Кометы
Еще раз вспомним, что одна из ныне распространенных гипотез возникновения океанов воды на Земле – это ее столкновение с большой кометой. А что это за такие небесные тела, кометы? Как выясняется, с ними связано немало интересного и не до конца ясного. Как известно, комета имеет хвост. Происхождение хвоста понятно – сама комета состоит во многом из летучих веществ, в том числе воды, замерзшего углекислого газа, других подобных субстанций. Кометы движутся по эллиптическим орбитам вокруг Солнца. Когда они приближаются к нашему светилу, летучие субстанции начинают испаряться, возникает хвост, всегда соответствующий направлению солнечных лучей. Хвост возникает, когда комета приближается к Солнцу на расстояние одного или в крайнем случае двух радиусов орбиты Земли. То есть достаточно близко по космическим меркам.
Казалось бы, мы говорим о явлениях, хорошо известных даже школьнику. Однако тут есть некоторые тонкости. Если образуется хвост, значит, комета разрушается. Но понятно, что материал кометы не бесконечен, когда-то он должен кончиться. Если знать темпы разрушения, можно подсчитать не только время исчезновения кометы, но и время ее возникновения.
А действительно, когда возникли кометы, которые мы время от времени видим в нашем ночном небе? Тут надо пояснить, что все кометы делятся на два класса по времени своего существования. Первый класс – с коротким периодом обращения (короткопериодические), до 200 лет. Кометы, относящиеся ко второму классу (длительный период обращения - долгопериодические), живут дольше 200 лет. Долгоживущие, в свою очередь, делятся на два подкласса: находящиеся на максимальном расстоянии от Солнца не более 30000 радиусов орбиты Земли и находящиеся на расстоянии до 100000 таких радиусов (в научной терминологии – астрономических единиц).
Пролетая вблизи Солнца, комета теряет несколько метров вещества со своей поверхности. Поэтому количество пролетов ограничено. Их может быть сто, но никак не больше тысячи. Обратим внимание на это число. Оно многое значит. Для комет с коротким периодом существования время жизни не может быть больше двухсот тысяч лет. Но, скорее всего, оно ближе к десяти тысячам лет. Долгоживущие кометы реже прилетают к Солнцу, время их существования более значительное. Но все равно это не несколько миллиардов лет.
Из вышесказанного следует, что если бы кометы возникли вместе с Землей, то на сегодняшний день никаких комет на нашем небосклоне вовсе не существовало бы. Ни короткоживущих, ни долгожителей. Однако, как известно, кометы существуют. Их время от времени можно наблюдать даже невооруженным глазом. Возникает законный вопрос, откуда они взялись. Получается, что по крайней мере за десять тысяч лет до настоящего момента (но не более чем за двести тысяч лет) в нашей Солнечной системе происходили какие-то настолько заметные космические события, что в результате возникло достаточно много комет, состоявших, кстати сказать, во многом из воды (льда). Что же это были за такие события?
На этот вопрос нет ясного ответа. Но, как всегда, существует несколько гипотез. Все они, прямо скажем, выглядят достаточно фантастичными. Тем не менее перечислим их. Основная гипотеза была сформулирована еще в середине прошлого века голландским астрономом Жаном Хендриком Оортом. Суть ее сводится к следующему. Якобы в Солнечной системе существует своеобразное облако, из которого и образуются кометы. Оно так и называется по имени автора облаком Оорта. Сразу надо оговориться, что пока существование такого образования в нашей Солнечной системе никакими объективными данными не подтверждено. Следовательно, это чисто умозрительное построение. Внешние границы этого предполагаемого облака якобы располагаются на расстоянии до ста тысяч радиусов орбиты Земли (астрономических единиц), то есть примерно на расстоянии одного светового года. Получается, что свет от Солнца до внешней границы облака доходит за один год.
Облако Оорта находится, таким образом, на самой границе Солнечной системы. При этом оно якобы состоит из двух частей: сферического внешнего облака и внутреннего облака в форме диска. Еще раз повторим, что никаких подтверждений существования подобного облака современной наукой не получено. Это все гипотезы самого Жана Оорта. Они придуманы для того, чтобы обосновать появление и существование комет.
Итак, по Оорту, облако состоит из водяных, аммиачных и метановых льдов. И сначала оно находилось не так далеко от Солнца, всего лишь между орбитами Юпитера и Нептуна. Но потом из-за взаимодействия с этими и другими крупными планетами переместилось на границу Солнечной системы, где существует на круговой, а не на эллиптической орбите.
Зачем согласно гипотезе располагать это пресловутое облако так далеко? Оорт это обосновывал так. Мимо нашей Солнечной системы могут пролетать какие-нибудь крупные объекты, даже отдельные звезды. И вот они не попадают в нашу Солнечную систему, но гравитационно влияют на это самое облако Оорта. В результате из него вырывается какая-то часть, которая и превращается в комету, прилетающую в пределы нашего поля зрения.
Допустим, что действительно мимо нас летают такие не замеченные нами звезды. Для того чтобы они могли взаимодействовать с этим облаком, нужна его определенная масса. Эта масса подсчитана. Она должна превосходить массу всех планет Солнечной системы. Но тогда как это облако с такой массой могло существовать на орбитах Юпитера или Нептуна и потом быть вытолкнуто объектами, которые имеют менее значительную массу? Возникает также следующий вопрос. Если рядом с описанным облаком пролетает какая-то массивная звезда, она в первую очередь должна вытолкнуть часть облака за пределы Солнечной системы, а не втолкнуть ее внутрь.
Согласно описанной гипотезе, сначала возникают кометы с длительным периодом существования. А затем они в силу естественных причин сами превращаются в кометы с коротким периодом существования. Но на самом деле такое превращение не подтверждено ни практически, ни теоретически. Никакие теоретические расчеты не приводят к таким результатам.
Короче, гипотеза всем хороша, кроме одного – она просто ничем не подтверждена. Никакими реальными наблюдениями. Попросту говоря, это сплошной фантастический роман. Однако если ее отвергнуть, вообще непонятно, откуда взялись кометы. Причем речь идет о проявлениях, надо полагать, достаточно недавних крупномасштабных космических событий. Видимо, человечество почувствовало себя неуютно без каких-либо объяснений. Поэтому пока наиболее распространена именно гипотеза уже описанного облака.
Вообще, за подобный антинаучный подход школьникам без разговоров ставят двойку. Плохой ученик подсматривает ответ на задачку, а потом начинает подгонять под него решение. В результате может получиться полная бессмыслица. Однако когда решение под ответ подгоняет маститый ученый, ему не обязательно ставят двойку. Если существует общественная целесообразность даже в самом сомнительном объяснении, его, это объяснение, вдруг принимают в качестве достоверного. Например, как теорию эволюции. Или, как в данном случае, никем никогда не обнаруженное облако на границе Солнечной системы.
Конечно, существуют и другие гипотезы. Например, о том, что на одной из планет Солнечной системы время от времени происходят такие мощные извержения вулканов, что они выбрасывают в космос вещество, превращающееся в кометы. Хотелось бы увидеть извержение, чтобы выброс происходил с первой или второй космической скоростью. Несколько километров в секунду? Кроме того, в этом случае орбиты комет пересекались бы с такой вулканической планетой. Но такой закономерности тоже пока не замечено.
Имеется также гипотеза, согласно которой метеоритные потоки сами собой уплотняются и превращаются в кометы. Однако и это предположение никакими практическими наблюдениями не подкреплено. В результате даже те люди, которые готовы поверить в любое самое фантастическое предположение, подтверждающее естественный ход событий, лишь бы обошлось без вмешательства высших сил, не берутся эти догадки поддержать.
У нас как авторов данной книги тоже нет готового и непротиворечивого объяснения феномена комет с коротким периодом существования. Похоже, что достаточно недавно по космическим меркам в Солнечной системе происходило какое-то явление, результатом которого и стали наблюдаемые нами кометы. Может быть, это было космическое тело, состоявшее по крайней мере частично из того же материала, что и современные кометы. То есть из воды, метана, аммиака. Но как эти вещества оторвались от этого тела и стали путешествовать в космосе со значительной скоростью? Может быть, это была первоначальная скорость того тела, когда оно посетило нашу Солнечную систему? А затем оно «притормозило», сравняло свою скорость со скоростью, например, Земли. И превратилось в источник большого количества воды, которое мы теперь и имеем на нашей планете? А торможение было столь интенсивным, что часть воды сорвало с поверхности этого непонятного тела и она продолжила свой полет в космосе уже в виде отдельных комет?
Тут можно строить разные гипотезы. И эта гипотеза тоже не идеальная. Если бы все было именно так, то орбиты всех комет были бы достаточно сходными. Это не так, точнее, не совсем так. Кометы с длительным периодом существования имеют орбиты с существенным наклонением относительно эклиптики, а короткоживущие кометы по своим орбитам близки к плоскости эклиптики. То есть из долгоживущих никак не выходят короткоживущие. А может, к нам не так редко залетают объекты, похожие, например, на спутник Юпитера Европу, предположительно целиком или почти целиком состоящую из воды?