Читать книгу "Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба - Эрик Асфог"

Когда-то моя мама любила готовить десерт под названием «Запеченная Аляска». Она на несколько минут клала большой кусок застывшего в морозильнике мороженого в разогретую духовку. Верхний слой карамелизуется, а внутренняя часть остается замороженной. (Это нужно делать на деревянной доске, потому что стеклянная или металлическая посуда хорошо проводит тепло и лакомство растает.) Заветная мечта специалистов по планетарной геохимии – пройти сквозь карамельную корочку этого десерта, чтобы добраться до холодного мороженого, то есть до нетронутого вещества небесного тела, которое всего каких-то несколько тысяч лет назад пребывало в невообразимой дали. Этот древний материал Солнечной системы теперь скрыт под метрами видоизмененной термоизоляции – не поддавшейся возгонке твердой фазы, содержащей органические молекулы, которые и делают комету черной. Как бы то ни было, даже на «старых» кометах семейства Юпитера, переживших десятки проходов через перигелий, скорее всего, имеются участки свежей поверхности, где легко взять нужные образцы – слишком уж геологически активны такие тела. На комете 67P/Чурюмова – Герасименко есть недавно сформировавшиеся хребты и расселины с обнажениями свежего внутреннего вещества, только и ждущего, когда кто-нибудь его соберет. Именно поэтому в рамках программы NASA «Новые горизонты» возник проект экспедиции CAESAR, которая должна была вернуться на 67P и собрать эти сокровища. Но в условиях жесткой конкуренции вместо нее отобрали космический аппарат «Дрэгонфлай», стартующий в 2026 г.; если все пойдет хорошо, уже в 2034-м он будет парить над поверхностью Титана.

В 1986 г. космический зонд «Джотто» прошел на расстоянии 600 км от кометы 1P/Галлея, когда она удалялась от Солнца. Этот пролет был рекордным по относительной скорости, которая достигала 68 км/с. Кома кометы на снимке раздувается солнечным ветром в горизонтальном направлении. Космический аппарат получил удар каким-то фрагментом и начал кувыркаться, а его камера вышла из строя, но он успел передать это первое в истории геологическое изображение ядра кометы. (Размер ядра – 16 на 8 км.)

Halley Multicolor Camera Team, Giotto Project, ESA

Так называемые большие кометы появляются редко. Они не должны быть особенно большими по размеру – они всего лишь проходят рядом с Землей, распуская кому и пылевой хвост. Как раз мелкие кометы, доживающие свои последние дни, могут давать самые незабываемые шоу. Здесь присутствует и элемент удачи – чтобы быть по-настоящему зрелищной, большая комета должна стоять высоко в безлунном небе. Мне посчастливилось увидеть две большие кометы. Ради одной из них, Хякутакэ, мы с моей девушкой разбили лагерь в самом темном уголке пустыни, в 30 км от маленького городка. Мы лежали в спальных мешках и наблюдали, как оживает ночь. Комета появилась, как оперная певица, начинающая свою арию, и к полуночи стояла прямо над головой. Я расфокусировал глаза и попробовал прочувствовать взаимодействие ее ядра с Солнцем – как его поверхность нагревается впервые за все время своего существования, извергая пыль и лед, которые сдуваются солнечным ветром и образуют мерцающий, сильно ионизированный хвост.

Находясь при максимальном сближении всего в 0,1 а.е. от Земли и обладая исключительно длинным хвостом, Хякутакэ с каждым часом ощутимо сдвигалась относительно звезд, так что за этим можно было наблюдать в бинокль. Сверкая всеми оттенками зеленого, голубого и кремово-белого, она казалась живой[236]. Это было невероятно трогательное зрелище, так что я не мог понять, спал ли я или бодрствовал, когда много часов спустя очнулся в холодной ночи. Холмы на востоке были кобальтово-синими: приближался рассвет. Я увидел несколько падающих звезд и подумал, что больше никогда в жизни не увижу ничего столь же красивого. Я ненадолго забылся, а когда проснулся, утро уже смывало все эти ощущения, оставляя их только в памяти. Я не знаю, когда следующая большая комета снова заставит Землю притихнуть, так что живу там, где ночью очень темно.

Самая знаменитая комета – это 1P/Галлея (P значит periodic, «периодическая», а 1 значит «первая»), тот самый объект, который позволил подтвердить законы Ньютона. В 1705 г. Эдмунд Галлей опубликовал расчеты, показывающие, что большие кометы 1531-го, 1607-го и 1682-го гг. могут являться одной и той же кометой с афелием (самой дальней от Солнца точкой) сразу за Нептуном, возвращающейся примерно каждые 75 лет. Применив закон всемирного тяготения Ньютона и учтя влияние Солнца, Юпитера и Сатурна, Галлей предсказал, что комета вернется в 1758 г. Ньютон умер в 1727-м, Галлей – в 1742-м. Научный мир терпеливо ждал. В 1758-м, после целого года тревог и ожидания, комета появилась на Рождество, подтвердив обратную пропорциональность гравитации квадрату расстояния и став первым известным нам объектом, который не является планетой, но обращается вокруг Солнца.

Следы появления больших комет можно найти в исторических и доисторических свидетельствах. В древней Азии, и в частности в Китае, таких свидетельств было особенно много, и они уходят вглубь веков на тысячи лет. Мавандуйские тексты на шелке, датируемые II в. до н. э., включают десятки изображений кометоподобных форм, некоторые из которых напоминают петроглифы, и перечисляют катастрофы предыдущих десяти столетий, которые предвещала каждая комета. Появление кометы Галлея впервые было отмечено уже в 12 г. до н. э., хотя о ее периодичности никто не упоминал.

Второй обнаруженной периодической кометой стала 2P/Энке – объект, который приближается к своей гибели и в будущем может представлять угрозу для Земли. Ее опасный танец среди внутренних планет закончится тем, что она либо развалится в космосе, либо испытает приливное разрушение около Солнца, либо столкнется с одной из планет. То, что мы видим сейчас, – это лишь часть значительно более крупного родительского тела. Эксцентрическая орбита носит эту комету от области внутри орбиты Меркурия почти до Юпитера; один ее оборот занимает 3,3 года, так что она регулярно сближается со всеми землеподобными планетами. Она теряет большие объемы вещества, так что частицы размером от песчинки до гравия, а также более крупные фрагменты оказываются рассеянными вдоль всей ее орбиты. Когда Земля пересекает этот след из крошек, мы наблюдаем метеорный поток Тауриды.

Комета 1I/Оумуамуа в представлении художника. Ее изображений у нас нет, но из данных следует, что она является темно-красным, сильно вытянутым объектом, приблизительно 230 м в длину и всего 35 м в ширину. Немного болтаясь, она делает в сутки три оборота вокруг своей оси.