Астрономия. Популярные лекции

В целом фигура Весты вполне шарообразна, если не считать обширной депрессии в районе южного полюса. Именно это не позволяет включить ее в группу планет-карликов. Вероятно, миллиарды лет назад Веста испытала сильный удар в область южного полюса, и оттуда откололась заметная доля массы астероида. На фотографиях видны следы этого удара — складки вдоль экватора Весты. Вероятно, это результат сжатия, вызванного ударом. Многие мелкие астероиды в Главном поясе — это обломки Весты, разлетевшиеся после того грандиозного столкновения; их легко узнать по высокому альбедо. И среди падающих на Землю метеоритов тоже нередко попадаются ее осколки.

Рис. 7.17. Южный полюс Весты. Концентрические кольцеобразные структуры могут быть следствием ударного воздействия или результатом внутренних геологических процессов.

На память об этом столкновении осталась и самая заметная деталь на поверхности Весты — огромный ударный кратер Реясильвия диаметром 500 км в районе южного полюса. Размер кратера почти равен диаметру самого астероида. Любопытно, что позже практически туда же пришелся еще один удар, оставивший после себя кратер диаметром около 400 км. Остается загадкой, как Веста смогла пережить столь чудовищные катаклизмы. Спектральный анализ показывает, что эти удары обнажили несколько слоев коры Весты и частично — ее мантию. Кратер Реясильвия — один из самых глубоких в Солнечной системе. По периметру его окружает вал с высотой стенок от 4 до 12 км, а дно кратера лежит на 13 км глубже соседней поверхности. В центральной части кратера возвышается гора высотой от подножия около 22 км и диаметром 180 км; это одна из высочайших вершин в Солнечной системе.

В XX веке изучение астероидов в основном стимулировалось задачами космогонии: их изучали как строительные блоки, оставшиеся невостребованными после формирования планет. В XXI веке стали актуальны два новых направления: защита Земли от столкновения с астероидами и использование вещества астероидов для строительства и производства в космосе. Первое из этих направлений в основном развивается государственными усилиями (хотя свой вклад вносят и любители астрономии), а второе в немалой степени привлекает частный капитал. В целом изучение астероидов считается сейчас очень важной задачей астрономии и космонавтики.

Кометы

Обычно мы представляем себе кометы этакими хвостатыми светилами. Но хвостатыми они бывают редко и недолго. Комета, коротко говоря, — это просто большая ледяная глыба, которая, двигаясь по вытянутой орбите, вдали от Солнца остается холодной и не испаряется, а когда подлетает к источнику тепла, начинает нагреваться и испаряться. Вокруг твердого ядра кометы возникает обширная временная атмосфера — кома, рассеивающая и переизлучающая солнечный свет, поэтому комета становится видна на ночном небе, нередко даже невооруженным глазом. Но, удаляясь от Солнца, она вновь замерзает и становится практически невидимой.

По мере приближения кометы к Солнцу у нее обычно «вырастает хвост». Причина в том, что выброшенные из ядра кометы атомы, молекулы и пылинки ощущают давление солнечного света, т. е. потока квантов, испущенных Солнцем, а также давление солнечного ветра, т. е. замагниченной плазмы, летящей от Солнца.

Пылинки — это мелкие твердые частицы. Давление на них солнечного света отчасти компенсирует гравитационное притяжение к Солнцу, поэтому кривизна орбит пылинок уменьшается, они начинают удаляться от траектории ядра кометы и отставать от него. За кометой образуется пылевой хвост. А заполняющие кому молекулы газа под действием жесткого солнечного излучения — ультрафиолетового и рентгеновского — распадаются на атомы и теряют электроны: происходит диссоциация и ионизация газа. Заряженные частица газа активно взаимодействуют с потоками солнечного ветра, давление которого благодаря «вмороженному» в него магнитному полю намного превосходит гравитацию Солнца. Поэтому газовый, а по сути плазменный хвост кометы всегда направлен в сторону от Солнца. По мере удаления от головы кометы пылевой и плазменный хвосты разделяются. Поэтому обычно у комет два хвоста: голубоватый плазменный и желтовато-белый пылевой. Но бывают и варианты. К тому же структура каждого из хвостов порою весьма сложна и зависит от порывов солнечного ветра и поведения газовых фонтанов на ядре кометы.

Рис. 7.18. Комета Хейла — Боппа (C/1995 O1) в марте 1997 г.