Кометы – замерзшие капсулы времени

Кометы… Они появляются ниоткуда и тихо парят в ночном небе. А затем скрываются за горизонтом, продолжая свой вечный космический путь. В древних культурах и мифологиях говорилось об особых божественных силах этих небесных самозванцев. Их регулярное появление предвещало кризисы и катаклизмы. На протяжении всей истории человеческой цивилизации кометы пользовались зловещей славой посланцев жизни и смерти.

Сегодня на эти таинственные космические тела обращен пристальный взгляд мировой науки. Кометы имеют очень древнюю родословную. Это замерзшие капсулы времени эпохи рождения Солнца. Свое дерзкое путешествие свозь непроглядную мглу космического пространства кометы, обитающие в нашей звездной системе, начали еще 4,5 млрд. лет назад. Здесь их огромное число – неприкаянных камней, так и не ставших частью планет.

Кометы – замерзшие капсулы времени

Кометы по своей сути являются гигантскими комками пыли, газа и льда, сцепленными воедино гравитацией, сверхнизкими температурами открытого космоса, плотными аммиачными и метановыми соединениями. Это своего рода клей, превративший частицы пыли и молекулы газа в твердый монолит. Сердце этих космических айсбергов – ядро размером от восьмисот метров до величины современного мегаполиса.

В процессе длительного наблюдения за кометами ученые обнаружили, что причудливая смесь аммиачно-метанового льда и камня в них совершенно неоднородна. А ядра этих небесных странников отличаются большой хрупкостью из-за своей невысокой плотности. Вблизи кометы выглядят скучными и серыми кусочками угля, а не яркими сияющими телами, какими мы привыкли видеть их с Земли. Поверхность подавляющего большинства этих объектов покрыта неким черным веществом, напоминающим сажу и значительно затрудняющим наблюдение за ними.

Кометы – замерзшие капсулы времени

Астрономическая тайна

Яркая полоска света в ночном небе… Пролетающая над Землей комета – изумительное зрелище. Путешествие этого яркого газового шара через Солнечную систему, пожалуй, самое невероятное и завораживающее космическое шоу, доступное нашему взору. Кометы летят в направлении Солнца из глубокого холодного космоса. Их удивительное странствие длится миллионы земных лет.

Некоторые кометы настолько часто пролетают вблизи Земли, что вполне могут считаться нашими старыми друзьями. Они помогают нам узнать, как формировались Солнечная и другие звездные системы. Изучение комет позволяет современным ученым проникнуть в эволюционные тайны Вселенной. Эти наши космические соседи образовались в то же время, что и Солнечная система и были созданы той же силой, которая сотворила всю нашу звездную структуру, – гравитацией.

Кометы – замерзшие капсулы времени

У истоков

Началом всего был хаос. Гигантское облако пыли и газа постепенно сжималось, пока не превратилось во вращающийся диск правильной геометрической формы. Вблизи Солнца царил нестерпимый жар, но на значительном удалении от него было достаточно холодно для того, чтобы газовое облако конденсировалось и замерзало. Кристаллы льда под воздействием все той же гравитации смешивались с частицами пыли. Постепенно они увеличивались в размерах, превращаясь в крупные космические глыбы.

Затем из этих новообразований сформировались внешние газовые гиганты. Однако не все обломки диска превратились в планеты. В темном мраке космического пространства свободно «плавали» миллиарды кусков грязного льда. Таким образом, кометы вполне можно назвать замороженными остатками вещества, которое послужило строительным материалом для Солнечной системы.

На задворках Солнечной системы

До сего дня они почти не изменились. Пребывая в некоем подобии анабиоза, кометы не были затронуты эволюционными преобразованиями. Если вскрыть один из этих космических валунов, то внутри можно обнаружить то, из чего изначально состояла Солнечная система. Вот что так привлекает ученых в кометах. Возвращаясь к истокам, нужно отметить, что спустя несколько сотен миллионов лет после рождения Солнечной системы в ней началось время грандиозных возмущений и катаклизмов, известное как эпоха Великих Столкновений.

Кометы – замерзшие капсулы времени

Беспрестанная и жестокая бомбардировка газовых гигантов обломками сдвинула их с орбиты. Колоссальная гравитация разбросала кометы во все стороны, зашвырнув миллиарды тонн строительного материала в удаленные уголки космических просторов. Некоторые кометы обосновались в районе, находящемся на расстоянии 6,5 000 млн. км от Солнца в поясе Койпера. Но большинство несостоявшихся планет было заброшено еще дальше, где они сформировали гигантскую сферу, окружающую всю Солнечную систему. Этот космический кокон получил название облако Оорта.

Данный район находится на наибольшем удалении от Солнца. Если бы оттуда удалось взглянуть на наше небесное светило, оно бы казалось просто едва различимой точкой. Эта огромная часть космоса фактически пуста. Там нет практически ничего, и лишь изредка можно увидеть проплывающую комету – совершенно холодную, темную и одинокую.

По подсчетам астрономов, это холодное ледяное облако содержит около триллиона комет, которым требуется не менее миллиона лет для того, чтобы сделать один виток вокруг Солнца. Однако одинокие замерзшие странники не остаются навсегда в плену холодного и мрачного облако Оорта. Их орбиты находятся в хрупком гравитационном равновесии. Достаточно малейшего толчка или незначительного космического события для изменения их траекторий. Случайное столкновение или гравитация близлежащих звезд могут подтолкнуть комету. И тогда притяжение Солнца неизбежно влечет ее вглубь Солнечной системы.

Навстречу Солнцу

Гравитация – сила, создавшая кометы и выбросившая их на задворки, начинает затягивать эти таинственные объекты обратно. С этого момента и начинается увлекательное путешествие комет по Солнечной системе, которое может зародить жизнь или посеять смерть. Когда комета устремляется к Солнцу, ее движение под воздействием чудовищных гравитационных сил звезды приобретает дугообразную траекторию. Поэтому притяжение планет, попадающихся ей на пути, может изменить траекторию кометы.

Если все же этому космическому страннику удалось избежать многочисленных препятствий, то он подвергается самой удивительной трансформации известной науке. Из куколки в бабочку – это наиболее захватывающее зрелище из всех, что может предложить нам Вселенная. Миновав Юпитер, комета начинает непостижимым образом меняться. Ее движение ускоряется, постепенно она начинает ощущать на себе жар Солнца.

Кометы – замерзшие капсулы времени

На расстоянии 780 млн. км от звезды тепло оживляет комету. Замерзшие газы начинают испаряться, частицы льда и пыли поднимаются с ее поверхности. Комета теперь визуально кажется ярким огненным шаром. Внутри она остается твердой, но ее уже окружает нечто вроде облака. Эта газовая оболочка формирует атмосферу кометы, которая выглядит огромным вытянутым в пространстве хвостом. И причиной этому служит опять же Солнце и его бурная активность.

Солнечный ветер представляет собой огромную и сверхмощную волну заряженных частиц, пронизывающих насквозь всю нашу планетарную систему. Чем ближе комета приближается к светилу, тем сильнее на нее воздействует этот ураганный поток, отбрасывая молекулы газа в открытый космос. Это и формирует гигантский яркий шлейф. Твердая часть кометы может иметь всего несколько километров в диаметре, а ее пушистый хвост, сотканный из газообразных молекул различного химического состава, – несколько десятков или даже сотен тысяч.

Кометы – замерзшие капсулы времени

Комета стремительно движется сквозь космический мрак со скоростью 75 000 км/ч. В 320-ти миллионах километров от Солнца она входит в самую бурную стадию своего путешествия. Водный лед с ее поверхности начинает испаряться, твердое основание сотрясается, словно при мощном землетрясении. Почва буквально тает на глазах изумленных астрономов, из нее вырываются гигантские струи углекислого газа вперемешку с водяным паром.

На поверхности появляются трещины и разломы, газы взрываются, обломки летят во все стороны. Поистине фантасмагорическое зрелище. Сила этих извержений заставляет комету беспорядочно кувыркаться в пространстве. Каждая бьющая из ее скважин струя напоминает мощный реактивный двигатель, придающий объекту свой собственный вектор вращения.

В этот момент газовая оболочка многих комет становится больше диаметра Юпитера, а длина хвоста достигает ста миллионов километров. Крошечный по астрономическим меркам объект в мгновение ока превращается в раздувшегося гиганта…

Каждое прибытие новой кометы – это подарок Вселенной земной науке, открывающий потрясающие возможности для раскрытия тайн Солнечной системы. Многое из того, что удается узнать, изучая кометы, становится настоящим откровением и переворотом в научных представлениях об устройстве Вселенной.

Комета Галлея

Кометы гораздо более удивительны и враждебны, чем можно себе представить, взирая на них с поверхности Земли. Современные высокотехнологичные телескопы позволяют изучить их достаточно подробно. Однако чтобы лучше понять эти таинственные создания Вселенной, проникнуть в самую суть их космического бытия требуется ближе подобраться к одной из них. Разгадка многих тайн, безусловно, хранится в ядре кометы.

Заветной целью современной астрофизики является изучение внутренней структуры этих объектов, их химического состава, характеристик веществ, минералов и летучих соединений в ее глубинах и на поверхности.

За три последних десятилетия было предпринято более дюжины экспедиций к кометам. И каждое такое исследование открывало что-то новое. Удалось много узнать об их химическом составе, физическом взаимодействии с Солнцем, изучить рельеф поверхности и проанализировать его отличия на разных участках объекта.

Ранее в науке бытовало мнение, что кометы белого цвета. Такие представления кардинально изменились в 1986 году, когда космический зонд «Джотто» передал четкие изображения кометы Галлея. Это были первые снимки той самой кометы, которая так часто фигурировала в истории человечества. Так вместо яркого и радужного шара перед учеными предстал и холодный и безжизненный мир.

Кометы – замерзшие капсулы времени

Комета Галлея оказалась совершенно не похожей на снежный шар, какой ее представляли раньше. Вся поверхность небесного странника была покрыта толстым слоем черной пыли. Там есть ямы и холмы, а протяженность объекта оказалась пятнадцать километров – гораздо больше, чем ожидалось. Ученые считали, что все кометы одинаковы, но они ошибались.

Хартли-2

В 2004-м зонд Stardust влетел в хвост кометы Хартли-2 и с помощью хитроумного экрана, заполненного специальным аэрогелем, захватил тысячи крошечных частиц пыли. После завершения этой космической миссии ученым стало понятно, что каждая комета уникальна и каждая может рассказать свою удивительную историю. Для формирования всех комет использовались различные источники тепла и строительные материалы.

На каждой из них происходили совершенно разные химические и геологические процессы. Сегодня уже известно множество необычных, уникальных и фантасмагорических миров. Например, Хартли-2 – комета, на которой идет снег. Правда, это не привычные для нас осадки, а кусочки сухого углеродистого льда размером с мяч для гольфа.

Ледяной шлейф следует за кометой примерно в одном миллионе километров от ее ядра. Кроме того, Хартли-2 отличается гиперактивностью, кувыркаясь быстрее и выбрасывая больше ледяного вещества, чем ее комические собратья того же размера.

Комета Темпеля

Кометы – очень странные и загадочные миры. На короткопериодической комете Темпеля существуют гладкие плато, глубокие кратеры и утесы 20-метровой высоты. Пласты каменных образований здесь лежат друг на друге, образуя гигантскую космическую луковицу с экстремальным рельефом.

Изучение этого объекта привело ученых к величайшему прорыву. В 2005-м космический зонд НАСА Deep Impact сбросил специальный снаряд на ее поверхность. Результатом взрыва стал кратер 150-метрового диаметра. Это дало беспрецедентную возможность впервые заглянуть в глубины кометы. Эффект оказался ошеломляющим: внутри были скрыты рубины, перидоты и прочие самоцветные минералы.

Также в глубинных слоях кометы обнаружились многочисленные колонии органических молекул – тех самых, из которых состоят и наша тела. Теперь ученые полагают, что эти космические странники играют решающую роль в зарождении и распространении жизни. Возможно, кометы – это ключ к пониманию природы самого биологического существования. 

Комета Холмса

Иногда кометы становятся причиной удивительных и необъяснимых космических явлений. В 2007-м комета Холмса удалялась от Солнца на скорости 160 000 км/ч, когда случилось нечто невероятное. В течение одних земных суток ее яркость повысилась в миллионы раз, а окружавшее ее газовое значительно увеличилось. В принципе, для комет это обычное явление. Но зачастую такой процесс занимает недели и месяцы. Впервые за одни сутки оболочка кометы раздулась до размеров Юпитера. До этого земным телескопам не приходилось фиксировать ничего подобного.

Можно сказать, что комета Холмса в один миг стала крупнейшим объектом Солнечной системы, поскольку в какой-то момент ее оболочка превышала размеры самого светила. А затем без всякого предупреждения она разлетелась на части в горниле мощнейшего взрыва. Обломки этого крупнейшего в истории наблюдаемого кометного катаклизма растянулись почти на полтора миллиарда километров. Причины такого явления до сих пор не выяснены.

Согласно одной из теорий, комета Холмса столкнулась с астероидом, что и вызвало этот мегавзрыв. Еще один вариант кроется во внутренней нестабильности объекта. В этом случае взрыв мог произойти под воздействием быстро расширяющихся газов. В настоящее время все это на уровне гипотез и предположений. Никто не знает, что же произошло на самом деле.

Судьба комет

Жизнь комет нестабильна. Даже если им удается выжить после экстремальной встречи с Солнцем, это достается космическому страннику очень дорогой ценой. Ее рельеф полностью меняется. Огромные глыбы камня размером с горные вершины просто испаряются, и тело, имевшее пятнадцать-двадцать километров в диаметре, теряет сотни, а может и тысячи тонн породы и льда, уменьшаясь чуть ли не вдвое.

Когда, чудом выжившая комета оставляет Солнце далеко позади, активность на ее поверхности замирает. Удаляясь от светила, она начинает впадать в некое состояние летаргического сна. Гейзеры больше не выстреливают тугие струи в космический мрак, яркая газовая оболочка исчезает…Теперь она представляет собой безжизненный грязный шар, покрытый льдом.

Комета, снова дремлющая возвращается в глубины космоса. Однако выжить после встречи с Солнцем – всего лишь одно из испытаний в судьбе кометы. Этим объектам также приходится бороться с гравитационным полем планет. К счастью, притяжение Земли очень слабо и не способно оказать серьезное влияние на космический маршрут кометы. Однако Юпитер, эта гигантская бейсбольная бита нашей планетарной системы, чрезвычайно силен.

Его масса превосходит земную в триста раз. Если комета пролетит всего лишь в нескольких миллионах километров от этого монстра, тот может изменить ее орбиту. И последствия будут иметь просто катастрофический характер.

Гибель кометы Шумейкер-Леви 9

В 1994-м году комета Шумейкер-Леви 9 имела неосторожность слишком приблизиться к Юпитеру. Ученые, навострив телескопы, наблюдали за тем, как колоссальная гравитация газовой планеты разорвала ее в клочья. Останки неосторожного путешественника направились прямо к поверхности Юпитера. Поначалу казалось, что столкновение с ними гигант даже не ощутит.

Но все получилось более экстремальным и катастрофическим. Двадцать один фрагмент кометы вошел в атмосферу Юпитера, где каждое столкновение высвободило больше энергии, чем содержит в себе суммарный запас всего ядерного оружия на Земле.

И это с учетом того, что Шумейкер-Леви 9 была не очень массивной и даже не особенно плотной. По консистенции вещества ее можно сравнить с сахарной ватой. Однако даже это скромное ледяное существо вызвало невообразимые разрушения. От удара шлейфы из обломков взметнулись на тысячи километров вверх, оставив темные шрамы в поврежденной атмосфере Юпитера.

Это событие взбудоражило все научное сообщество. Падение кометы Шумейкер-Леви 9, которое стало первым столкновением в Солнечной системе, воочию наблюдаемым людьми, помогло осознать, что и Земля отнюдь не застрахована от чего-то подобного. Если комета всего нескольких километров в диаметре упадет на нашу планету, результат будет катастрофическим.

Гигантские приливные волны опустошат Землю, раскаленные обломки будут дождем сыпаться с небес, жизнь в привычном для нас виде перестанет существовать. Однако падения комет могут стать и созидательной силой, породив саму жизнь.

Инженеры Вселенной

И наглядным примером тому служит Титан – крупнейшая из лун Сатурна. В Солнечной системе он является единственным спутником, обладающим плотной атмосферой почти земного типа. Поверхность Титана покрывают реки и озера жидкого метана. А ведь это кометы видоизменили его холодный и когда-то мертвый мир. Эти объекты, миллионы лет бомбардировавшие Титан, испаряясь, высвобождали из своих глубин различные газообразные соединения.

В результате таких процессов постепенной образовался богатый органический коктейль атмосферы и странный жидкий ландшафт Титана. Кометы превратили мертвый космический валун в похожий на Землю мир. В каком-то смысле эти подвижные и юркие объекты являются главными конструкторами нашей Солнечной системы, а возможно и всей Вселенной.

Кометы, меняя до неузнаваемости целые миры, сыграли также ключевую роль в формировании нашей планеты и зарождении жизни на ней. Для полного прояснения этой научной проблемы ЕКА поставило перед собой амбициозную технологическую цель высадки на поверхность кометы.

Дерзкий проект

В марте 2004 года был запущен проект «Розетта», названный так в честь одноименного камня, давшего лингвистам ключ к пониманию древнего языка. Предполагается, что 11-е сентября текущего года станет переломной вехой в исследовании космоса. Впервые в истории космический аппарат, созданный технологическим гением человечества, соприкоснется с поверхностью кометы.

Все предыдущие путешествия к ним не заканчивались высадкой. Они только давали мировой науке убедительные доказательства того, что все ошеломляющие открытия еще впереди. Теперь же планируется посадить уникальный КА на комету, летящую сквозь космос с невероятной скоростью.

Таких прецедентов история нашей расы еще не знала. По своему размеру «Розетта» вполне сравнима с габаритами обычного внедорожника. Она движется в безвоздушном пространстве со скоростью 31 000 км/ч и направляется к комете с диаметром ядра в 5 км. Периодичность обращения этого объекта вокруг Солнца составляет 6,5 лет. Сейчас это самая подходящая комета для беспрецедентной высадки.

После того, как посадочный модуль коснется ее поверхности, начнется самое детальное изучение кометы из когда-либо проводившихся исследований. Будет тщательно осмотрена поверхность, взяты образцы грунта. С помощью специальной бурильной установки аппарат проникнет во внутреннее строение объекта и выяснит, из чего оно состоит и как взаимодействуют между собой различные компоненты.

«Розетте» предстоит ответить на целый ряд ключевых вопросов и дать мировой науке больше информации о кометах, чем было собрано за все предыдущие столетия. Изучение внутренней структуры исследуемого объекта поможет ученым понять принципы конвекции, в ней протекающие, и то, почему в некоторых местах возникают гейзеры, а другие не проявляют особой активности даже вблизи Солнца. Во всяком случае, на раскрытие этих тайн надеется научное сообщество в преддверии осуществления, возможно, самого дерзкого проекта в истории человечества.

В течение целого года, по замыслу специалистов Европейского космического агентства, «Розетте» предстоит изучать комету, совершая вместе с ней облет Солнца. Высокотехнологичный космический аппарат будет действовать, в точности повторяя все пять человеческих чувств. Там есть мощные камеры высочайшего разрешения, ультразвуковой сканер, некие эквиваленты человеческих рук, оснащенные специальными анализаторами.

Однако чтобы добраться до кометы «Розетте» предстоит преодолеть огромные технические сложности. Она должна попасть в цель всего пятикилометрового диаметра, которая движется со скоростью свыше 55 000 км/ч. А пристыковаться к объекту будет еще сложнее – у комет ничтожная гравитация.

Техники ЕКА нашли оригинальное решение этой проблемы. Посадочный модуль оснастили датчиками удара и синхронизированным с ними гарпуном. «Розетте» также предстоит выяснить, почему на Земле есть жидкая вода и почему ее так много по сравнению с другими известными нам твердыми мирами. Для ответа на эти фундаментальные вопросы исследовательский модуль соберет образцы молекул воды, которые можно будет сравнить с земными аналогами. Таким образом, организаторы и вдохновители этой дерзкой миссии надеются доказать внеземное происхождение жизни на нашей планете.

Тайны земной жизни и комета Хейла-Боппа

На нашем голубом шаре жизнь существует уже порядка трех с половиной миллиардов лет. Однако нам до сих пор доподлинно неизвестно, как именно она зародилась. Ранее в мировой науке господствовала гипотеза о том, что первые ростки биологической жизни появились на самой Земле. Согласно этой теории, вулканические газы и водные испарения сформировали атмосферу, а молнии стали той искрой, с которой разгорелось пламя ранних форм жизни. Однако современные ученые уверены в несостоятельности этой теории и пытаются найти доказательства на кометах.

В 1997 году на нашем небосклоне появилась комета Хейла-Боппа – одна из крупнейших и ярчайших в истории. Исследователям удалось обнаружить, что она полна воды, газообразных соединений и углерода – основных компонентов земной жизни. Это заставило научный мир пересмотреть свои представления о происхождении органических молекул, которые составляют сущность любой известной нам формы биологического существования.

Именно прибытие кометы Хейла-Боппа дало все основания предполагать, что исходный материал всего живого имеет внеземное происхождение. Позже учеными были найдены и другие тому подтверждения. Например, астробиологами в пыли кометы Вильда-2 были найдены вещества, которые могли появиться только в тепле и жидкой воде. Там были сульфидные минералы, окись железа, углекислые соединения, то есть те же вещества, из которых морские организмы создают свои раковины.

На Вильда-2 были найдены даже некоторые аминокислоты, которые, как известно, являются строительным материалом белковых клеток. Все эти грандиозные открытия изменили отношения к кометам, вызвав небывалый прилив энтузиазма в их изучении. Поэтому сегодня многие исследователи считают кометы не просто замерзшими капсулами времени, а настоящими биохимическими лабораториями, где создаются основные ингредиенты жизни.



Посмотреть последние комментарии
  1. Как много на свете интересного, спасибо за познавательную статью!

  2. Звездное небо - загадка для людей. Столько всего неизученного, таинственного. Статья очень интересная.

  3. Интересно, разгадают ли люди когда-нибудь тайну происхождения на земле и помогут ли им в этом кометы?

  4. Плохо, если комета в Землю врежется. Если небольшая - то Тунгусский метеорит получится.

  5. Спасибо, узнала столько нового и интересного...Твит.

  6. Спасибо за интересную и познавательную статью о солнечной системе и кометах. Теперь смогу сыну ответить на многие вопросы.

  7. Всегда было интересна тема космоса. Благодаря этой статье узнал много нового. Спасибо автору.

  8. Наверное каждый помнит, как смотрел на ночное небо, в надежде увидеть что то необычное, грандиозное. Кометы, если кому довелось увидеть, это наверное самое грандиозное зрелище, которое можно увидеть не вооружённым глазом. Но просто видеть красивое зрелище и не знать что видишь. Для людей этого не достаточно. Мы хотим знать больше. И вот, прочитав Вашу статью "Кометы - замёрзшие капсулы времени", мы узнаём очень много нового о кометах. Спасибо Вам за Вашу очень познавательную и ёмкую статью.

Оставьте комментарий к этой записи

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля

Внимание: все отзывы проходят модерацию.