Текст книги "В нашей галактике"

Автор книги: Лев Мухин

Хочу заметить, что мы современники удивительных событий, происходящих на наших глазах в науке. Если сравнительно недавно наши знания основывались лишь на данных чисто астрономических наблюдений и были поэтому неполными, то сегодня положение резко изменилось. Космические исследования настолько сузили диапазон ошибок, исключили столь много неоднозначностей в наших представлениях, что в ряде случаев только изучение планет с помощью космических аппаратов дает возможность расставить все точки над «и» и добиться окончательного решения того или иного научного вопроса.

Справедливости ради необходимо сказать, что и космические исследования отнюдь не всегда являются истиной в конечной инстанции. Но в случае Титана именно эксперименты «Вояджера» помогли правильно решить загадки спутника Сатурна. Истина, как всегда, лежала посредине. Хантен оказался прав в отношении азота. Именно он основной компонент в атмосфере Титана. Но принстонцы были правы в отношении температуры, она оказалась равной 95 градусам Кельвина у поверхности. Давление же атмосферы составляет около полутора атмосфер. Чуть выше, чем у поверхности Земли.

Атмосфера Титана содержит сильнейший яд – синильную кислоту, много углеводородов: метан, этан, пропан, ацетилен, этилен, диацетилен, метилацетилен. Есть и азотсодержащие компоненты: цианацетилен, цианоген. Следующие после азота по распространенности газы в атмосфере Титана – аргон, его чуть больше десяти процентов, и метан, чуть меньше десяти процентов. Есть в атмосфере и водород и углекислый газ.

Атмосфера Титана простирается на высоту более 400 километров над его поверхностью, на уровне высот между 200 и 300 километров находится поглощающая свет дымка, а под нею слой аэрозоля красноватого цвета. Этот слой образован полимерными частичками, возникающими под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца на атмосферу Титана.

На высоте около десяти километров от поверхности могут формироваться метановые облака. В этом случае на поверхности Титана могут быть метановые моря, дожди на Титане состоят из капель жидкого газа, который используется на Земле как природное топливо.

Солнце и звезды не видны с поверхности Титана. В полдень там так же темно, как в лунную ночь на Земле. Космонавтам, которые когда-нибудь высадятся на этом спутнике Сатурна, будет нелегко. Для исследования Титана им придется иметь корабль, так как согласно некоторым широко принятым сегодня концепциям вся поверхность Титана покрыта метановым океаном…

Поистине удивительная атмосфера Титана поставила перед учеными новые интереснейшие проблемы. Как могла образоваться такая атмосфера? Какие процессы в ней происходят?

При рассмотрении этих вопросов возникла идея о том, что, быть может, именно на поверхности Титана лежит ключ к тайне происхождения жизни. Я обсуждал эти вопросы с известными американскими учеными Т. Оуэном и К. Саганом, и вот к чему сводится их точка зрения. Все наши эксперименты на Земле по абиогенным синтезам органических соединений в условиях, моделирующих природные условия на ранней Земле, ограничены временем жизни человечества. Никому еще не удалось создать в лаборатории цепочку нуклеиновой кислоты. Как сказал Оуэн, «лабораторная трубка мала, да и времени немного». А у природы и времени достаточно, и места хватает.

И вот именно Титан можно рассматривать как огромную природную лабораторию планетарного масштаба для экспериментов по предбиологическим синтезам. Состав атмосферы для этого исключительно благоприятен.

О каких абиогенных синтезах может идти речь, если на Титане нет кислорода? Дело в том, что средняя плотность Титана (1,9 грамма на квадратный сантиметр) указывает нам на присутствие большого количества водяных льдов на этом спутнике Сатурна, – вот и источник кислорода. И по оценкам Сагана, поверхность Титана покрыта километровым слоем органических соединений. Так что нет никаких сомнений в том, что Титан представляет собой первостепенный интерес для будущих космических экспериментов.

Теперь буквально несколько слов о самых дальних планетах – Уране, Нептуне, Плутоне.

Уран и Нептун имеют мощные атмосферы, которые, однако, отличаются от атмосфер Юпитера и Сатурна по двум причинам. Во-первых, тела Урана и Нептуна состоят из льдов с примесью горных пород, и эти тела весьма значительны. Во-вторых, на самой окраине Солнечной системы, где они формировались, температуры еще ниже, чем в зоне Юпитера и Сатурна. Теоретики предполагают, что Уран, например, на ³/ ₄своего радиуса состоит из твердого вещества. В центре планеты находится ядро из горных пород, далее идет ледяная мантия, состоящая из льдов метана и аммиака, а потом газожидкая оболочка, в которую входят водород, гелий, метан и аммиак. Содержание метана на Уране и Нептуне гораздо больше, чем на Юпитере.

Это очень большие планеты: Уран почти в 15 раз тяжелее Земли, а Нептун – в 17. Не только масса, но и размеры их достаточно внушительны. Радиус этих планет примерно в четыре раза больше земного. А вот плотность невелика – 1,27 грамма в кубическом сантиметре у Урана и чуть больше у Нептуна – 1,62. Обе планеты имеют горячие недра. Температуры в центре достигают 10–14 тысяч градусов Кельвина, а давления – нескольких миллионов атмосфер.

Уран так же, как и Венера, вращается в обратном направлении вокруг своей оси. Причем Уран вращается как бы лежа на боку. У Урана обнаружены кольца.

На самой окраине Солнечной системы почти в 40 астрономических единицах от Солнца расположена девятая, последняя из известных человеку планет – Плутон. Эта планета самая маленькая в семействе Солнца. Радиус ее всего 1400 километров. При низкой плотности – 1,5 грамма в кубическом сантиметре – и вес ее совсем незначителен: Плутон почти в тысячу раз легче Земли. Не совсем ясно даже сегодня, имеет ли он хоть какую-нибудь атмосферу. Эта планета меньше, чем Луна и многие спутники планет-гигантов.

Наше короткое путешествие по «планетной галерее» закончено. Мы увидели с вами, как велико разнообразие условий на планетах. Как они непохожи друг на друга. Быть может, за Плутоном есть еще и другие планеты? На этот вопрос мы сегодня ответить не можем. Поиски этих планет очень трудное дело.

Глава V
Небесные гости

Ни одно небесное явление не порождало у человечества столько суеверий, как кометы. Ни одно небесное явление не вызывало столь сильного страха, как кометы. Почему? Мы помним, какое значение придавали люди тысячелетия назад расположению светил на небе. Планеты и звезды отождествлялись с самыми различными богами и, конечно, выражали их волю. Так зародилась астрология – псевдонаука, существовавшая со времен Вавилона.

Интересно, что астрология расцветала особенно пышно во времена упадка и мракобесия. Так, даже величайший астроном древности Птолемей незадолго до крушения Римской империи писал: «То, что некая сила испускается и распространяется из вечного мирового эфира на все, что окружает Землю, и то, что оно полностью подвластно изменению; то, что первые подлунные элементы – огонь и воздух – окружены эфиром и изменяются посредством движений в эфире, и то, что они затем также окружают и изменяют все находящееся внутри их – землю и воды, растения и животных, – это совершенно ясно каждому и мало нуждается в упоминании. Солнце вместе с окружающей его средой неким образом всегда распространяет свой порядок на все находящееся на Земле… Луна, как ближайшее к Земле тело, оказывает свое влияние на Землю; большинство одушевленных и неодушевленных предметов симпатизируют ей и изменяются вместе с ней: реки увеличивают и уменьшают свои течения с ее светом, моря изменяют свои приливы с ее восходом и заходом, а растения и животные в целом или отчасти растут или уменьшаются вместе с ней… Прохождения неподвижных звезд и планет также дают обильные предсказания относительно состояния окружающей среды (жара, ветер, снег), что обусловливает также все живущее на Земле».

В средневековой Европе в XII–XIII веках также господствовала астрология. Вера в магию, предопределенность человеческой судьбы, неизбежность тайных сил была повсеместной. Наиболее известные ученые считались носителями тайного знания, магами и чудотворцами.

Все суеверия античной древности перешли в средневековье и были даже приумножены в эти мрачные времена. Именно тогда стали пользоваться огромной популярностью гороскопы. Они были основаны на периодических, повторяющихся изо дня в день (вернее, из ночи в ночь) движениях звезд и планет на небе. Считалось, что движение звезд управляет жизнью на Земле, определяет порядок вещей, а соединение планет нарушает его.

Кометы

Очень многое можно предсказать в этом мире на основе нескольких простых правил. И именно поэтому можно представить себе, какое недоумение и страх вызывали у людей в те времена непериодические неожиданные явления на небе. А именно таким образом и являлись кометы людям в древности.

Правда, еще в начале нашей эры Сенека высказал гениальную догадку о периодичности комет. Он писал: «Кометы становятся видимыми для нас, когда спускаются к нам, и исчезают из наших глаз, когда возвращаются в ту область, из которой они пришли, погружаясь в бездны эфира, подобно рыбам скрывающимся в глубине моря… Нечего удивляться, что законы движений комет остаются для нас еще не вполне понятными: эти светила появляются так редко и так долго заставляют ждать своих следующих периодических возвращений… Придет время, когда прилежное изучение сделает эти, пока еще скрытые от нас, истины очевидными для всех!»

Сейчас-то мы знаем, что Сенека был прав. Многие из комет периодичны, но в те времена этот факт был неизвестен, и появление комет вселяло в человека ужас.

«Она навела столь великий ужас, – писал о комете 1527 года один из современников, – что иные от страха умерли, а другие захворали». В небесных явлениях, и чаще всего именно в кометах, многие монархи искали или предсказание успеха в войнах, или же оправдание своих собственных неудач, разорения государств, мора и болезней. Да что говорить о невежественных властителях! Лучшие умы были подвержены этим суевериям. Еще в начале нашей эры Плиний Старший писал: «Комета… звезда ужасная, она предвещает немалое кровопролитие, чему мы видели примеры в событиях, которые были во время консульства Октавия». Историк Светоний полагал, что все кровопролития, зверства, сопутствующие появлению Нерона, были предопределены кометой, появившейся над Римом. Она, дескать, так повлияла на него, что он уже не мог остановиться в своих чудовищных злодеяниях.

Когда закованные в броню нормандские бароны во главе с Вильгельмом Завоевателем высадились на берегах туманного Альбиона, к Земле приближалась комета Галлея. Шел 1066 год, войска нормандцев и англичан приближались навстречу друг другу под Гастингсом. Английский король Гарольд потерпел в битве при Гастингсе сокрушительное поражение, был убит в сражении, и, понятное дело, придворный астролог-звездочет «списал» поражение англичан на комету Галлея. А королева Матильда Фландрская, супруга Вильгельма Завоевателя, выткала в честь его победы ковер, на котором была изображена все та же комета, но уже как предвестник победы Вильгельма.

В русских летописях также не были обойдены молчанием небесные гостьи: «В лето 7127 (1618) бысть знамение велие: на небесах явися над самою Москвою звезда… светлостию же она… звезд светлее. Она же стояще над Москвою, хвост же у нее бяше велик. И стояше на Польскую и на Немецкие земли хвостом. Царь же и людие все, видя такое знамение на небесех, вельми ужасошася. Чаяху, что сие есть знамение московскому царству, и страшахуся от королевича, что в тое же пору пришед под Москву. Мудрые же люди философы о той звезде стаху толковати, что та есть Звезда не к погибели московскому государства, но к радости, к тишине. О той же Звезде толкуется: как она стоит главою над которым государством, ни которова же мятежа в том государстве не живет, а на кои государства она стоит хвостом, в тех же государствах бывает всякое нестроение и бывает кровопролитие многое и междоусобные брани и войны великие меж ними. Також толкование и сбысться».

Нам стоит вспомнить, что в эти годы в России только закончилось Смутное время – великая разруха Московского государства, связанная с правлением Федора Иоанновича, появлением на престоле Бориса Годунова, вторжением поляков, Лжедмитрием… И вот, несколько лет спустя после того, как на престоле воцарился родоначальник новой династии Михаил и Московское царство стало оправляться от страшных потрясений, на небе появляется комета Галлея. Конечно, она рассматривалась как предвестник изменений в лучшую сторону.

Да, суеверия в те времена были просто неистребимы. Даже великий врач эпохи Возрождения Парацельс, который нанес смертельный удар по алхимии, был им подвержен. На его примере особенно ярко проявилась та смесь схоластического невежества с гениальным прозрением, которая была характерна для многих выдающихся людей средневековья. Ведь, с одной стороны, он говорил: «Химия – один из столпов, на который должна опираться врачебная наука. Задача химии вовсе не в том, чтобы делать золото и серебро, а в том, чтобы готовить лекарства». И в то же самое время был абсолютно уверен в возможности создания гомункула в колбе и полагал, что кометы посылаются нам ангелами как предупреждение о смерти. Правда, кое-какие «основания» для последнего заключения у Парацельса имелись. Дело в том, что смерть ряда известных людей случайно совпала с появлением комет. Действительно, в годы смерти Аттилы и Магомета, Генриха I и Ричарда Львиное Сердце, пап Иннокентия IV и Урбана IV на небе возникали небесные гостьи.

Ясно, что разные люди видели в этом явлении разные вещи, и «предсказания будущего», основанные на явлении человечеству комет, иногда полярно отличались, что приводило, мягко говоря, к «недоразумениям», о многих из которых рассказано в уже упоминавшейся книге Б. Воронцова-Вельяминова.

В 1453 году турки заняли Константинополь, вырезав при этом все христианское население города. У католической церкви вызревал план нового крестового похода, и тут в 1456 году на небе появилась комета. Папа Каликст III объявил, что поскольку комета эта якобы имеет форму креста, то она предвещает скорую победу христиан над «неверными».

Но мусульмане тоже не дремали. Они (вообще говоря, с гораздо большим основанием, нежели римский папа) заявили, что комета похожа на ятаган – любимое оружие Магомета. Ну а если так, то комета – символ гибели «неверных». Аргументация поклонников пророка дошла до Европы, и умники из Ватикана сообщили о новой трактовке появления кометы папе.

Папа Каликст III, будучи человеком не очень образованным, все же знал, что такое ятаган, и в ужасе отрекся от своего пророчества, проклял комету – исчадие ада и приказал ежедневно в полдень звонить в колокола и проклинать в молитвах и турок и комету. Но турки потерпели вскоре поражение в битве под Белградом, и, таким образом, комета, похожая на ятаган, «сработала» в пользу католической церкви, а не ислама.

В более поздние времена Браге и его ученики определили расстояние до кометы 1577 года, проведя одновременные наблюдения ее из двух удаленных друг от друга обсерваторий. Оказалось, что комета находится от Земли значительно дальше, чем Луна, и, следовательно, кометы являются вполне самостоятельными телами. Их необходимо тщательно изучать, чтобы понять их природу и происхождение.

Но даже спустя сотни лет после открытия Браге суеверие и страх перед кометами не исчезли. Португальский король Альфонс IV, увидав в конце 1664 года комету, ругательски ругал ее, думая, что она предвестник его смерти. И, будучи человеком отнюдь не трусливым, грозил ей пистолетом. Эта же комета заставила Людовика XIV собрать в Париже астрономов, священников, философов, чтобы получить ответ на вопрос о том, как повлияет комета на его здоровье. Таким образом, первый симпозиум по кометам можно приурочить к временам д’Артаньяна. Многие, конечно, смеялись над подобными предрассудками, и даже при дворе самого Людовика XIV не все верили в то, что комета – предвестник беды для царственных особ. Но, памятуя о совпадениях, упомянутых уже нами, брат Людовика XIV вполне серьезно возразил скептикам и острякам: «Хорошо вам, господа, шутить: вы не принцы!»

Отметим, что уже в эти времена находились люди, резко возражавшие против суеверий, связанных с кометами. Философ Гассенди, современник Людовика XIV, вполне справедливо говорил, что «кометы действительно страшны, но только вследствие нашей глупости».

Шли годы. В XVIII веке каждый мало-мальски образованный человек уже знал, что комета – небесное тело. Страх у обывателя принял теперь другие формы. Люди стали бояться, что комета может столкнуться с Землей и вызвать тем самым страшную катастрофу. В 1773 году Францию охватила паника. Дело в том, что во Французской академии должен был состояться доклад о возможном влиянии комет на высоту приливов в океане. Каким-то образом это стало известно широкой публике, и чудовищные слухи о предполагаемом новом потопе и конце света поползли по стране. В соборах стали служить молебны для предотвращения катастрофы. Беранже откликнулся на эту панику следующими строфами:

 
Бог шлет на нас ужасную комету,
Мы участи своей не избежим;
Я чувствую, конец приходит свету,
Все компасы исчезнут вместе с ним.
 
 
С пирушки прочь вы, пившие без меры,
Немногим был по вкусу этот пир, —
На исповедь скорее, лицемеры!
Довольно с нас, состарился наш мир…
 

Вольтер с присущей ему язвительностью и скептицизмом осуждал все «предсказания» грядущего конца света. Медленно, но верно наука открывала один за другим секреты комет.

Современник великого Ньютона и его близкий друг, выдающийся английский астроном Э. Галлей внес в свое время самый серьезный вклад в исследование комет. Имя этого одаренного человека – астронома, капитана флота, военного инженера – навсегда останется в истории науки. Через несколько лет, в 1985–1986 годах, весь мир будет вспоминать его, поскольку именно в это время комета, названная в его честь, приблизится снова к Земле. Галлей занялся изучением движения комет в 1682 году, а в 1704 году вышла в свет его книга «Обзор кометной астрономии». Немалую помощь оказал Галлею в этой работе Ньютон.

Работая над каталогом кометных орбит, Галлей наткнулся на поразительное обстоятельство: три кометы, которые люди видели в 1531, 1606 и 1682 годах, имели очень похожие друг на друга элементы орбит. И Галлей предположил, что это не три разные кометы, а одна и та же, периодически подходящая к Земле, а затем удаляющаяся от нее. Визит к окрестностям Земли эта комета совершает не часто – один раз в 75 лет. И, значит, она имеет очень вытянутую, эллиптическую орбиту, что и предполагал великий Ньютон.

Галлей предсказал возвращение кометы в 1758 году. Он писал: «…я с уверенностью решаюсь предсказать ее возвращение на 1758 год. Если она вернется, то не будет больше никакой причины сомневаться, что и другие кометы должны снова возвращаться к Солнцу».

Очередной триумф закона всемирного тяготения Ньютона и замечательного предсказания Галлея состоялся в начале 1759 года. Сам Галлей, к сожалению, не дожил до момента возвращения кометы – своего звездного часа.

Французские математики и астрономы, имея в руках более точные данные о влиянии возмущений, производимых планетами на движение кометы, внесли коррекции в оценки Галлея и заявили, что комета 13 апреля 1759 года пройдет через перигелий, то есть именно тогда она и будет ближе всего к Земле.

Расчеты французов были точны. В честь женщины-астронома Г. Лепот, принимавшей участие в этой работе, Французская академия наук назвала ее именем диковинный цветок, неизвестный ранее в Европе и недавно привезенный туда из Японии, – гортензия. Ну а сама комета, естественно, получила имя того, кто отдал ей многие годы своей жизни. Здесь ни у кого не возникало ни малейших сомнений. Комета получила имя Галлея. С этих именно пор и возникла традиция присваивать комете имя того, кто открыл ее или хорошо изучил ее движение.

Итак, что же представляют собой кометы и почему они так сильно интересуют ученых?

Само слово «комета» ведет свое происхождение от греческого слова «кометис», что означает «волосатый» или «бородатый». Название одной из первых книг о комете 1618 года звучало так: «Небесная труба, пробуждающая поутру, или комета с длинной бородой». И действительно, все крупные кометы, которые можно наблюдать без помощи телескопа, как правило, имели хвост, а то и не один. Именно по поводу формы огромного хвоста кометы 1456 года (читатель без труда может проверить, что это как раз и была знаменитая комета Галлея) разгорелась дискуссия между католической церковью и мусульманами. Менее яркие кометы имеют меньшие хвосты, а многие кометы можно видеть лишь в телескоп, и их поэтому называют телескопическими. Но, с другой стороны, и большие яркие кометы телескопичны, когда они находятся вдалеке от Солнца. Дело в том, что хвост у кометы появляется, лишь когда она приближается к Солнцу, и именно тогда жители Земли могут наблюдать ее во всем великолепии.

Почему хвост образуется при приближении кометы к Солнцу? Прежде чем ответить на этот вопрос, мы должны еще немного поговорить о морфологии – структуре комет.

Кроме хвоста, в теле кометы различают еще две основные структуры. Это кома, яркая туманная атмосфера, окружающая ядро кометы. Кома с ядром составляют голову кометы. Поскольку «голова» и «хвост» термины скорее биологические, нежели астрономические, можно сказать, продолжая биологические аналогии, что комета довольно странное животное, тело которого состоит лишь из двух частей – головы и хвоста. Итак, в центре головы кометы – ядро.

И размеры его и масса весьма и весьма неопределенны даже на сегодняшний день. Различные оценки дают, например, для ядра кометы Галлея: значение поперечника от 5 километров до 2 километров. Ядра других комет еще меньше – около 400 метров в поперечнике.

Массы комет, естественно, различны и заключены в вероятных пределах от нескольких тонн до сотен или даже тысяч миллиардов тонн. Причем для каждой конкретной кометы масса ядра определяется с очень большой ошибкой. Иногда ядра комет делятся, что произошло, в частности, с ядром кометы Виртанена в 1957 году. Два новорожденных ядра удалялись друг от друга со скоростью 1,6 метра в секунду. Используя эту цифру, ученые оценили массу ядра кометы Виртанена в сто миллиардов тонн. Цифра немалая.

А из чего состоит такое ядро? Здесь мнения также расходятся очень сильно.

Еще во времена Лапласа полагали, что ядро кометы – это огромный кусок льда, часть которого испаряется и переходит в газовую фазу под воздействием солнечного излучения. Но, по ряду соображений, чисто ледяная или снежная модель оказалась неудовлетворительной.

Сейчас предпочтительнее модель, описывающая ядро кометы как некую смесь тугоплавкой составляющей и холодного летучего компонента. Тугоплавкая часть ядра – это обломки горных пород. В эти обломки входят, естественно, и металлы. А замороженный летучий компонент состоит из льдов воды, аммиака, углекислоты, метана и других газов. Ледяные слои перемешаны со слоями пыли и обломков.

Быть может, это не чистые льды, а смесь гидратов газов, – это сейчас не очень важно. Важно, что подобная модель хорошо объясняет многие факты, наблюдаемые астрономами по мере приближения кометы к Солнцу. Так, в спектрах ядра кометы 1882 года были обнаружены линии натрия, железа и никеля. По мере удаления от Солнца они исчезли. Ясно, что, если бы ядро состояло из чистого льда, оно не могло бы быть источником атомов металлов.

Если большая комета подходит к Солнцу, в голове ее, на освещенной стороне, происходят удивительные вещи. Там появляются фонтаны светящейся материи, которые извергаются из ядра. Они сначала направляются к Солнцу, а потом, поворачивая в стороны, меняют свое направление, текут назад и, огибая голову кометы, уходят все дальше от Солнца. Именно эти газы и образуют хвост кометы. Чем ближе комета к Солнцу, тем более солидный и яркий у нее хвост.

Иногда в ядре происходит взрывное выделение вещества. И как раз модель «грязных льдов» с успехом может объяснить этот феномен. Заметим еще, что взрывы в ядрах происходят, как правило, у старых комет, то есть у тех, которые много раз наносили визиты к Солнцу. Старая комета имеет очень загрязненную поверхность ядра. Ядро покрыто защитной коркой, напоминающей ледниковую морену. И этот экран хорошо защищает от Солнца находящийся под ним лед. Но экран не очень прочен, и взрывы в ядрах легко объяснить механическими нарушениями в таком защитном экране.

Выдающийся русский астроном Ф. Бредихин первый дал стройную теорию кометных хвостов и объяснил, почему в одних случаях хвосты у комет кривые, а в других прямые. Он использовал в своих расчетах соотношение между притяжением Солнца и отталкивающей силой, возникающей как следствие светового давления.

Мы не будем здесь вдаваться в тонкости механизма образования хвостов, но отметим лишь, что вещество для образования хвоста выделяется из ядра кометы, а потери вещества ядра, идущие на образование хвоста, ничтожны. Так, например, комета Галлея, наблюдавшаяся еще до нашей эры, при каждом новом подходе к Солнцу каждый раз образует новый хвост.

Из чего же он состоит? Понятно, что из вещества ядра. Но вещества, преобразованного и разрушенного солнечным излучением. К настоящему времени в результате спектральных наблюдений голов и хвостов комет в них обнаружены такие атомы и молекулы: углерод в форме С и С ₂, CN, HCN, СО, CS, CH ₃CN, H ₂O, H, NH, NH ₂, О, ОН, Si. Обнаружены и атомы металлов: Na, Ca, Cr, Co, Mn, Fe, Ni. Ионы CO ⁺, CO ₂ ⁺, CH ⁺, C ⁺, N ₂ ⁺, OH ⁺, H ₂O ⁺. Обнаружены также и частички силикатной пыли.

Итак, в кометах есть все необходимые исходные атомы для образования органических соединений. Этот факт привел известного химика X. Орó к мысли о том, что кометы, выпадающие на Землю, сыграли значительную роль в транспорте органических соединений на нашу планету. Действительно, есть оценки, согласно которым столкновение Земли с кометой может происходить один раз за 80 миллионов лет. Следовательно, за время жизни на Земле, ну, будем для простоты брать лишь первый миллиард, на Землю могло упасть 12–13 комет массой 10 ¹¹–10 ¹²тонн каждая, а это уже солидная величина.

Очень интересную идею высказал ленинградский ученый Е. Каймаков, и не только высказал, но и подкрепил некоторыми экспериментальными данными. Он занимается моделированием комет. Во время этой работы он добавил в лед аминокислоты, а затем стал испарять лед так, как он испаряется, когда комета подходит к Солнцу. Естественно, лед был подвергнут воздействию ультрафиолетового излучения.

Каймакову удалось получить более крупные молекулы, чем те, которые содержались в исходном растворе. Это были довольно сложные полимерные структуры, которые Каймаков назвал «субликонами» – сокращенно от слов «сублимационная конструкция». Эти полимеры были как бы намотаны на столбики льда.

Опыты Каймакова, несомненно, представляют собой немалый интерес, но требуют, с другой стороны, дальнейшего развития и проверки. Во всяком случае, нельзя исключить того, что кометы являются мощными резервуарами органических соединений. Но как далеко продвинулась эволюция органических соединений в кометах, сказать трудно.

Нужно еще иметь в виду и следующее. При возможном столкновении кометы с Землей происходит катаклизм типа взрыва, наблюдавшегося при падении Тунгусского метеорита. Кстати, сейчас многие ученые полагают, что это был вовсе не метеорит, а комета. Но при подобном взрыве вещество ядра полностью испарилось бы. Все сложные органические структуры в ядре должны в принципе разрушиться. Но идея интересна, и поэтому я о ней рассказал.

Многие исследователи считают кометы одними из самых древних реликтовых тел Солнечной системы, и именно поэтому изучение комет имеет столь большое значение. И уж, конечно, чрезвычайно важен вопрос о рождении и смерти комет, а значит, и об их возрасте и «жизненных путях».

Начнем с последнего вопроса. Орбиты периодических комет связаны с планетами-гигантами Юпитером, Сатурном, Ураном и Нептуном. Кстати, к семейству Нептуна относится и знаменитая комета Галлея. Короткопериодических комет семейства Юпитера известно сейчас 87. Их периоды обращения вокруг Солнца изменяются от 33 до 15 лет. Семейства комет других планет-гигантов гораздо беднее. Например, у Сатурна всего 12 комет.

Когда комета летит по своей периодической орбите, ее все время сбивает с «правильного пути» гравитационное воздействие планет Солнечной системы, и в первую очередь, разумеется, планет-гигантов. Именно из-за этого путь кометы «извилист», и методами небесной механики практически невозможно предсказать ее точную траекторию. Иногда при тесных сближениях кометы и планеты орбита меняется до неузнаваемости. Может случиться и так, что комета вообще выбрасывается Юпитером из Солнечной системы. Но если так, то можно ведь предположить, что некоторые кометы приходят к нам из других планетных систем…

А как же все-таки они рождаются? Сейчас существуют как минимум три точки зрения на происхождение комет.

Есть сторонники межзвездной гипотезы рождения. Согласно этой точке зрения, когда Солнце в своем движении по Галактике проходило через газопылевое облако, оно захватило какую-то его часть. Именно из этой части облака и сконденсировались кометы.

Эта гипотеза встречает некоторые возражения, которые связаны с особенностями движения комет в Солнечной системе. Советский астроном В. Всехсвятский в течение многих лет с энтузиазмом защищает точку зрения, согласно которой кометы являются продуктами гигантских извержений на Юпитере и его спутниках. Но для того, чтобы комета покинула Юпитер, энергия выброса должна быть чрезмерно велика, и, что самое главное, сейчас не видно физических механизмов, обеспечивающих «извержения» на Юпитере, он ведь не имеет выраженной твердой поверхности.

В 50-е годы XX века известный голландский астроном Я. Оорт предположил, что кометы образовались в результате взрыва Фаэтона – планеты, расположенной между орбитами Марса и Юпитера. Гигантский взрыв планеты массой в девяносто масс Земли «вымел» много ледяных осколков ядер комет за пределы Солнечной системы. Так, на огромном расстоянии от Солнца (150 тысяч астрономических единиц) возникло облако комет – облако Оорта, питающее Солнечную систему небесными гостьями. Часть вещества осталась на орбите Фаэтона и образовала пояс астероидов.