Архив журнала

Солнце ворует кометы!

ЖАРКИЕ ОБЪЯТИЯ СВЕТИЛА

В конце ноября 2013 года астрономы наблюдали удивительное по своей «жестокости» преступление: Солнце разорвало на части самую яркую «комету века» — ISON (C/2012 S1). Гигантский шар из камня, льда и металла не выдержал сближения со звездой и разлетелся на куски. «Она сгорела, как Икар, — с сожалением вспоминали сотрудники NASA, наблюдавшие за трагедией. — Оставила после себя лишь облако пыли».
Астрономы, долгое время следившие за полетом кометы, рассчитывали, что она приблизится к Солнцу на рекордные 1,16 млн км — в 150 раз ближе Земли. Но она исчезла из поля зрения приборов почти за сутки до сближения. И расчеты показали: комета распалась на куски, поскольку не выдержала высокой температуры, попав в гравитационное поле светила.
Ученые вовсе не были готовы к такой развязке. Ведь «комета века» была достаточно крупной. Диаметр ее ядра составлял несколько километ­ров! Да и летела она так быстро — 380 км в секунду, — что могла бы проскочить мимо огненного шара, как снежок мимо костра. И тем самым могла бы подарить землянам незабываемое шоу.
— Поскольку комета представляла собой гигантский шар из металла, камня и льда, то именно лед сулил нам небывалое зрелище, — объяснял профессор Тим О'Брайан из обсерватории Jodrell Bank. — Мы предполагали, что ISON, если ей удастся пролететь мимо Солнца, станет самой яркой кометой как минимум за последние 100 лет. Она должна была нагреться до +2760°С, а тающий от сближения с Солнцем хвост — оставлять за ней все более яркий переливающийся след.
А некоторые специалисты даже считали, что она сможет затмить Луну и стать видимой невооруженным глазом в дневное время. Тем более что наблюдать комету в простые бинокли и небольшие телескопы можно было уже с начала ноября.
ISON была открыта 21 сентября 2012 года белорусским астрономом-любителем Виталием Невским и Артёмом Новичонком из Петрозаводска. По словам астрономов, предположительно эта комета появилась во времена формирования Солнечной системы — 4,5 млрд лет назад. ISON никогда не посещала внутреннюю часть нашей планетной системы до того, как возникла из облака Оорта, резервуара ледяных тел за пределами орбиты Нептуна. До ISON самой известной среди этих звезд была комета Галлея, которую в последний раз наблюдали в 1986 году.

СМЕЛЫЕ РАЗВЕДЧИКИ

Последнее подобное ДТП уже случилось с кометой Лавджоя в конце 2011 года. Тогда она вошла в атмосферу Солнца и с очень большой вероятностью должна была полностью сгореть. По всем расчетам выходило: сближение с Солнцем на расстояние около 140 тыс. км (более чем вдвое меньше расстояния от Земли до Луны) должно было полностью испарить комету, размер ядра которой составлял лишь около 100–200 метров.
Более того, ученые были уверены, что комета полностью испарится еще до прохождения перигелия (это ближайшая к Солнцу точка орбиты небесного тела, движущегося вокруг Солнца по одному из конических сечений — эллипсу, параболе или гиперболе). Накануне сближения космическая обсерватория SOHO зафиксировала, как комета, яркость которой достигла четвертой звездной величины (яркости Венеры), ушла за диск Солнца. Однако ледяная странница пережила почти часовое погружение в солнечную корону, температура которой составляет несколько миллионов градусов. И появилась опять в поле зрения коронографов LASCO (на борту SOHO) и SECCHI (аппараты STEREO), почти такой же яркой, как до этого!
Как такая малютка — по сравнению с ISON — прорвалась и выжила? — недоумевали одни специалисты. А может, Солнце просто такими крошечными «порциями» не питается? — шутили другие.
Специалисты NASA отдали должное смелости космической «крохи»: поскольку она была обнаружена и могла наблюдаться с Земли в период отмечаемого в западном мире Рождества, то ее назвали «Великой Кометой Рождества 2011» (англ. The Great Christmas Comet of 2011).
Более того, подвиг кометы позволил ученым получить представление о свойствах нашего светила, которые до сих пор оставались неизведанными. Телескопы на Земле и в космосе зафиксировали искажения в форме шлейфа кометы под воздействием мощного магнитного поля Солнца, что позволило астрономам сделать выводы о строении этой части гелиосферы.
— Эта часть атмосферы Солнца недостижима для земных аппаратов, которые просто не выдерживают таких высоких температур, — пояснял доктор Карел Шрайвер из Центра технологий компании Локхид-Мартин в Калифорнии. — Поэтому эти слои гелиосферы оставались для нас неисследованными: они не излучают достаточно света. Однако комета Лавджоя позволила нам бросить взгляд на строение этой части атмосферы Солнца и его магнитного поля.
Заранее рассчитав орбиту этой кометы, специалисты направили на нее телескопы орбитальной обсерватории NASA по изучению солнечной динамики, а также приборы двух спутников Stereo и японского аппарата Hinode. На ночном земном небе комета выглядела яркой точкой с длинным светящимся шлейфом. Она двигалась очень быстро, поскольку скорость ее сближения с Солнцем составляла 600 км в секунду. Полученные изображения свидетельствовали, что на движение шлейфа кометы в момент ее прохождения всего на расстоянии 120–140 тыс. км от поверхности звезды начинали действовать мощные магнитные силы.
— Шлейф кометы начинал отрываться от головной ее части и резко отклонялся в сторону, — вспоминал доктор Шрайвер. — Ядро кометы пережило это погружение в огненный океан, но с потерями. А спустя 2 дня, уже когда комета удалялась от Солнца, ядро все-таки распалось.
Впрочем, ISON тоже помогла ученым в изучении нашего светила. «При ее распаде высвободились вещества, из которых она состояла, и мы теперь можем узнать больше о той материи, из которой образовалась Солнечная система», — за­явил астроном и популярный блогер Фил Плэйт в ходе телеконференции NASA.

ОНИ ТАКИЕ ЯРКИЕ, ЧТО ИХ ВИДНО ДНЕМ

Кстати, комета Лавджоя относится к так называемым околосолнечным кометам Крейца. Это целое семейство околосолнечных комет, названное в честь астронома Генриха Крейца, который впервые показал их взаимосвязь. Считается, что все они являются частями одной большой кометы, которая разрушилась несколько столетий назад.
Некоторые из них стали Большими кометами, иногда даже видимыми днем около Солнца. Первые кометы семейства были открыты невооруженным глазом. С момента запуска спутника SOHO в 1995 году обнаружено несколько сотен более мелких членов семейства, некоторые из которых достигают всего нескольких метров в диаметре. Все они полностью разрушились при приближении к Солнцу.
Кометы Крейца могли бы отчетливо наблюдаться как единое семейство еще много тысячелетий, предполагают ученые. Со временем их орбиты будут искажаться из-за гравитационных возмущений. Однако, судя по скорости разрушения этих комет, они могут полностью исчезнуть еще до того, как семейство будет рассеяно гравитацией. Постоянные открытия множества мелких комет Крейца с помощью спутника SOHO позволяют лучше понять динамику образования семейств комет.
После кометы Лавджоя вероятность появления еще одной яркой кометы Крейца в ближайшем будущем предсказать невозможно. Но учитывая, что за последние 200 лет около 10 комет из этого семейства можно было видеть невооруженным глазом, можно быть уверенным, что рано или поздно на небе появится еще одна Большая комета Крейца.
Но в ближайшее время исследователи, вероятнее всего, сосредоточатся на изучении других комет, которые избегут встречи с Солнцем. К примеру, в ноябре следующего года Европейское космическое агентство попытается высадить посадочный модуль и разместить зонд на ядре кометы 67P/Чурюмова — Герасименко, а в октябре можно будет наблюдать комету Siding Spring, которая пролетит в 100 тыс. км от Марса. Возможно, что они помогут раскрыть тайну, над которой уже давно бьются астрономы — кометы ли принесли жизнь на Землю на своем хвосте?

«Я ТЕБЯ ПОРОДИЛО — Я ТЕБЯ И УБЬЮ»

Солнце давно подозревают в том, что оно покушается на кометы. Почему, пока не ясно. Может, они вкусные?
— Мы наблюдали около 1600 комет в моменты их сближения с Солнцем, — говорит доктор Шрайвер. — Все они разрушались при этом. На нашей памяти только Лавджой была единственной, которая смогла пережить, хотя и ненадолго, жаркое объятие с нашей звездой.
Как показали последние исследования NASA, большая часть комет из облака Оорта сформировалась в других планетных системах и была позже «украдена» нашим Солнцем. Об этом объявили американские специалисты из боулдерского отделения Юго-Западного исследовательского института (SWRI), смоделировавшие формирование Солнечной системы.
Исходные условия ученые предположили классические: Солнце родилось из огромного газопылевого диска наряду с другими звездами-соседями, а материя, вращающаяся вокруг, постепенно сконденсировалась в различные объекты, в том числе и в кометы.
Специалистов весьма удивило, когда их модель показала: по истечении примерно 3 млн лет у каждой из звезд образовались свои кометы, однако их перетягивало соседнее светило при пересечении определенного порога приближения. Именно так наше Солнце обзавелось гигантским количеством комет. По прикидкам ученых, до 90 % комет Солнечной системы зародилось за ее пределами.
А не так давно появились новые данные об образцах кометного вещества, собранного ранее американским аппаратом Stardust. Самое загадочное открытие — в зернах кометной пыли найдены минералы, формирующиеся при температурах в тысячи градусов по Цельсию. Поэтому выводы специалистов NASA вполне оправданы.
Напомним, что миссия Stardust завершилась триумфально. Ученые не могли нарадоваться на обширную коллекцию кометного вещества, попавшего в ловушки космического зонда.
Теперь выяснилось, что в каждой четвертой из частиц, изученных к настоящему моменту, присутствуют «высокотемпературные» минералы, такие как форстерит и кальциево-алюминиевые включения (CAls), которые формируются при температурах выше тысячи градусов по Цельсию. Также были найдены другие неожиданные «ингредиенты» — минералы, богатые титаном, и даже оливин.
Но кометы формировались в холодных внешних пределах ранней Солнечной системы, где мог «выжить» лед, и никогда не подвергались такому нагреву. А это значит, что их история куда более сложна, чем предполагалось ранее, и они представляют собой смесь компонентов, сформированных в самых различных «климатических зонах» молодой Солнечной системы — как на ее периферии, так и вблизи ее центра, где тогда было очень горячо.
Ученые видят две возможности для появления «высокотемпературных» минералов в составе комет. Первая: это может оказаться подтверждением ранее высказанной гипотезы об X-ветре — мощных выбросах молодого Солнца, выдувавших во внешние области зарождающейся планетной системы капельки расплавов из центрального ее района.
Вторая версия заключается в том, что данные минералы были сформированы около других звезд и лишь потом, после странствий по космосу, попали в солнечный протопланетный диск.
«Обе возможности очаровательны, — пояснил главный ученый проекта Stardust, Дональд Браунли из университета Вашингтона. — Даль­нейший изотопный анализ этих минералов, вероятно, поможет сориентироваться в этих гипотезах». Тем более что в них есть множество упрощений и допущений. Так, например, в компьютерной модели планеты и прочие объекты около звезд образовывались примерно по одному сценарию — аналогично Солнечной системе, в то время как в соседних системах процесс этот мог несколько отличаться.