Знание-сила, 2005 № 11 (941)

Лишь из выпусков новостей, посвященных ему, многие узнали, как мало нам известно о кометах.

Короткие встречи

С давних пор люди примечают кометы. Их легко различить на небосводе по длинному газово-пылевому хвосту. Как сказано в словаре В. И. Даля, иногда у кометы «заметно ядро, а окружная среда образует как бы хвост, бороду или космы». Этот хвост настолько разрежен, что, как пишет российский астроном С. Широков, комету можно назвать «видимым ничто». Другое дело — твердое ядро кометы. В последние десятилетия оно все больше привлекает внимание исследователей. Считается, что в ядрах кометы могут храниться реликтовые органические вещества — «молекулы жизни».

Автоматические зонды несколько раз приближались к кометам, осматривая эти глыбы пыльного льда, изредка проникающие в центральную область Солнечной системы. В 1986 году пять космических межпланетных аппаратов — «Вега-1» и «Вега-2» (СССР), «Джотто» (ЕЭС), «Суисен» и «Сакигаке» (Япония) — встретились с кометой Галлея. В 2001 году зонд «Дип Спейс-1» подлетел к комете Боррелли, а три года спустя зонд «Стардаст» — к комете Вильда-2 (завершится этот эксперимент в начале 2006 года).

Комета Вильда-2 — это небольшая комета, чей размер ядра составляет 3,3 х 4 х 5,5 километров. Комета считается новой, поскольку впервые ее наблюдали в 1974 году, когда она прошла в 900 тысячах километров от Юпитера и направилась к центру Солнечной системы.

По расхожим представлениям, ядра комет — это «грязные снежки», рыхлые глыбы из пыли и льда. При испарении льда на этих глыбах образуются ямы с размытыми краями. Фотографии комет Галлея и Боррелли хорошо вписываются в эту модель. А вот ядро кометы Вильда-2 выглядит иначе. Очевидно, оно состоит из более плотного материала. Здесь виднеются четко очерченные кратеры с гладким дном и крутыми склонами, а также столовые горы с ровной поверхностью. Как показывают эксперименты, кратеры, подобные этим, могут возникать в пористых силикатах.

Ученые пока не готовы детально объяснить, как образуется хвост кометы. Перед началом исследования кометы Вильда-2 ожидалось, что на ее поверхности отыщутся огромные рытвины, откуда и тянется хвост. Однако близ большинства подобных рытвин аппарат «Стардаст» не обнаружил никаких струй вещества, выбрасываемых в космос. В то же время, пролетая мимо ядра кометы, зонд дважды попадал под мощный поток частиц.

Первый раз зош находился в 600 километрах от кометы, причем бомбардировка несколько раз прекращалась и возобновлялась, как будто зонд двигался навстречу отдельным фонтанчикам из частиц. Диаметр каждого такого фонтана составлял несколько сотен метров. Прежде астрономы считали, что из ядра кометы непрерывной струей вырываются газ и пыль. Теперь от этой идеи придется отказаться.

Второй раз аппарат наткнулся на поток частиц в 4000 километров от ядра кометы. По мнению ученых, этот поток не напоминал обычную струю газа и пыли. Возможно, это было облако заряженных частиц, образовавшееся после распада крупного куска кометы. В разгар этого обстрела всего за одну секунду в обшивку зонда врезалось более 1100 заряженных частиц. Диаметр самой большой равнялся 0,05 миллиметра. Химический анализ показал, что среди частиц преобладают органические, содержащие молекулы углерода, азота и серы. Однако ни одной аминокислоты — этого «кирпичика жизни» — не обнаружено. Более точные сведения о составе частиц удастся получить в ближайшие месяцы, после того как в январе 2006 года на Землю будет доставлен контейнер с собранным космическим веществом. Предположительно, в нем окажется около 3000 частичек кометы диаметром более 15 микрометров каждая.

В ожидании космических стрельб

До сих пор мы наблюдали за кометами лишь со стороны, а это не дает представления о внутренней структуре кометы. Рано или поздно был неизбежен новый эксперимент. Решено было пробурить одну из «хвостатых странниц».

Третьего июля 2005 года в сторону кометы Темпеля-1 устремилась ракета (или, если хотите, снаряд) «Импэктор» длиной 99 сантиметров и массой 370 килограммов. На ее борту не было взрывчатки. Разогнавшись до скорости 10,6 километра в секунду, «Импэктор» врезался в комету и благодаря огромной кинетической энергии пробурил в ней кратер (сила соударения была эквивалентна взрыву 4,8 тонн тринитротолуола).

Комета и прежде «попадала под обстрел». Ес поверхность оказалась усеяна кратерами — следами былых естественных столкновений. Диаметр некоторых кратеров достигал 1-2 километров. Размеры самого ядра составили 14x4x4 километров. Его средний диаметр равнялся девяти километрам, а масса — почти миллиарду тонн.

Перед началом эксперимента были поставлены следующие задачи:

— изучить процесс образования кратера на поверхности кометы;

— измерить глубину кратера и его диаметр;

— исследовать процессы, которые могут начаться при обстреле кометы (например, бурное выделение газов из ее глубин);