публичный образовательный интернет-портал

Как в наше время изучают кометы?

1395 25/11/2024
Комета
До самой далёкой планеты не так уж, друзья, далеко
До самой далёкой планеты не так уж, друзья, далеко

К путешествию в будущее готовы

Давным-давно, шесть десятков лет назад, космические карты уже были заправлены в планшеты, о чём на разные голоса пели по радио бодрые песни. Во времена моего детства по советским экранам триумфально прошёл фантастический фильм «Планета Бурь». В этом фильме герои бегали по поверхности Венеры именно с планшетами, куда были заправлены конечно же венерианские карты и расстреливали встреченных динозавров из пистолетов «Парабеллум».  За ними следовал медлительный человекообразный робот. В общем все были готовы лететь на Луну, на Венеру и даже на залётные кометы.

Хвостатые пришелицы

Что такое кометы? Так астрономы назвали загадочные астрономические объекты, которые то и дело возникали на небосводе. Эти объекты имели вид звезды с хвостом, откуда и произошло их название. По-древнегречески слово «кометос» означает «косматый». Яркость неожиданно появившейся не небе хвостатой звезды сначала возрастала, а потом уменьшалась. После чего она вообще пропадала с небосклона. Создавалось впечатление что какая-то межзвёздная скиталица пришла на наше небо, посмотрела на Землю, фыркнула презрительно и удалилась восвояси. 

Кадр из фильма «Планета бурь»
Кадр из фильма «Планета бурь»

Обитателям Земли кометы тоже не очень нравились. Считалось, что их появление в небе пророчит грядущие несчастья и невзгоды. Кто читал «Войну и мир», помнит, как Пьер Безухов на исходе 1811 года рассматривает в небе зловещую комету. Это была так называемая «Большая комета», которую в 1811 году видели в небе невооружённым глазом в течение 290 дней.

Пьер Безухов рассматривает Большую комету в конце второго тома, который описывает мир, а дальше и до конца книги будет уже война с Наполеоном. Многие считали, что эту войну накликала зловещая косматая звезда. Это, конечно, не так.

Спустя 5-6 лет весёлый и разгульный Александр Пушкин считал эту комету, как раз наоборот, счастливой. Он пьет вместе с друзьями «вино кометы» и даже пишет об этом в своём «Евгении Онегине». Вином кометы называли шампанское из винограда того самого предвоенного 1811 года. Винограда тогда уродилось много, а значит, и вина было изобилие. Вероятно, кто-то считал это также событием, происшедшим под влиянием загадочной кометы. Которая, заметим, для тогдашних астрономов уже никакой загадки не представляла.

Самая популярная в наших небесах комета Галлея, весьма замечательна своей яркостью, а также тем, что открывший её английский астроном Эдмунд Галлей впервые рассчитал орбиту движения этой кометы, пользуясь теорией гравитации, разработанной Исааком Ньютоном, с которым Галлей плодотворно сотрудничал и – не побоимся этого слова – дружил.

Комета Чурюмова-Герасименко и её движение по орбите
Комета Чурюмова-Герасименко и её движение по орбите

Секреты кометы

В начале 20 века кометы перестали быть для астрономов символами бедствий и катастроф. Теперь их рассматривали как невероятно интересные объекты для научных исследований. Русский астроном Ф.А. Бредихин (1831—1904) предложил теорию, согласно которой кометы чем-то похожи на метеоры и астероиды, но отличаются куда большей скоростью. Да, они летят очень быстро, но даже их скорость не превышает третьей космической (около 47 км/с относительно Солнца). Это значит, что кометы могут покидать пределы Солнечной системы, но, всё же всегда послушно возвращаются обратно.

Обычно кометы не подходят к Солнцу ближе орбиты Юпитера. Хотя температуры на таких расстояниях очень низкие, они все же выше, чем в дальнем космосе. Это приводит к тому, что ядро кометы, состоящее из минеральной пыли и замерзших газов, начинает испаряться. Вокруг кометы образуется временная атмосфера, которая под воздействием солнечного света вытягивается за ней в виде «хвоста», направленного в противоположную от Солнца сторону. Пыль в хвосте кометы отражает солнечный свет, благодаря чему с Земли наблюдается «хвостатая звезда». Это зрелище может вызывать как страх, так и восхищение, в зависимости от уровня образования и поэтической натуры наблюдателя.

Клим Чурюмов и Светлана Герасименко в 1969 году
Клим Чурюмов и Светлана Герасименко в 1969 году, когда было сделано открытие

В 20-м же веке учёные знали о кометах так много, что решили не только изучать их с Земли, но и отправлять на свидание с ними космические аппараты. Впервые в истории космическая станция была отправлена к комете, названной именами Клима Чурюмова и Светланы Герасименко.

Как назвать хвостатую звезду и навек прославиться?

Международный астрономический союз (IAU) разработал правила наименования комет. Согласно этим правилам название кометы состоит из двух частей, разделённых знаком «слэш» (/). Слева от этого знака находится характеристика кометы (например, периодичность её появления в Солнечной системе), а справа записываются имена первооткрывателя или первооткрывателей. Так, комета Галлея, с которой фактически началось изучение комет, имеет обозначение 1P/Halley. Это обозначение свидетельствует о том, что это – первая из периодических комет, и открыл её Эдмунд Галлей.

Правила наименования комет не только позволяют упорядочить классификацию комет, но и делают их открытие ещё более значимым для исследователей. Ведь имя, присвоенное комете, остаётся в истории науки навсегда! Оказывается, кометы это один из немногих космических объектов, в название которых включают имена первооткрывателей. Даже случайно залетевшие в нашу систему кометы (есть и такие!) навсегда отмечены именем первооткрывателя.

Чурюмов и Герасименко на французском космодроме в Гвиане в 2004 году. Запуск космического аппарата «Розета»
Клим Чурюмов и Светлана Герасименко на французском космодроме в Гвиане в 2004 году. Запуск космического аппарата «Розета»

Таким образом, открытие кометы для нынешних астрономов – возможность оставить своё имя в летописи науки. Ведь шанс открыть новую планету, пусть даже очень небольшую, весьма мал. К тому же существует традиция называть планеты именами древнегреческих богов. Астероиды открывают довольно часто, но они получают имена по сложной системе, и не всегда это – имя первооткрывателя. Иногда даже имя астероида можно купить. А вот в название кометы имена первооткрывателей включаются, как составная часть. В принципе, любой астроном, от любителя до профессионала, может оказаться первооткрывателем и закрепить своё имя на небесном своде. Это, конечно, не Нобелевская премия, но тоже серьёзное признание заслуг учёного.

А теперь расскажем, как же в списке комет появилась комета 67P / Чурюмов-Герасименко.

История открытия: и мастерство, и удача

Клим Иванович Чурюмов (1937 – 2018) родился в городе Николаеве. В 1955 году он поступил на физический факультет Киевского государственного университета, и с отличием закончил его в 1960 году. Специализация Чурюмова — астрономия. После окончания университета он два года проработал на геофизической полярной станции в поселке Тикси на берегу моря Лаптевых. Здесь, можно сказать, на краю света, он изучал полярные сияния и ионосферу. Романтика, хоть в кино снимай!

Комета Чурюмова-Герасименко и её размеры
Комета Чурюмова-Герасименко и её размеры

С 1962 года Чурюмов работал на киевском заводе «Арсенал», где разрабатывали астронавигационную аппаратуру для космических ракет. Он участвовал в разработке и испытаниях этой аппаратуры на космодромах Байконур в Казахстане и Плесецк в Архангельской области. Тоже романтики – выше головы!

Интерес к кометам появился у Чурюмова, когда он стал аспирантом в Киевском университете под руководством профессора С. К. Всехсвятского (1905 — 1984), одного из ведущих специалистов в этой области.

Светлана Ивановна Герасименко родилась в 1945 году в Киевской области в Украине. В 1968 году она окончила кафедру астрономии Киевского государственного университета и поступила в аспирантуру.

Комету Чурюмова-Герасименко открыли 20 сентября 1969 года. И хотя это звучит как эпизод из фантастического фильма, история на самом деле довольно земная. Всё началось с научной экспедиции группы астрономов Киевского госуниверситета в Алма-Ату. Молодые исследователи изучали периодические кометы — те, которые регулярно возвращаются к Солнцу хотя бы раз за 200 лет. Это требовало фотографирования звёздного неба и тщательного анализа снимков.

Спускаемый аппарат «Филы» на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко
Спускаемый аппарат «Филы» на поверхности кометы Чурюмова-Герасименко

Одной из таких комет была 32P/Comas Solà, которую сняла Светлана Герасименко в ночь с 11 на 12 сентября 1969 года. Однако, просматривая фотографии, Клим Чурюмов заметил, что на краю одного из снимков видна ещё одна комета. Сначала он подумал, что это часть уже известного небесного тела. Но, изучив дальнейшие снимки, астроном понял: перед ним совершенно новый объект, движущийся по другой траектории. После проверки и публикации открытия новая комета получила название 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Это открытие стало значимым достижением в астрономии. За 43 года до него было обнаружено всего 35 новых комет, что подчеркивает редкость и важность находки.

Но тогдашнее открытие осталось в тени. Имя кометы стало широко известно лишь спустя десятилетия благодаря грандиозному проекту Европейского космического агентства.

 «Розетта» и комета: космическая драма

2 марта 2004 года с космодрома Куру во Французской Гвиане стартовал космический корабль, который было решено направить к комете Чурюмова-Герасименко. Корабль назывался «Розетта». В 1799-м году возле египетского городка Розетта был найден камень с таинственной надписью на древнеегипетском языке. Благодаря исследованию этой надписи была раскрыта тайна древнеегипетских иероглифов, и учёные научились читать древние письмена. По-видимому, давая космическому кораблю такое название, его создатели надеялись раскрыть «язык» древнейших компонентов Солнечной системы, что может дать важные подсказки о происхождении Земли и жизни на ней. Корабль назывался «Розетта». В 1799-м году возле египетского городка Розетта был найден камень с таинственной надписью на древнеегипетском языке. Благодаря исследованию этой надписи была раскрыта тайна древнеегипетских иероглифов, и учёные научились читать древние письмена. По-видимому, давая космическому кораблю такое название, его создатели надеялись раскрыть «язык» древнейших компонентов Солнечной системы, что может дать важные подсказки о происхождении Земли и жизни на ней.

Земля слушает, Нестеров Владимир, 1965
Земля слушает, Нестеров Владимир, 1965

На космическом корабле «Розетта» находился робот-исследователь под названием «Филы». Так назывался остров на Ниле, на котором находился древнеегипетский храм. Одна из надписей на этом острове также сыграла важную роль в расшифровке египетских иероглифов. Имя «Филы» – тоже символ. Предполагалось, что спускаемый аппарат сыграет такую же важную роль в понимание состава и структуры кометы.

Эти названия были выбраны не высоколобыми учёными-историками, а молодыми людьми, проживавшими в европейских странах — участницах космического проекта полёта на комету Чурюмова-Герасименко. Конкурс по выбору названий проводился в 2004 году.

В церемонии запуска корабля присутствовали в качестве почетных гостей Клим Чурюмов и Светлана Герасименко. На космодроме Куру в Гвиане они сфотографировались на фоне ракеты, которая должна была понести космическую станцию и спускаемый аппарат на встречу с кометой где-то в районе орбиты Юпитера.

На тот момент Клим Иванович Чурюмов занимал должность профессора Киевского национального университета, а Светлана Ивановна Герасименко работала научным сотрудником Института астрофизики Академии наук Таджикистана. Так получилось, что они, сами того не желая, оказались разделены границами разных стран. «Великий могучий Советский Союз» развалился.

Такой исход даже самые смелые советские фантасты начала 1960-х годов вряд ли могли себе представить!

Комета Чурюмова-Герасименко пролетала далеко от Земли. Очень далеко, где-то в районе Юпитера. Но к этому моменту у учёных уже имелся опыт работы роботизированных комплексов, исследовавших дальние уголки Солнечной системы. 15 октября 1997 года для исследования Сатурна был запущен космический аппарат «Кассини». 1 июля 2004 года он вышел на орбиту спутника Сатурна. 25 декабря того же года, от него отделился зонд «Гюйгенс», который 14 января 2005 года вошёл в атмосферу Титана и совершил мягкую посадку на поверхность этой планеты.

Полёт «Розетты» тоже прошёл успешно. В ноябре 2014 года после 10-летнего космического путешествия, космический корабль достиг кометы 67P. 12 ноября 2014 года роботизированный модуль «Филы» впервые в истории совершил посадку на поверхность кометы. Представьте себе: комета, несущаяся с бешеной скоростью, становится местом посадки земного робота! Модуль «Филы» не просто сел на поверхность кометы, но и начал передавать данные и фотографии, которые до сих пор вдохновляют учёных. Астрономы, наконец, узнали, как выглядит уникальная структура кометы, каков её состав и даже форма. Всё это очень много говорит нам о прошлом Солнечной системы. Удивительно, но появилась возможность не только раскрыть тайны прошлого, но и получить ключи к нашему будущему. Комета 67P, без сомнения, лишь первая в длинной череде открытий.

Именно после этого комета Чурюмова и Герасименко вошла в историю науки. А вместе с ней стали всемирно известными и имена астрономов, которые её открыли.

Так что, глядя на ночное небо, помните: возможно, где-то там движется комета, которая ждёт, чтобы её открыли и назвали вашим именем. А для этого нужен лишь один удачный снимок — и немного астрономической магии.


Text.ru - 100.00%