Несколько вариаций на старую, всем знакомую тему: как о кометах солнечной системы, так и обо всех прочих

 

Когда профессору Пальмирену Розету доводилось читать лекции по кометографии, вот каким образом, следуя утверждениям лучших астрономов, он определял кометы:

«Светила, состоящие из центральной твердой части, называемой ядром, из туманного вещества, называемого головой, и светящейся полосы, называемой хвостом. Означенные небесные тела становятся видимыми для обитателей Земли лишь на небольшом отрезке своего пути, вследствие крайне вытянутой орбиты, которую они описывают вокруг Солнца».

Вслед за этим Пальмирен Розет никогда не забывал добавить, что его определение необычайно точно, кроме тех случаев, когда у этих светил недостает ядра, или хвоста, или головы и они все же остаются кометами.

Поэтому, как он предусмотрительно отмечал вслед за Араго, небесное тело, чтобы заслужить громкое название кометы, должно, во-первых, быть наделено движением и, во-вторых, описывать сильно вытянутый эллипс, уносясь вследствие этого на столь далекое расстояние, что становится невидимым как с Земли, так и с Солнца. При соблюдении первого условия светило нельзя спутать со звездой, при соблюдении второго — нельзя принять за планету. Таким образом, не принадлежа к категории метеоров, не будучи ни планетой, ни звездой, небесное тело бесспорно является кометой.

Провозглашая эти истины на своих лекциях, профессор Пальмирен Розет и не подозревал, что в один прекрасный день комета умчит его самого в межпланетное пространство. Он всегда испытывал особое пристрастие к этим светилам, хвостатым или бесхвостым. Уж не предчувствовал ли он, что готовит ему будущее? Во всяком случае, он был весьма сведущ в кометографии. После столкновения, очнувшись на Форментере, профессор, должно быть, особенно сожалел, что перед ним нет аудитории, которой он тут же прочел бы лекцию о кометах и изложил бы свою тему в следующем порядке:

1-е. Сколько комет насчитывается в мировом пространстве?

2-е. Что такое кометы периодические, то есть возвращающиеся через определенные промежутки времени, и что такое кометы непериодические?

3-е. Какова вероятность столкновения между Землей и одной из комет?

4-е. Каковы были бы последствия столкновения Земли с кометой, обладающей твердым ядром, и с кометой, лишенной такового?

Ответив с исчерпывающей точностью на все четыре вопроса, Пальмирен Розет, несомненно, удовлетворил бы самых придирчивых слушателей.

В этой главе мы дадим ответы за него.

Ответ на первый вопрос: Сколько комет насчитывается в мировом пространстве?

Кеплер утверждал, что кометы в небе столь же многочисленны, как рыбы в океане.

Араго, беря за основу количество этих небесных тел, обращающихся между Меркурием и Солнцем, доводил число тех, что странствуют в границах одной лишь солнечной системы, до семнадцати миллионов.

Ламбер утверждал, что только между нами и Сатурном, то есть на протяжении трехсот шестидесяти четырех миллионов лье, комет насчитывается около пятисот миллионов.

Другие астрономы насчитали в мировом пространстве семьдесят четыре миллиона миллиардов комет.

Истина состоит в том, что число этих хвостатых светил совершенно неизвестно, их никто не сосчитал и никто никогда не сосчитает; несомненно одно — они чрезвычайно многочисленны. Продолжив и дополнив придуманное Кеплером сравнение, можно сказать, что, стоит рыболову, сидящему на поверхности Солнца, закинуть удочку в космическое пространство, он непременно выловит одну из комет.

И это еще далеко не все. По мировому пространству носится множество комет, которые избежали силы притяжения Солнца. Есть среди них бродячие светила, настолько капризные и своенравные, что они покидают одну сферу притяжения и перелетают в другую. Они сменяют солнечные миры с достойным сожаления легкомыслием; на земном горизонте появляются те, которых никто еще никогда не видел, и исчезают другие, чтобы никогда уже более не возвратиться.

Можно ли утверждать, говоря только о кометах, принадлежащих к солнечной системе, что орбиты у них постоянны, не подвержены изменениям и что вследствие этого невозможно ни столкновение их друг с другом, ни с Землей? Нет, этого утверждать нельзя! Орбиты комет ни в коей мере не защищены от посторонних влияний. Из эллиптических они могут превратиться в параболические или гиперболические. Один Юпитер, например, вносит в движение комет больше беспорядка, чем все другие светила. По наблюдениям астрономов, он как будто нарочно встречается им на пути и оказывает порой на эти слабые астероиды роковое влияние, объясняющееся огромной силой его притяжения.

Таков в общих чертах мир комет, насчитывающий в своем составе миллионы небесных тел.

Ответ на второй вопрос: Что такое кометы периодические и кометы непериодические?

Просматривая астрономические летописи, можно насчитать от пятисот до шестисот комет, явившихся в разные эпохи предметом серьезных наблюдений. Однако из этого числа найдется всего сорок, периоды обращения которых точно известны.

Эти сорок светил делятся на кометы периодические и кометы непериодические. Первые появляются на земном горизонте через более или менее долгие, но почти правильные промежутки времени. Вторые, сроки возвращения которых невозможно предсказать, удаляются от Солнца на расстояния, поистине не поддающиеся измерению.

Среди периодических комет имеется десять так называемых «короткопериодических», и пути их движения вычислены с большой точностью. Это кометы Галлея, Энке, Гамбара, Фая, Брорзена, д'Ареста, Туттля, Виннеке, Вико и Темпеля.

Здесь уместно рассказать в нескольких словах историю перечисленных комет, ибо одна из них задела земной шар именно так, как задела его комета Галлия.

Комета Галлея была известна ранее других. Предполагают, что она появлялась в 134 и 52 годах до рождества Христова, затем в 400, 855, 930, 1006, 1230, 1305, 1380, 1456, 1531, 1607, 1682, 1759 и 1835 годах. Она движется с востока на запад, то есть в направлении противоположном вращению планет вокруг Солнца. Промежутки между ее появлениями колеблются от семидесяти пяти до семидесяти шести лет; смотря по тому, какие возмущения были внесены в движение кометы Юпитером или Сатурном, она может запоздать на шестьсот дней и более. Знаменитый Гершель, который наблюдал эту комету с мыса Доброй Надежды и находился, следовательно, в лучших условиях, чем астрономы Северного полушария, мог проследить ее с момента появления в 1835 году вплоть до конца марта 1836 года, когда она стала невидимой, улетев на слишком большое расстояние от Земли. В своем перигелии комета Галлея проходит в двадцати двух миллионах лье от Солнца, то есть еще ближе от него, чем Венера, — то же самое, по-видимому, произошло и с Галлией. В своем афелии комета удаляется от Солнца на миллиард триста миллионов лье, то есть уносится за орбиту Нептуна.

Комета Энке совершает полный оборот вокруг Солнца в наиболее короткий период, в среднем в тысячу двести пять дней, иначе говоря меньше чем в три с половиной года. Она движется в прямом направлении, с запада на восток. Открыта она была 26 ноября 1818 года, и, вычислив ее элементы, астрономы определили, что она тождественна с кометой, замеченной в 1805 году. Согласно предсказанию астрономов она появилась вновь в 1822, 1825, 1829, 1832, 1835, 1838, 1842, 1845, 1848, 1852 годах и так далее, неизменно показываясь на земном горизонте в назначенные сроки. Ее орбита не заходит за орбиту Юпитера. Таким образом, комета не удаляется от Солнца более чем на сто пятьдесят шесть миллионов лье, а приближается к нему на тринадцать миллионов лье, то есть еще больше, чем Меркурий. Астрономы сделали одно важное наблюдение, — оказывается, большая ось эллиптической орбиты этой кометы постепенно уменьшается, и, следовательно, среднее ее расстояние от Солнца становится все короче. Вполне возможно поэтому, что комета Энке в конце концов упадет на раскаленное светило и сольется с ним, если только до этого не испарится на лету от солнечного жара.

Комета Гамбара, иначе называемая кометой Биэлы, была замечена уже в 1772, 1789, 1795, 1805 годах, но лишь 28 февраля 1826 года были определены элементы ее орбиты. Период ее обращения постоянен и длится две тысячи четыреста десять дней, почти семь лет. В перигелии она проходит на расстоянии тридцати двух миллионов семисот десяти тысяч лье от Солнца, то есть немного ближе Земли, в афелии — на расстоянии двухсот тридцати пяти миллионов трехсот семидесяти тысяч лье, значит за орбитой Юпитера. Любопытное явление произошло в 1846 году. Комета Биэлы показалась на земном горизонте в раздвоенном виде. Она разделилась на две части по дороге, вероятно под действием внутренних сил. Обе части продолжали свой путь сообща, на расстоянии шестидесяти тысяч лье друг от друга, однако в 1852 году это расстояние увеличилось до пятисот тысяч лье.

Комета Фая, отмеченная впервые 22 ноября 1843 года, имеет постоянный период обращения. После вычисления элементов ее орбиты было предсказано, что комета вернется в 1851 году, через семь с половиной лет, вернее через две тысячи семьсот восемнадцать дней. Предсказание исполнилось: светило появилось в назначенный срок, пройдя мимо Солнца на расстоянии шестидесяти четырех миллионов шестисот пятидесяти тысяч лье, то есть дальше Марса, и удалившись от него на двести двадцать шесть миллионов пятьсот шестьдесят тысяч лье, то есть несколько больше, чем Юпитер.

Комета Брорзена, также с постоянным периодом обращения, была открыта 26 февраля 1846 года. Она совершает свой полный оборот в пять с половиной лет, или в две тысячи сорок два дня. В перигелии она отстоит от Солнца на двадцать четыре миллиона шестьсот четырнадцать тысяч лье, в афелии — на двести шестнадцать миллионов лье.

Что касается остальных короткопериодических комет, то комета д'Ареста совершает свой оборот немногим более чем в шесть с половиной лет и в 1862 году прошла лишь в одиннадцати миллионах лье от Юпитера, комета Туттля — в тринадцать лет и восемь месяцев, комета Виннеке в пять с половиной лет, комета Темпеля приблизительно за тот же период, комета же Вико, по всей вероятности, затерялась в небесных пространствах. Однако эти светила далеко не так тщательно исследованы, как ранее упомянутые пять комет.

Теперь остается перечислить главные кометы с большим периодом обращения, причем сорок из них изучены с довольно большой точностью.

Комета 1556 года, названная кометой Карла Пятого, возвращения которой ожидали в 1860 году, так и не появилась.

Комета 1680 года, изученная Ньютоном и вызвавшая, если верить Уистону, всемирный потоп, ибо слишком приблизилась к Земле, якобы появлялась в 619 и 43 годах до рождества Христова, затем в 531 и 1106 годах. Период ее обращения — шестьсот семьдесят пять лет, и в своем перигелии она проходит так близко от Солнца, что получает солнечного тепла в двадцать восемь тысяч раз больше, чем Земля, иначе говоря, ее температура в две тысячи раз выше температуры расплавленного железа.

Комету 1586 года сравнивали по яркости со звездой первой величины.

Комета 1744 года тянула за собой несколько хвостов, напоминая трехбунчужного пашу в свите турецкого султана.

Комета 1811 года, прославившая год своего появления, была окружена кольцом, имевшим сто семьдесят одно лье в диаметре, и туманностью в четыреста пятьдесят тысяч лье, а длина ее хвоста достигала сорока пяти миллионов лье.

Комету 1843 года, которую отождествляли с кометой 1668, 1494 и 1317 годов, наблюдал Кассини, но астрономы расходятся во мнениях относительно длительности ее обращения. Она проходит всего в двенадцати тысячах лье от дневного светила со скоростью пятнадцати тысяч лье в секунду и получает столько тепла, сколько могли бы посылать на Землю сорок семь тысяч солнц. Ее хвост был виден даже среди бела дня, так сильно он был накален.

Комета Донати, столь ярко блестевшая среди северных созвездий, обладает массой, равной одной семисотой части массы Земли.

Комета 1862 года, украшенная сверкающими рогами, напоминала некую причудливую раковину.

Наконец, комета 1864 года, оборот которой завершится не менее чем за две тысячи восемьсот веков, можно сказать, затерялась в бесконечном мировом пространстве.

Ответ на третий вопрос: Какова вероятность столкновения между Землей и одной из комет?

Если начертить на бумаге планетарные орбиты и орбиты комет, то мы увидим, что они пересекаются во многих точках. Но в пространстве это не так. Плоскости всех этих орбит наклонны под различными углами к плоскости эклиптики, иначе говоря, к плоскости земной орбиты. Несмотря на эту «меру предосторожности», принятую творцом, не может разве случиться, при громадном множестве комет, что одна из них заденет Землю?

Вот что можно ответить на это.

Земля, как мы знаем, никогда не выходит из плоскости эклиптики, и ее орбита всеми своими точками совпадает с этой плоскостью.

При каких же условиях комета может столкнуться с Землей?

Во-первых, при условии, что комета окажется в плоскости эклиптики.

Во-вторых, если комета пересечет эклиптику в той самой точке, в которой в данный момент будет находиться Земля.

В-третьих, если расстояние между центрами обоих небесных тел окажется меньше их радиусов.

Могут ли, однако, все эти условия встретиться одновременно и тем самым вызвать столкновение?

Когда у Араго спрашивали его мнение на этот счет, он отвечал:

«Теория вероятностей позволяет оценить шансы подобного столкновения и доказывает, что при появлении неизвестной кометы существует двести восемьдесят миллионов шансов против одного, что она никогда не заденет земной шар».

Лаплас не отвергает возможности столкновения кометы с Землей и описывает его опасные последствия в своем труде «Изложение системы мира».

Велика ли вероятность такого столкновения? Каждый может судить об этом по своему разумению. Необходимо отметить к тому же, что расчеты знаменитого астронома основаны на двух условиях, которые могут меняться до бесконечности. В самом деле, он требует: во-первых, чтобы комета в перигелии оказалась ближе к Солнцу, чем Земля, во-вторых, чтобы диаметр кометы равнялся четверти диаметра Земли.

Кроме того, в этих расчетах речь идет лишь о столкновении ядра кометы с земным шаром. Если же мы хотим определить шансы встречи Земли с туманностью, то их окажется в десять раз больше, иначе говоря существует двести восемьдесят один миллион шансов против десяти или двадцать восемь миллионов сто тысяч шансов против одного, что Земля не встретится с туманностью.

Однако, оставаясь в рамках первого вопроса, Араго добавляет:

«Допустим на миг, что комета, которая столкнулась бы с Землей, уничтожила бы весь человеческий род целиком; в этом случае опасность погибнуть при встрече Земли с кометой равнялась бы для каждого человека в отдельности опасности, грозящей ему в том случае, если из двухсот восьмидесяти одного миллиона шаров, находящихся в урне, он вытащил бы в начале жеребьевки белый шар, означающий приговор к смерти!»

Итак, из всего этого вытекает, что нет ничего невозможного в столкновении Земли с какой-нибудь кометой.

Случалось ли это когда-нибудь раньше?

Нет, отвечают астрономы, ибо, как говорит Араго, «из того, что Земля продолжает вращаться вокруг одной и той же оси, можно с уверенностью заключить, что она никогда не сталкивалась с кометой. В самом деле, в случае какого-нибудь давнего столкновения постоянная ось вращения сместилась бы и широты земного шара подверглись бы изменению, чего, однако, наши наблюдения не подтверждают. Неизменность земных широт, следовательно, доказывает, что ни одна комета ни разу с сотворения мира не задевала земного шара. Нельзя также по примеру некоторых ученых приписывать встрече Земли с кометой то явление, что уровень Каспийского моря лежит на сто метров ниже уровня океана».

Итак, нам представляется несомненным, что в прошлые века столкновения не было, однако возникает вопрос, могло ли оно произойти?

Здесь, конечно, приходит на ум комета Гамбара.

Появление в 1832 году кометы Гамбара вызвало на Земле неподдельный ужас. Благодаря довольно редкому космическому совпадению орбита ее почти пересекает орбиту Земли. И вот 29 октября, около полуночи, комета должна была пройти совсем близко от одной из точек земной орбиты. Достигнет ли Земля этой точки в тот же самый момент? Если бы это случилось, произошло бы столкновение, ибо согласно наблюдениям Ольбера радиус кометы равнялся пяти земным радиусам, и туманность кометы неизбежно покрыла бы часть земной орбиты.

К счастью, Земля достигла данной точки эклиптики лишь месяц спустя, 30 ноября, а так как скорость ее движения равняется шестистам семидесяти четырем тысячам лье в сутки, то к тому времени комета уже умчалась от нее дальше чем на двадцать миллионов лье.

Отлично; однако встреча произошла бы, если бы Земля достигла этой точки своей орбиты на месяц раньше или комета — на месяц позже. Могло ли это случиться? Несомненно, ибо если трудно допустить, что скорость движения земного шара может измениться, замедление скорости кометы — вещь вполне возможная, — стольким возмущающим влияниям подвергаются на своем пути эти небесные тела.

Итак, если подобное столкновение и не произошло в прошедшие века, оно все же, несомненно, могло произойти.

К тому же упомянутая комета Гамбара уже появлялась ранее, в 1805 году, причем она прошла тогда в десять раз ближе к Земле, всего-навсего в двух миллионах лье. Однако в то время никто этого не знал, и ее появление не вызвало никакой паники. Не так обстояло дело с кометой 1843 года: люди опасались, как бы она не задела земной шар своим хвостом и не отравила бы земную атмосферу.

Ответ на четвертый вопрос: Допустив, что столкновение между Землей и кометой может произойти, каковы будут последствия подобного столкновения?

Они будут различны, в зависимости от того, обладает ли данная комета ядром, или не обладает.

Действительно, одни из этих блуждающих светил имеют ядро, другие, подобно некоторым плодам, лишены его.

Если у кометы нет твердого ядра, то она состоит из туманного вещества, столь разреженного, что сквозь него удается порою разглядеть звезды десятой величины. Этим объясняются частые изменения формы комет и трудность установить их тождество. То же легкое разреженное вещество входит в состав кометного хвоста. Это как бы испарения самой кометы под воздействием солнечного жара. Доказательством служит то, что хвосты комет — либо в форме длинной метлы, либо широкого веера — появляются только на расстоянии тридцати миллионов лье от Солнца, то есть ближе, чем отстоит от Солнца Земля. Случается, впрочем, что у некоторых комет, состоящих из вещества более плотного, устойчивого, нечувствительного к воздействию высоких температур, не обнаруживается вообще никакого придатка.

В случае, если земной шар встретится с кометой, лишенной ядра, между ними не произойдет столкновение в подлинном смысле слова. По выражению астронома Фая, паутина, быть может, представляла бы более трудное препятствие для ружейной пули, чем туманность кометы. Если вещество, из которого состоит хвост или голова кометы, не вредно для здоровья, людям нечего бояться. Тревогу вызывают следующие соображения: пары хвоста могут быть раскаленными, и в этом случае они спалят все дотла на поверхности земного шара или же отравят земную атмосферу газами, опасными для живых существ. Однако трудно себе представить, что последнее предположение осуществится. В самом деле, согласно Бабинэ, земная атмосфера, как бы разрежена она ни была в верхних слоях, обладает все же весьма значительной плотностью сравнительно с плотностью оболочки и хвоста кометы и останется для них непроницаемой. Разреженность кометных паров позволила Ньютону утверждать, что если комету без ядра радиусом в триста шестьдесят пять миллионов лье довести до степени плотности земной атмосферы, она целиком уместится в наперстке диаметром в двадцать пять миллиметров.

Итак, встреча с кометами, состоящими из обычной туманности, большой опасностью не угрожает. Но что бы случилось, если бы хвостатое светило обладало твердым ядром?

Прежде всего, существуют ли эти ядра? Мы ответим, что они должны появляться, когда комета достигла такой плотности, что может перейти из газообразного в твердое состояние. В этих случаях, пролетая между наблюдателем, находящимся на Земле, и звездой, она затмевает звезду.

В частности, если верить Анаксагору, в 480 году до рождества Христова, во времена Ксеркса, затмение Солнца было вызвано кометой. Позже, за несколько дней до смерти Августа, Дион также наблюдал подобного рода затмение, которое нельзя было приписать Луне, ибо Луна в тот день находилась в противостоянии.

Необходимо оговориться, что кометографы оспаривают оба эти свидетельства, и, может быть, они правы. Но другие свидетельства, более новые, не позволяют подвергать сомнению существование кометных ядер. Действительно, кометы 1774 и 1828 годов затмили звезды восьмой величины. Непосредственными наблюдениями доказано также, что кометы 1402, 1532 и 1744 годов обладали твердым ядром. В отношении кометы 1843 года этот факт тем более достоверен, что светило было видимо вблизи от Солнца среди бела дня и без помощи подзорной трубы.

Твердые ядра не только существуют у некоторых комет, но даже удается измерить их величину. Так, нам известны различные диаметры ядер, начиная от одиннадцати — двенадцати лье у комет 1798 и 1805 годов (Гамбар) до трех тысяч двухсот лье у кометы 1845 года. Следовательно, ядро этой последней превосходит по величине земной шар, так что в случае столкновения перевес, пожалуй, оказался бы на стороне кометы.

Что касается некоторых наиболее замечательных туманностей, величина которых была измерена, то она колеблется от семи тысяч двухсот до четырехсот пятидесяти тысяч лье.

В заключение мы скажем вместе с Араго — в мире существуют или могут существовать:

Во-первых: кометы без ядра.

Во-вторых: кометы с ядром, по всей очевидности прозрачным.

В-третьих: кометы, блистающие ярче планет, с ядром, по-видимому, плотным и непроницаемым.

А теперь, прежде чем говорить о возможных последствиях встречи между Землей и одним из этих светил, следует заметить, что даже без прямого столкновения могут произойти при этом весьма необычайные явления.

В самом деле, встреча на близком расстоянии с кометой значительной величины и массы не лишена опасности. Если ее масса ничтожна, нам нечего бояться. Так, комета 1770 года, приблизившись к Земле на шестьсот тысяч лье, ни на секунду не изменила длительность земного года; напротив, влияние Земли замедлило на два дня время обращения кометы.

Однако, в случае если массы обоих небесных тел были бы равны, если комета прошла бы всего в пятидесяти пяти тысячах лье от Земли, она удлинила бы земной год на шестнадцать часов пять минут и увеличила бы на два градуса наклон эклиптики. Возможно также, что по дороге она похитила бы Луну.

Наконец, каковы были бы последствия в случае столкновения? Мы это сейчас узнаем.

Либо комета, слегка задев земной шар, оставила бы там часть своей массы, либо оторвала бы несколько частиц от Земли (как это случилось с Галлией), либо, наконец, слилась бы с Землей, образовав на земной поверхности новый материк.

Во всех трех случаях тангенциальная скорость движения Земли оказалась бы внезапно нарушенной. От чудовищного толчка живые существа, деревья, дома швырнуло бы по направлению движения Земли со скоростью восьми лье в секунду, с какой мчала их до толчка Земля. Моря вышли бы из берегов и затопили бы сушу. Расплавленные массы из центра земного шара пробили бы земную кору, стремясь вырваться наружу. Земная ось переместилась бы, и старая линия экватора сменилась бы новой. Наконец, скорость движения Земли затормозилась бы, вследствие чего центробежная сила перестала бы уравновешивать силу притяжения. Солнца, Земля полетела бы прямо по направлению к Солнцу и через шестьдесят четыре с половиной дня упала бы на него и расплавилась.

Если же применить теорию Тиндаля о том, что тепло есть не что иное, как вид движения, то скорость Земли при внезапном ее нарушении механически превратилась бы в тепло, и тогда под воздействием температуры, доходящей до миллионов градусов, Земля испарилась бы в несколько секунд.

Однако покончим с этим кратким обзором, — имеется двести восемьдесят один миллион шансов против одного, что столкновение между Землей и какой-нибудь из комет не произойдет никогда.

«Разумеется, это так, — как сказал впоследствии Пальмирен Розет, — разумеется, это так, но мы вытянули белый шар!»

 

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ,