Мистерия Марса - Страница 54

Как ученые и правительство могут быть уверены в том, что их нынешнее знание о природе и характере проблемы адекватно отражает общую картину?

Насколько мы можем быть уверены в том, что Земля в ближайшем будущем не разделит ужасную судьбу Марса?

В следующей главе мы рассмотрим кометы, которые древние китайцы называли «дурными звездами» [59]. «Каждый раз, когда они появляются, — писал Ли Чжун Фэн в VII веке н. э., — происходит уничтожение старого порядка вещей и установление нового» [60].

Иоганн Кеплер, астроном и математик XVII века, однажды воскликнул: «На небе больше комет, чем рыб в море!» [1].

Мы не знаем, сколько рыб плавает в море, но с начала 1950-х годов все более точные наблюдения привели астрономов к головокружительному выводу: в Солнечной системе в любое данное время находится как минимум 100 миллиардов комет, которые сосредоточены в двух огромных «резервуарах», известных в честь их первооткрывателей как Облако Оорта и Пояс Койпера [2].

Более далекое Облако Оорта расположено на крайнем рубеже гравитационных владений Солнца и простирается на расстояние до одного светового года от него, т. е. в 50 000 раз больше, чем расстояние между Землей и Солнцем [3]. Оно образует сферическую «оболочку», полностью окружающую Солнечную систему. Многие астрономы придерживаются мнения, что оно само по себе может содержать более 100 миллиардов кометных ядер: «Диаметр большинства из них составляет от 1 до 10 км, хотя некоторые могут быть гораздо крупнее» [4].

Никто точно не знает, насколько крупными и многочисленными могут быть эти объекты; они слишком далеки для наблюдения даже в самые мощные телескопы. Тем не менее вполне возможно, что многие небесные тела в Облаке Оорта могут достигать более 300 км в поперечнике.

Это уже было доказано с помощью наблюдений по отношению к кометам в Поясе Койпера — уплощенном дисковидном образовании, расположенном за орбитой Нептуна. Пояс Койпера находится очень далеко — его внешний край расположен почти в 50 раз дальше от Солнца, чем Земля, — но в 1000 раз ближе к нам, чем Облако Оорта.

С 1970-х годов астрономы Виктор Клубе и Билл Напир развивают теорию о нерегулярном проникновении в Солнечную систему и разрушительной фрагментации так называемых гигантских комет диаметром в сотни километров, то есть в десятки раз превосходящих обычные кометы [5]. Хотя эта теория основана на логике и математических расчетах, сначала она не получила широкой поддержки со стороны других астрономов. В наши дни она является общепринятой благодаря наблюдениям объектов в Поясе Койпера, которые оказались точно такими же, как предсказывали Клубе и Напир.

Первый из обнаруженных объектов в Поясе Койпера, 1992QB1, имеет диаметр 250 км [6]. К другим находкам относится астероид 1993FW (250 км) [7], а также 1994VK8 и 1995DC2 (и тот и другой диаметром около 360 км) [8]. Недавние наблюдения подтвердили, что количество таких объектов может быть очень большим. К марту 1990 года было обнаружено более 30 [9], а в январе 1998 года Виктор Клубе сообщил нам, что Пояс Койпера «наполнен гигантскими кометами. Поскольку он находится далеко от нас, они фактически являются единственными объектами, которые мы можем наблюдать. Все они достигают несколько сотен километров в поперечнике» [10]. Такие открытия привели к общепринятой оценке, что «существует не менее 35 000 объектов диаметром более 100 км, обращающихся в этом регионе Солнечной системы за орбитой Нептуна» [11].

Работа, проведенная Клубе и Напиром, пользуется таким влиянием, что многие астрономы теперь считают Плутон с его необычной эллиптической орбитой всего лишь большим объектом из Пояса Койпера — бывшей кометой, которая стала планетой. Клайд Томбауг, открывший Плутон в 1930 году, является одним из сторонников этой точки зрения и теперь называет его «королем Пояса Койпера» [12].

Другая интересная возможность, указанная Виктором Клубе и другими исследователями, заключается в том, что некоторые крупные «астероиды» тоже могут являться кометами из Пояса Койпера, временно находящимися в инертном состоянии и постепенно входящими во внутреннюю часть Солнечной системы [13]. «Примерно через 10 млн. лет траектории движения всех объектов в Поясе Койпера становятся хаотическими, и многие из них выходят на квазиэллиптические орбиты, которые в конечном счете приводят их в зону каменных планет», — объясняет Дэвид Карлайл [14].

Могут ли кометы быть астероидами? Могут ли астероиды быть кометами?

Выясняется, что различие между этими двумя категориями не является абсолютно четким. Согласно широко распространенному мнению, высказываемому ведущими специалистами, астероиды являются каменистыми объектами, в то время как кометы представляют собой «грязные снежки». Однако знаменитый британский астроном Фред Хойл совершено не согласен со второй частью этого высказывания:

«Кометы не являются просто „грязными снежками“. Ни один „грязный снежок“ не взрывается при температуре 200^°С, как это сделала комета Галлея в марте 1991 года. Кроме того, 30–31 марта 1986 года комета Галлея выбросила около миллиона тонн мельчайших частиц, которые при нагреве испускали излучение, характерное для органических материалов, а не обычной грязи» [15].

Так или иначе, космический объект обычно классифицируется как комета, если астрономы наблюдают следующие характеристики:

1. Сильно вытянутая орбита (в противоположность более или менее близкой к окружности), на которой объект то сближается с Солнцем, то удаляется от него.

2. Нестабильный химический состав и выбросы газа, образующие большое светящееся облако, или «кому», вокруг замерзшего центрального ядра. Часто имеется также «хвост», состоящий из светящихся частиц, вздуваемых солнечным ветром (в результате хвост всегда направлен в сторону, противоположную от Солнца независимо от направления движения кометы) [16].

Благодаря новым открытиям становится все больше явных исключений из первого правила. К ним относятся объекты, которые несомненно являются кометами в том, что относится к их внешнему виду и нестабильности, но тем не менее движущиеся по почти круговым орбитам, как астероиды (к примеру, шесть комет из группы Хильда) [17]. С другой стороны, как мы могли убедиться в главе 21, многие астероиды движутся по сильно вытянутым орбитам, а некоторые из них, такие как Дамокл, Ольято и Фаэтон, уже считаются «замаскированными» кометами.

Дамокл имеет «сильно вытянутую орбиту с высоким наклонением, которая позволяет классифицировать его как промежуточно-периодическую комету, если не считать того, что он не обнаруживает признаков дегазации и кажется совершенно инертным» [18]. Орбита Фаэтона тоже близка к кометной, а в 1990-х годах ранее инертный астероид Ольято обнаружил признаки нестабильности со слабой дегазацией и даже появлением тусклого «хвоста» [19].

Другим примером ошибочно классифицированных околоземных объектов является 10-метровый астероид Гефест из группы Аполлонид, который многие астрономы теперь считают фрагментом гигантской кометы [20]. Виктор Клубе и Билл Напир утверждают, что многие астероиды из группы Аполлонид — а возможно, и большинство из них — представляют собой ядра или фрагменты дегазированных комет. Типичным примером является 1979VA, «орбита которого сходна с орбитой короткопериодической кометы с афелием, близким к Юпитеру» [21].

Недавние наблюдения более отдаленных регионов Солнечной системы показали, что астероид Идальго, движущийся за орбитой Юпитера, тоже имеет кометную траекторию [22]. В прошлой главе мы упоминали о трансурановом объекте под названием Хирон, орбиту которого трудно отнести к какому-то определенному классу. Наблюдения, проводившиеся с середины 1990-х годов, указывают на «легкую дегазацию» и высвобождение летучих веществ, не характерное для любого астероида [23].

«Ледяное ядро диаметром 350 км предполагает, что это гигантская комета, которая в настоящий момент находится на квазикруговой, но не стабильной орбите» [24].