Встреча с кометой Галлея
Вся последующая история кометы Галлея и ее появление в 1759 г. связана
с именем Алексиса Клеро (1713 – 1765), одного из самых выдающихся
математиков Франции, в 25 лет ставшего академиком.
По предложению члена Парижской Академии наук Жозефа Лаланда (1732 –
1807) Клеро первоначально собирался, руководствуясь идеей Галлея, учесть
влияние Юпитера на комету лишь на небольшой части ее орбиты, когда оба тела
были близки друг к другу. В конце концов обнаружилось, что точное решение
задачи невозможно без учета влияния Сатурна, масса которого лишь в три раза
меньше массы Юпитера. Объем задачи и связанные с нею трудности, казалось,
превосходили человеческие силы.
В процессе этого труда Клеро разработал первый математический метод
численного исследования движения кометы в поле тяготения Солнца с учетом
возмущений от двух больших планет – Юпитера и Сатурна. Для помощи в
проведении вычислений Клеро обратился к Лаланду, обладавшему большим опытом
вычислений, который, в свою очередь, привлек к этой работе Николь-Рейн-
Этабль де Лабрийер Лепот (1723 – 1788) – женщину, всецело преданную науке,
жену знаменитого тогда конструктора и теоретика часовых механизмов.
Благодаря самоотверженному и героическому труду этого замечательного
трио, гигантская по своим масштабам работа была закончена вовремя. Правда,
в течение полугода все торе работали, не щадя здоровья и сил и не считаясь
со временем, все отдавая вычислениям.
Пришел наконец долгожданный 1758 год. Все астрономы мира жаждали
получить подтверждение предположения, высказанного Галлеем. Честь открытия
кометы выпала на долю немецкого астронома-любителя Палича. В рождественскую
(25 декабря) 1758 г. ночь ему посчастливилось поймать эту комету в объектив
своего небольшого телескопа с фокусным расстоянием 2,4 метра. Это был
первый случай удачного поиска кометы астрономом-любителем. А также первый
успех в использовании телескопа для поиска комет.
Таким образом, был установлен факт существования короткопериодических
комет, которые подобно Венере, Юпитеру, Земле и другим планетам являются
членами Солнечной системы, движущимся в космическом пространстве вокруг
Солнца под действием его притяжения.
В память о заслугах Галлея эта комета и стала носить его имя.
Впоследствии она появлялась и приближалась к Солнцу в 1835, 1910 и 1986
годах.
1910 год. Земля проходит через хвост кометы Галлея
Еще в 1835 г. были названы две даты следующего возвращения кометы
Галлея к перигелию в 1910 г. – 9 мая (Розенбергер) и 24 мая (Понтекулан). В
1907 – 1908 гг. гринвичские астрономы Ф. Г. Коуэлл (1870 – 1949) и А. К.
Кроммелин (1865 – 1939) опубликовали предварительные результаты своих
вычислений (начатых с целью проверки данных Понтекулана), в соответствии с
которыми момент прохождения через перигелий приходился на 8 апреля. В своих
вычислениях они впервые использовали численное интегрирование с переменным
шагом, что значительно повышало точность вычислений и уменьшало их объем.
Были учтены возмущения от Венеры, Земли, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.
Убедившись в том, что предсказание Понтекулана нуждается в уточнении,
Коуэлл и Кроммелин предприняли новые, более точные, вычисления с 1759 по
1910 гг. и опубликовали новый момент прохождения через перигелий – 17
апреля 1910 г. поиски кометы начались почти за полтора года до этой даты –
с начала 1909 г. – но долго оставались безуспешными. Комету в созвездии Рыб
обнаружил 11 сентября 1909 г. Макс Вольф – директор Гейдельбергской
обсерватории. 15 сентября комету наблюдали визуально с помощью крупнейшего
в мире метрового рефрактора Йерксской обсерватории (США, Чикаго). Уже
первые наблюдения показали, что поправка к результатам Коуэлла и Кроммелина
составляет 3 дня, т. е. точность предсказания осталась на уровне прошлого
появления.
Коуэлл и Кроммелин тщательно проверили свои вычисления, повторили их с
уменьшением вдвое шага интегрирования, увеличили точность и устранили
некоторые мелкие ошибки. Тем не менее для момента прохождения через
перигелий было получено значение лишь немного лучше данного ими ранее, а
именно Т=17,51 апреля 1910 г. После соответствующего анализа они пришли к
выводу, что по крайней мере 2 дня из оставшегося расхождения не могут быть
объяснены ошибками вычислений, неточным знанием положений больших планет
или их масс. Сейчас мы знаем, что причина этих расхождений кроется в
действии негравитационных сил.
Взаимное положение Земли и кометы при этом появлении было таково, что
утром 19 мая комета точно располагалась между Солнцем и Землей на
расстоянии 22,5 млн. километров от Земли. Так как длина хвоста кометы
Галлея к этому времени превышала 30 млн. км, то Земля, двигаясь по своей
орбите, должна была пройти через ее хвост. Сообщения об этом проникли в
широкую печать.
В это время с помощью спектрального анализа было твердо установлено,
что в составе кометных атмосфер наблюдались молекулярные полосы циана,
угарного газа и других соединений. Поэтому быстро распространились слухи об
отравлении земной атмосферы опасными для здоровья людей ядовитыми кометными
газами. Газеты запестрели тревожными сообщениями о большой опасности,
которая грозит человечеству 19 мая 1910 г.
Как и предсказывали астрономы, Земля 19 мая 1910 г. "столкнулась" с
хвостом кометы Галлея. Однако даже самые чувствительные приборы не
зафиксировали никаких необычных явлений в атмосфере Земли, которые можно
было бы однозначно связать с этим событием. Это лишний раз подтверждало
издавна известную астрономам истину, что кометы – это "видимое ничто",
через которое без всяких последствий и прошла наша Земля. Так что волна
страха, прокатившаяся по многим странам в мае 1910 г., не имела под собой
никакой почвы.
Пройдя через хвост кометы Галлея, Земля сыграла роль своеобразного
зонда. К сожалению, ученые в то время не располагали космическими ракетами
(до запуска первого искусственного спутника Земли оставалось еще более 47
лет). Между тем тогда достаточно было подняться над земной атмосферой,
чтобы оказаться непосредственно в кометном хвосте и собрать некоторое
количество кометной пыли и газа для анализа.
Следует отметить, что Земля уже неоднократно проходила через хвосты
комет и эффект всегда был одним и тем же – никакого влияния на процессы в
земной атмосфере вещество хвостов различных комет не оказывало.
Астрономы, а также многие любители астрономии внимательно следили за
всеми изменениями, происходившими в хвосте и голове кометы Галлея с момента
ее открытия М. Вольфом 11 сентября 1909 г. и до последнего наблюдения 15
июня 1911 г.
За весь период наблюдений кометы Галлея при ее появлении 1909 – 1911
гг. было получено более тысячи ее астронегативов, более сотни спектрограмм,
много сотен рисунков кометы и большое число определений ее экваториальных
координат в различные моменты времени. Весь этот богатый материал позволил
детально исследовать характер движения кометы по орбите, изучить изменение
блеска и геометрических размеров головы и хвоста с изменением
гелиоцентрического расстояния, изучить типы хвостов, структурные
особенности и химический состав головы и хвоста, а также ряд других
физических параметров ядра кометы и окружающей его атмосферы.
Основные итоги изучения громадного и разнообразного материала,
состоящие из 26 пунктов, были опубликованы Бобровниковым в 1931 г.
Природа и происхождение кометы
Галлея
Элементы орбит комет претерпевают значительные изменения при
сближениях кометы с планетами. Особенно же сильная трансформация кометной
орбиты происходит при тесных сближениях комет с одной из планет-гигантов.
Это обстоятельство необходимо обязательно учитывать при исследовании
вековых изменений элементов орбит комет как в прошлом, так и в будущем.
Такие расчеты позволяют установить, откуда кометные ядра приходят во
внутренние области Солнечной системы, а также решить проблему происхождения
короткопериодических комет. Совместными усилиями таких выдающихся
астрономов, как Эпик, Оорт, Марсден, Секанина, Эверхарт, К. А. Штейнс, Е.
И. Казимирчак-Полонская была доказана реальность существования на периферии
Солнечной системы неистощимого резервуара кометных ядер, которое получило
название "облака Эпика – Оорта".
Как образовалось кометное облако Эпика – Оорта на окраинах Солнечной
системы? В настоящее время общепринятой является гипотеза гравитационной
конденсации всех тел Солнечной системы из первичного газово-пылевого
облака, имевшего такой же химический состав, что и Солнце. В холодной зоне
протопланетного облака сконденсировались планеты-гиганты Юпитер, Сатурн,
Уран и Нептун со своими многочисленными спутниками. Остатки протопланетного
вещества, возможно, наблюдаются и сейчас вблизи этих планет в виде колец.
Планеты-гиганты вобрали в себя наиболее обильные элементы протопланетного
облака, и массы их возросли настолько, что они легко стали захватывать не
только пылевые частицы, но и газы. В этой же холодной зоне образовались и
ледяные ядра комет, которые частично пошли на формирование планет-гигантов,
а частично, по мере роста масс планет-гигантов, стали отбрасываться
последними на периферию Солнечной системы, где и образовали грандиозный
источник комет
| |  скачать работу |
Встреча с кометой Галлея |
