История кометы Галлея насчитывает более двух тысячелетий. Она то приближается к нашей планете, то отдаляется от нее. Сегодня ученые знают размеры, состав, скорость и другие параметры этого небесного тела, а также могут предсказать, когда ее смогут увидеть жители Земли.
Что собой представляет комета Галлея
Комета Галлея (1P/Halley) — самая известная в мире короткопериодическая комета, которая регулярно возвращается к Солнцу. Она движется по вытянутой эллиптической орбите с периодом обращения около 76 лет. Название получила в честь английского ученого Эдмунда Галлея, который в 1705 году, применяя законы Ньютона, рассчитал ее орбиту и предсказал возвращение в 1758-м.
У кометы Галлея ретроградная орбита — она движется вокруг Солнца в направлении, противоположном движению планет. В точке перигелия (максимального сближения с Солнцем) комета подходит к нему ближе, чем Венера, а в афелии (самой дальней точке) улетает далеко за орбиту Нептуна.
Гравитационное влияние планет-гигантов постоянно немного меняет ее орбиту, поэтому точный период обращения может незначительно колебаться. Каждое сближение с Солнцем комета теряет часть своего вещества, что в конечном итоге приведет к ее полному разрушению через многие тысячи лет.
Основа кометы — ядро неправильной формы примерно 15 км в длину, 8 км в ширину и 8 км в высоту. Согласно данным миссии «Джотто», ядро представляет собой «грязный снежок» — пористую смесь водяного льда, замерзших газов (метана, аммиака, углекислого газа) и каменистого вещества. Его поверхность очень темная из-за слоя пыли и органических соединений, что делает его одним из наименее отражающих объектов в Солнечной системе.
При приближении к Солнцу излучение нагревает ядро Галлеи, вызывая сублимацию льдов — переход твердого вещества сразу в газообразное состояние. Вырывающиеся газы уносят с собой частицы пыли, формируя вокруг ядра огромную светящуюся оболочку — кому — диаметром в сотни тысяч километров. Под давлением солнечного ветра и излучением от комы образуются знаменитые хвосты кометы: прямой и голубоватый ионный хвост из газа и изогнутый желтоватый пылевой хвост, которые всегда направлены от Солнца.
История открытия и наблюдения кометы Галлея
Самые ранние достоверные записи о наблюдении сделали китайские астрономы в 240 году до н. э. С тех пор появление кометы Галлея регулярно фиксировали разные народы, включая вавилонян и средневековых европейцев. Часто ее появление связывали с грядущими бедствиями или судьбоносными событиями, как, например, в 1066 году, когда она была изображена на знаменитом гобелене из Байё перед битвой при Гастингсе.
Научное открытие кометы состоялось лишь в XVIII веке. Его совершил английский ученый Эдмунд Галлей. Проанализировав исторические данные, он заметил, что у комет, которые наблюдали в 1531, 1607 и 1682 годах, поразительно схожие орбиты. Галлей выдвинул смелую гипотезу: это было одно и то же небесное тело.
Ключевой вклад Галлея заключался в применении недавно открытых Исааком Ньютоном законов тяготения и движения. Он рассчитал, что орбита небесного тела эллиптическая, а не параболическая, как считалось ранее. Это означало, что оно должно возвращаться. Ученый предсказал, что комета вновь появится в конце 1758 года.
Галлей не дожил до подтверждения своего предсказания. Но комета, действительно, вернулась, как и было рассчитано, в Рождество 1758 года. Это событие стало триумфом теоретической науки и первым доказательством того, что кометы — часть Солнечной системы, они подчиняются законам небесной механики. В честь заслуг ученого комету назвали его именем.
С тех пор комета Галлея наблюдалась при каждом своем возвращении в 1835, 1910 и 1986 годах. Особенно значимым стало ее появление в 1986 году — международная флотилия космических аппаратов впервые изучила небесное тело с близкого расстояния.
Где расположена комета Галлея в Солнечной системе: орбита
Комета Галлея движется по сильно вытянутой эллиптической орбите вокруг Солнца. Ее путь пролегает от внутренних областей Солнечной системы до ее внешних границ.
В точке максимального сближения с Солнцем (перигелий) комета подходит к нему на расстояние около 0,586 астрономических единиц, то есть оказывается между орбитами Меркурия и Венеры. Именно в этот момент она становится видимой с Земли.
В самой удаленной точке своей орбиты (афелий) комета улетает на расстояние более 35 астрономических единиц, что далеко за орбитой Нептуна. Таким образом, ее путь охватывает практически всю планетную систему.
Полный оборот вокруг Солнца комета совершает за период примерно 75−76 лет.
В каком году комета Галлея пролетала рядом с Землей в последний раз
Комета Галлея в последний раз пролетала рядом с Землей и достигала точки максимального сближения с Солнцем (перигелия) 9 февраля 1986 года.
Это событие стало уникальным для науки, так как оно впервые было изучено вблизи с помощью космических аппаратов. Советские станции «Вега-1» и «Вега-2», европейский зонд «Джотто» и другие аппараты передали на Землю первые в истории снимки ядра кометы, которое оказалось похожим на картофелину размером примерно 15 на 8 километров.
В тот раз видимость кометы с Земли для невооруженного глаза была не самой впечатляющей, поскольку траектория полета и расположение нашей планеты не позволили большинству наблюдателей увидеть ее во всей красе. Однако данные, собранные миссиями, стали настоящим прорывом в понимании состава и поведения комет.
Когда комета Галлея прилетит снова
Следующее появление кометы Галлея ожидается в 2061 году. Согласно расчетам Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) и данным Центра малых планет, комета достигнет перигелия, то есть максимального сближения с Солнцем, 28 июля 2061 года.
Это предсказание основано на точном знании орбитального периода кометы, который в среднем составляет 75−76 лет.
Ожидается, что в августе 2061 года, после прохождения перигелия, комета будет лучше всего видна с Земли в вечернем небе. Астрономы прогнозируют, что условия видимости будут более благоприятными, чем во время ее последнего появления в 1986 году.
Какое влияние оказывает комета Галлея на Землю
Комета Галлея не оказывает на Землю какого-либо существенного физического влияния, несмотря на известность и впечатляющий вид. Ее воздействие проявляется в других, не менее интересных аспектах.
Во-первых, комета — источник двух ежегодных метеорных потоков. Когда Земля пересекает орбиту кометы, она проходит через шлейф из частиц пыли и мелких обломков, оставленных ее хвостом. Эти частицы, сгорая в атмосфере, создают явление, известное как «падающие звезды». Метеорный поток в мае называется Эта-Аквариды, а в октябре — Ориониды.
Во-вторых, гравитационное влияние кометы Галлея на Землю ничтожно мало из-за относительно небольших размеров ядра (примерно 15 × 8 км) и значительного расстояния, на котором она пролетает мимо нас. Риск столкновения с планетой отсутствует, так как ее орбита хорошо изучена и не пересекается с земной.
Наконец, самое значительное влияние кометы — научное и культурное. Ее появления в прошлом часто вызывали суеверный страх и воспринимались как предзнаменование дурного.
Вопросы и ответы
Собрали ответы на самые популярные вопросы о комете Галлея.
Почему комета Галлея стала такой известной, хотя существует много других комет?
Комета Галлея приобрела всемирную известность благодаря уникальному сочетанию научного, исторического и культурного значения. Она стала первым небесным телом, для которого был доказан периодический характер движения и точно рассчитано время возвращения.
Комету видели в разные периоды. Она была зафиксирована во время падения Иерусалима (66 г. н. э.), перед битвой при Гастингсе (1066) и в другие ключевые исторические моменты, что сделало ее своеобразным «хронометром» истории.
Как Эдмунд Галлей смог предсказать возвращение кометы, если в его эпоху не было компьютеров и точных телескопов?
Предсказание Эдмунда Галлея о возвращении кометы в 1758 году — торжество научного метода, гениальной догадки и кропотливого труда в эпоху, когда астрономия полагалась на арифметику, перо и бумагу. Галлей понимал, что кометы, которые считались случайными странниками, могут возвращаться, хотя и очень редко.
Он собрал и тщательно изучил все доступные исторические записи о появлении ярких комет за предыдущие столетия. Его особенно заинтересовали описания комет 1531 года (наблюдалась Петром Апианом), 1607 года (Иоганном Кеплером) и 1682 года, которую он видел лично. Он заметил поразительное сходство в их орбитальных характеристиках (наклон, направление движения).
Галлей был современником и другом Исаака Ньютона. Он финансировал издание главного труда Ньютона — «Математические начала натуральной философии» (1687), где были изложены законы движения и закон всемирного тяготения.
До Ньютона не было понимания, что движением комет управляет та же сила, что и падением яблока, — гравитация. Галлей первым осознал, что эти законы можно применить к кометам.
Почему каждый раз, когда комета Галлея возвращается, ее яркость и длина хвоста могут отличаться?
Возвращение кометы Галлея всегда уникально, ее яркость и длина хвоста могут сильно отличаться. Причина в сложной и динамичной природе самой кометы и ее взаимодействии с Солнцем.
Ядро кометы Галлея — это не твердый каменный шар. По данным космических миссий, это огромная глыба из льда, пыли и замерзших газов. Именно это определяет ее поведение.
Когда комета приближается к Солнцу, она нагревается. Лед на поверхности ядра не тает, а сразу превращается из твердого состояния в газ, минуя жидкую фазу. Образуется огромное облако вокруг ядра, из него под давлением солнечного света и солнечного ветра формируются пылевой хвост и ионный (плазменный) хвосты.
С каждым пролетом возле Солнца комета теряет часть льда и пыли. Из-за этих потерь поверхность со временем меняется. Могут обнажиться новые запасы льда или, наоборот, образоваться корка из пыли, которая будет мешать сублимации. Если обнажится активный регион с чистым льдом — выбросы газа и пыли будут мощнее, и комета станет ярче. Если она покроется толстым слоем пыли, активность снизится.
Также комета Галлея в один прилет может пройти немного ближе к Солнцу и сильнее нагреться, а в другой — чуть дальше. Иногда она максимально близко подлетает к Земле, а иногда находится гораздо дальше. Близость напрямую влияет на видимый блеск и размер небесного тела.
