные возмущения при прохождении вблизи планет, что приводит к существенному изменению их орбит (и, соответственно, сложностям прогноза движений комет и точного определения эфемерид). Вследствие этих изменений орбит многие кометы выпадают на Солнце.

Результаты вычислений элементов орбит комет публикуются в специальных каталогах; например, каталог, составленный в 1997, содержит орбиты 936 комет, свыше 80% которых наблюдалось только один раз. В зависимости от положения на орбите блеск комет изменяется на несколько порядков, достигая максимума вскоре после прохождения перигелия и минимума в афелии. Абсолютная звёздная величина комет в первом приближении обратно пропорциональна [math]\displaystyle{ R^4 }[/math], где [math]\displaystyle{ R }[/math] – расстояние от Солнца. Как правило, короткопериодические кометы обращаются вокруг Солнца не более нескольких сотен раз. Поэтому время их жизни ограничено и обычно не превышает 100 тыс. лет.

Активная фаза существования кометы заканчивается, когда исчерпывается запас летучих веществ в ядре или поверхность ядра кометы покрывается оплавленной пылеледяной коркой, возникающей вследствие многократных сближений кометы с Солнцем. После окончания активной фазы ядро кометы по своим физическим свойствам становится подобным астероиду, поэтому резкой границы между астероидами и кометами нет. Более того, возможен и обратный эффект: астероид может начать проявлять признаки кометной активности при растрескивании его поверхностной корки по тем или иным причинам.

Нерегулярность орбит комет приводит к плохо прогнозируемой вероятности их столкновений с планетами, что дополнительно усложняет проблему астероидно-кометной опасности. Столкновением Земли с осколком ядра кометы, возможно, было вызвано тунгусское событие 1908 (см. Тунгусский метеорит). В 1994 наблюдалось выпадение на Юпитер более 20 фрагментов кометы Шумейкеров – Леви 9 (разорванной в ближайшей окрестности планеты приливными силами), что привело к катастрофическим явлениям в атмосфере Юпитера.

Строение и состав комет[править | править код]

Кометы состоят из ядра, атмосферы (комы) и хвоста. Ядра нерегулярной формы имеют небольшие размеры – от единиц до десятков километров и, соответственно, очень малую массу, не оказывающую заметного гравитационного влияния на планеты и другие небесные тела. Ядра комет вращаются относительно оси, почти перпендикулярной плоскости их орбиты, с периодом от нескольких единиц до нескольких десятков часов. Для ядер комет характерна низкая отражательная способность (альбедо 0,03–0,04), поэтому вдали от Солнца кометы не видны. Исключение составляет комета Энке: период обращения этой кометы всего 3,31 года, она относительно мало удаляется от Солнца и её можно наблюдать на всём протяжении орбиты.

Остальные элементы кометной структуры образуются при сближении комет с Солнцем. Вблизи перигелия орбиты за счёт сублимации вещества ядра и выноса пыли с его поверхности возникает кома. Размер пылинок в коме составляет в основном 10^–7–10^–6 м, но присутствуют и более крупные частицы. Кома представляет собой ярко светящуюся туманную оболочку поперечником свыше 100 тыс. км. Внутри комы в окрестности ядра выделяют наиболее яркий сгусток – голову кометы, а за пределами комы – водородную корону (галó). Из комы вытягивается хвост протяжённостью в десятки млн. км: сравнительно слабосветящаяся полоса, не имеющая, как правило, чётких очертаний и направленная преимущественно в сторону, противоположную Солнцу. Интенсивная сублимация и вынос пыли создают реактивную силу; этот негравитационный эффект также оказывает влияние на нерегулярность кометных орбит.

Ядро кометы Темпель 1. Изображение передано космическим аппаратом «Deep Impact».

Ядра комет обладают очень низкой средней плотностью, обычно не превышающей сотен кг/м³. Это свидетельствует о пористой структуре ядер, состоящих в основном из водяного льда и некоторых низкотемпературных конденсатов (углекислый, аммиачный, метановый льды) с примесью силикатов, графита, металлов, углеводородов и других органических соединений. Значительную долю ядра составляют пыль и более крупные каменистые фрагменты. Обилие водяного льда в составе комет объясняется тем, что молекула воды является самой распространённой в Солнечной системе.

Измерения, проведённые при сближении с кометами космических аппаратов, в целом подтвердили гипотезу о том, что ядро представляет собой «грязный снежный ком». Подобная модель ядра кометы была предложена в середине 20 века американским астрономом Ф. Уипплом. Кома состоит в основном из нейтральных молекул воды, водорода, углерода (С₂, С₃), ряда радикалов (OH, СN, CH, NH и др.) и светится благодаря процессам люминесценции. Она частично ионизована коротковолновым солнечным излучением, создающим ионы OH⁺, СО⁺, CH⁺ и др. При взаимодействии этих ионов с плазмой солнечного ветра возникает наблюдаемое излучение в ультрафиолетовом и рентгеновской областях спектра.

При сублимации льдов в атмосферу одновременно интенсивно выносится пыль, за счёт которой в основном создаётся хвост кометы. Согласно классификации, предложенной ещё во 2-й половине 19 века Ф. А. Бредихиным, различают три типа кометных хвостов: I – прямые и узкие, направленные в противоположную от Солнца сторону; II – широкие, изогнутые и несколько отклонённые относительно направления от Солнца; III – прямые, короткие и сильно отклонённые от направления от Солнца. (У некоторых комет наблюдаются небольшие аномальные хвосты, направленные к Солнцу.^[2]) В 20 веке С. В. Орлов разработал физическую основу данной классификации в соответствии с механизмом образования хвоста. Хвост типа I создаётся плазмой, взаимодействующей с солнечным ветром, хвост типа II – частицами пыли субмикронных размеров, подверженными воздействию светового давления, хвост типа III – совокупностью мелких и более крупных частиц, испытывающих различное ускорение под действием гравитационных сил и светового давления. Вследствие такого механизма образования положение в пространстве хвостов типа III менее чёткое, оно не совпадает с антисолнечным направлением и отклонено назад относительно орбитального движения. Иногда в структуре хвоста наблюдаются изогнутые линии – так называемые синдинамы, или даже веер синдинам, созданных пылинками разных размеров.

Некоторые кометы имеют два хвоста: один искривлённый, состоящий из частиц пыли; другой – прямой, газовый, вытянутый в направлении, точно противоположном направлению на Солнце. У ряда комет было замечено по нескольку пылевых хвостов. Наблюдались кометы, хвосты которых тянулись почти на полнеба. Форма хвоста описывается следующей шкалой: 0 – хвост прямой; 1 – слегка отклоненный; 2 – заметно изогнут; 3 – резко изогнут; 4 – направлен к Солнцу. Видимая длина кометного хвоста оценивается в градусах дуги.^[2]

Изменения, происходящие с кометами в разных точках её орбиты и в течение жизни, в значительной степени определяются нестационарными процессами тепломассопереноса в пористом ядре и формированием неоднородной структуры поверхности, с которой происходит сублимация. Кинетическое моделирование этих процессов позволило получить представление о состоянии газа в коме. Вблизи ядер активных комет течение газа в полусфере, обращённой к Солнцу, близко к равновесному, плотность газа быстро падает по мере удаления от поверхности ядра. Из-за адиабатического расширения газа в межпланетный вакуум температура составляет несколько кельвинов на расстоянии от ядра около 100 км. В окрестности оси симметрии образуется хорошо выраженная струя (джет), обусловленная интенсивным выносом газа и пыли. (На изображении ядра кометы Галлея, полученном при пролёте вблизи него космического аппарата «Джотто», видны несколько джетов.) Такую неравномерность сублимации с поверхности ядра можно объяснить тепловыми деформациями, вызывающими разломы и трещины в поверхностной корке кометы.

В результате интенсивного выделения пыли короткопериодической кометой вдоль её орбиты образуются пылевые торы. Эти торы периодически пересекает Земля в своём движении по орбите, что вызывает метеорные потоки.

Значение комет для космогонии[править | править код]

Происхождение комет, вероятно, связано с гравитационным выбросом ледяных тел из области образования планет-гигантов (см. в ст. Космогония). Поэтому исследования комет способствуют решению фундаментальной проблемы происхождения и эволюции Солнечной системы. Кометы представляют большой научный интерес прежде всего с точки зрения космохимии, поскольку содержат первичное вещество, из которого образовалась Солнечная система. Считается, что кометы и наиболее примитивный класс астероидов (углистые хондриты) сохранили в своём составе частицы протопланетного облака и газопылевого аккреционного диска. В качестве реликтов формирования планет (планетезималей) кометы претерпели наименьшие изменения в процессе эволюции. Поэтому информация о составе комет позволяет наложить достаточно строгие ограничения на диапазон параметров, используемых при разработке космогонических моделей.

В то же время, по современным представлениям, сами кометы могли сыграть важную роль в эволюции Земли и других планет земной группы в качестве источника летучих элементов и их соединений (в первую очередь воды). Как показали результаты математического моделирования, за счёт этого источника Земля могла получить количество воды, сопоставимое с объёмом её гидросферы. Примерно такие же количества воды могли получить Венера и Марс, что говорит в пользу гипотезы о существовании на них древних океанов, потерянных в ходе последующей эволюции. Кометы рассматриваются также как возможные носители первичных форм жизни. Проблема возникновения жизни на планетах связывается, в частности, с транспортом вещества внутри и вне пределов Солнечной системы и миграционно-столкновительными процессами, ключевую роль в которых играют кометы.

Кометы в астрологии[править | править код]

Источник раздела: Новая астрологическая энциклопедия^[2]

В астрологии кометы издревле считались предвестницами глобальных несчастий. Известный в своё время учёный Конрад Вольфхард Ликостен (1518 – 1561) издал в 1557 г. в Базеле обширное сочинение «Prodigiorum ac ostentorum chronica», в котором он собрал все описания комет, которые он мог найти у старых авторов, и сопоставил их с последовавшими затем общественными бедствиями. В том же году книга появилась в немецком переводе, а затем не раз перепечатывались краткие извлечения из неё. В качестве примера приведем одно из описаний Ликостена: «В 1527 году 11 октября рано утром, в 4 часа, появилась видная по всей Европе огромная звезда-метла, горевшая на небосклоне около 1 1/4 часа и имевшая поразительную длину и кровавый, красный цвет. Верхняя часть её имела вид согнутой руки, державшей в кулаке обнажённую шпагу, как бы готовую разить. У острия шпаги и по обеим сторонам клинка было три больших звезды, причем первая превосходила обе другие по величине и блеску. От неё во все стороны в виде хвоста расходились темные лучи, имевшие вид копий, алебард, сабель, кинжалов, окруженных множеством человеческих голов с бородами и волосами. Всё это имело кровавый блеск, так что многие ужасались и заболели. Затем последовали времена скорби и плача: турки вторглись в Европу, и Рим был взят Бурбоном. Папа едва удержался в замке св. Ангела, но 40000 дукатов освободили его, и император вновь водворил его на престол».

Однако начиная с эпохи Возрождения начали раздаваться голоса отдельных учёных, утверждавших, что воздействие К. не обязательно должно быть пагубным. Широкую известность получили утверждения подобного рода, высказывавшиеся венгерским астрологом XVI в. А.Дудитом. В 1666 г. польский астроном, писатель и историк Станислав Любинецкий (1623 – 1675) написал трёхтомный капитальный труд «Theatrum cometicum», где он приводит сведения о 415 появлениях комет и доказывает, что за каждым появлением комет следует столько же счастливых событий, сколько и бедствий, так что нет основания их бояться. Любопытно, что в Китае кометы с древнейших времён считались важными знамениями, но они могли быть как плохими, так и хорошими. Эту же идею отстаивал ещё в I в. египетский астролог Херемон.

В индивидуальной астрологии появление комет связывалось с рождением или смертью выдающейся исторической личности. К. 43 г. до н.э. воспринималась многими в Риме как душа убитого незадолго до того Юлия Цезаря. Наполеон был уверен, что появившаяся в 1821 г. комета возвещает его смерть и, действительно, умер спустя месяц после того, как узнал о её появлении. Некоторые авторы пытались истолковать Вифлеемскую звезду как яркую комету. Так, например, один из отцов церкви, Иоанн Дамаскин (VIII в.), считал, что кометы не относятся к изначально сотворённым светилам, а возникают по повелению Господа в определённое время и снова исчезают, и что кометой была и Вифлеемская звезда, которая «причисляется магами не к звёздам, образовавшимся с самого начала». Это следует якобы из того, что она меняла своё движение, исчезала и появлялась вновь, а это «не принято у светил по их природе». Изображение с кометой Галлея в качестве Вифлеемской звезды мы встречаем на гобелене «Поклонение трёх святых царей» флорентийского художника Джотто.

В случае использования комет в астрологической практике, в гороскопе отмечается долгота прохождения комет через перигелий, а для интерпретации характера её влияния используются форма хвоста, цвет, продолжительность нахождения в различных знаках Зодиака, дуговые аспекты с планетами (особое значение приписывается соединениям). Используются также покрытия планет кометой (см. Оккультация). В арабской астрологии кометы были поделены на 7 классов, в зависимости от формы хвоста и его цвета. Каждый из классов имел природу одной из планет.

Одним из наиболее серьёзных исследователей влияния комет с точки зрения астрологии был Уильям Лилли. Его интерпретация появления и движения комет 1618 г., опубликованная в книге «England's Prophetical Merline» (1644), отличается глубиной и систематичностью. Лилли считал, что есть прямая связь между склонением комет и географической широтой тех регионов, которые подвержены её влиянию. Время видимости кометы 1618 г. – 28 дней – Лилли по методу прогрессий сопоставил с периодом в 28 лет, начиная с 1618 г.

В современной астрологии считается, что появление комет отмечает важные исторические события, но в индивидуальных картах влияние комет очень трудно проследить.

Н.Девор приводит предположение, что комета Донати, появившаяся впервые в июне 1858 г. и достигшая максимума яркости 9 октября, стала важным фактором в натальной карте Теодора Рузвельта, родившегося 27 октября 1858 г. Год рождения Франклина Рузвельта также был отмечен появлением одной из ярчайших комет, которая была видна даже при ярком дневном свете.

Основатель антропософии Р.Штейнер предложил теорию, согласно которой комет – это проявления высших духовных сущностей, на которые возложена космическая миссия правосудия и очищения. Например, цель кометы Галлея – усилить регрессивные тенденции, действующие в данную эпоху человеческой истории, и усугубить материалистическую направленность нашей цивилизации, ведущую ко всё большим противоречиям и отравляющую всё вокруг.

Литература статьи Большой российской энциклопедии[править | править код]

Орлов С. В. О природе комет. М., 1960.
Добровольский О. В. Кометы. М., 1966.
Physics and chemistry of comets. B.; N. Y., 1990.
Yeomans D. Comets: a chronological history of observation; science, myth and folklore. N. Y., 1991.
Comets in the post-Halley era. Dordrecht, 1991. Vol. 1–2.
Маров М. Я. Физические свойства и модели комет // Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы. 1994. Т. 28. № 4–5.
Маров М. Я. Малые тела Солнечной системы и некоторые проблемы космогонии // Успехи физических наук. 2005. Т. 175. № 6.

Литература статьи Новой астрологической энциклопедии[править | править код]

1. Вайсберг В. Астрономия для астрологов.

2. Сафронов В. Аккумуляция малых тел на внешней границе планетной системы. // Астрономический вестник. – 1996. – №4.

3. Ван-дер-Варден Б.Л. Пробуждающаяся наука II. Рождение астрономии.

4. Физика космоса.

5. Еремеева А., Цицин Ф. История астрономии (основные этапы развития астрономической картины мира).

6. Колчинский И. и др. Что можно увидеть на небе.

7. Цесевич В. Что и как наблюдать на небе.

8. Саплин А. Астрологический энциклопедический словарь.

9. Lewis J.R. The Astrology Encyclopedia.

10. Обье К. Астрологический словарь.

11. Иллюстрированная история суеверий и волшебства от древности до наших дней. Сост. А.Леманн.

12. Колчинский И., Корсунь А., Родригес М. Астрономы.

13. deVore N. Encyclopedia of Astrology.

14. Драма в космосе. // Урания. – 1995. – №3.

15. Комета & Юпитер. // Российская астрология. – 1994. – №4.

16. Куталёв Д. Астрономические открытия и астрология. // Исследования в астрологии. – 1996. – №4.

17. Комета Хейла-Боппа.// Российская астрология. – 1997. – №9.

18. Плант Д. О кометах.// Исследования в астрологии. – 1997. – №3.

19. Астрономия: Энциклопедия для детей./ Гл. ред. М.Аксёнова.

Видео[править | править код]

Кометы и метеориты: Гости из далёких миров (2020).

Примечания[править | править код]

[БРЭ-1] Маров М. Я. КОМЕТЫ // Большая российская энциклопедия. Электронная версия (2016); 07.01.2022.

[НАЭ-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 Кометы // Новая астрологическая энциклопедия 3.0.

[1]

[2]