Никто пока не в состоянии сказать, насколько больше и каково их число – они находятся слишком далеко от нас, чтобы разглядеть их даже в самые мощные телескопы. Вполне возможно, однако, что большое число тел в облаке Оорта имеет более 300 километров в поперечнике.
Наблюдения доказали это относительно комет в поясе Койпера – сплющенной, дискообразной формации, находящейся за орбитой Нептуна. Пояс Койпера находится на очень большом удалении – его внешний край расположен на расстоянии в 50 раз большем, чем расстояние от Солнца до Земли, и все же в тысячу раз ближе к нам, чем облако Оорта.
Начиная с 70-х годов нынешнего столетия астроном Виктор Клюб и Билл Нэпиер разрабатывали и совершенствовали теорию, касающуюся редкого проникновения во внутреннюю Солнечную систему и разрушительного дробления в ее пределах того, что они называют «гигантскими кометами», имеющими скорее сотни, нежели десятки километров в поперечнике – вроде тех, что мы обычно видим. Поскольку эта теория была основана на чистой логике и расчетах, она не получила широкой поддержки со стороны других астрономов. Сегодня она принимается всеми. Это случилось потому, что Клюб и Нэпиер получили подтверждение в результате наблюдений с помоаіью телескопа за поясом Койпера, в котором оказались как раз такие объекты, какие они и предсказывали.
Первым в поясе Койпера был обнаружен объект 1992QB1, имеющий 250 километров в поперечнике. Другие находки включают 1993FW (тоже 250 километров в поперечнике) и 1994VK8 и 1995DC2 (оба приблизительно 360 километров в поперечнике). Недавние наблюдения подтвердили то мнение, что подобные объекты существуют в очень большом количестве. К марту 1996 года их было обнаружено больше 30, а в январе 1998 года Виктор Клюб сообщил нам: «Пояс Койпера буквально заполнен гигантскими кометами! Только их мы и можем видеть на самом деле – так это далеко. Они имеют несколько сотен километров в поперечнике». Подобные открытия привели к широко одобренной оценке: «В этой области Солнечной системы, сразу за орбитой Нептуна, могут вращаться, по крайней мере, 35 тысяч объектов больше 100 километров в поперечнике». Признаком влияния работ Клюба и Нэпиера стал тот факт, что ряд астрономов ныне рассматривает Плутон с его необычно эллиптической орбитой как еще один крайне большой объект пояса Койпера – бывшую комету, ставшую планетой. Клайд Томбаух, открывший Плутон в 1930 году, поддерживает эту точку зрения и называет его теперь «Королем пояса Койпера».
Виктор Клюб и другие астрономы исследовали еще одну интересную возможность – определенные «астероиды» могут быть также и кометами пояса Койпера, находящимися во временной «спячке», постепенно опускающимися внутрь Солнечной системы. «Примерно через 10 миллионов лет, – объясняет Дэвид Брез-Карлайл, – траектория любого объекта, вращающегося в поясе Койпера, становится хаотической, переходит в квазиэллиптическую орбиту, приводящую его в зону каменных планет».
Могут ли кометы быть астероидами? Могут ли астероиды быть кометами?
Подобно многим терминам, используемым учеными, различие между этими двумя определениями оказалось нечетким. В народную культуру вошло представление о том, что астероиды являются грозными скальными обломками, а кометы – «грязными снежками». Известный английский астроном сэр Фред Хойл категорически не согласен со второй частью этого представления:
«Кометы не являются лишь грязными снежками. Ни один снежок при температуре в 200 градусов Цельсия ниже нуля никогда не взрывался как комета Галлея в марте 1991 года. Грязные снежки не чернее сажи. 30—31 марта 1986 года комета Галлея выбросила миллион тонн тончайших частиц, которые, будучи нагретыми солнечным излучением, имели характеристики органических материалов, а не того, что принято считать грязью».
Является ли объект грязным снежком или чем-то иным, для того, чтобы астрономы классифицировали его как комету, он должен отвечать следующим требованиям:
(1) иметь крайне эксцентрическую (в противоположность более или менее круговой) орбиту, которая приносила бы его близко к Солнцу и затем уносила далеко от него;
(2) иметь летучий химический состав, благодаря чему возникают струи газа, большое светящееся облако – «кома» – вокруг замерзшего центрального ядра, а часто и «хвост», состоящий из светящихся частиц, сдуваемых с кометы солнечным ветром (поэтому хвост всегда указывает в противоположном Солнцу направлении, независимо от направления движения кометы);
(3) что касается первого условия – эксцентричности орбиты, новые открытия указывают на растущее число вопиющих исключений из «Правила». Речь идет об объектах, бесспорно являющихся кометами по своему общему виду и летучести, но двигающихся по почти круговым орбитам подобно астероидам (например, шесть комет группы Хильда). И наоборот, как мы видели в Главе 20, многие астероиды вращаются на крайне эксцентрических орбитах, а такие как Дамокл, Ольято и Фаэтон вызывают подозрение «как замаскированные кометы».
Дамокл вращается по вытянутой, высоконаклонной орбите, которая характеризует его как средне-периодическую комету, которая, однако, не подает признаков выброса летучих веществ и кажется совершенно угасшей. Орбита Фаэтона обладает любопытными характеристиками, свойственными кометам. А пребывавший ранее в спячке Ольято в 90-х годах вдруг стал подавать признаки слабого выброса летучих веществ и даже туманного хвоста.
Другим вероятным случаем ошибочной идентификации таких пересекающих или почти пересекающих земную орбиту объектов является Гефест – десятикилометровый астероид типа Аполлон, который растущее число астрономов принимает за «выдохшийся» осколок гигантской кометы. Виктор Клюб и Билл Нэпиер даже утверждают, что многие астероиды из семейства Аполлонов – возможно, даже большинство – являются не чем иным, как ядрами или осколками потерявших летучие вещества комет. Типичен в этом смысле объект 1979VA, «орбита которого подобна орбите короткопериодической кометы с близким к Юпитеру афелием».
Недавние наблюдения за дальними пределами Солнечной системы показали, что и у трансюпите-рового «астероида» Гидальго кометоподобная орбита. В предыдущей главе мы видели, что и на орбиту трансуранового объекта Хирона трудно навесить определенный ярлык. Начавшиеся в середине 90-х годов наблюдения показали, что он «немного газует» и начал высвобождать летучие вещества, что – как знают астрономы – не свойственно ни одному астероиду: «его ледяное ядро 350 километров в поперечнике как бы подсказывало, что это гигантская комета, временно припаркованная на околокруговой, но нестабильной орбите».
Вот почему, говорит профессор Тревор Палмер, все более широкую поддержку получает мнение о том, что астероиды могут быть остатками бывших комет: «Это может быть результатом полной герметизации ледяного ядра изолирующей корой или потери летучего материала, когда остается лишь скальный сердечник».
Предположение о том, что имеющие более 200 километров в поперечнике объекты, вроде Хи-рона и Гидальго, могут быть бывшими кометами из пояса Койпера, постепенно опускающимися по спирали внутрь Солнечной системы, подкрепляется наблюдениями за малыми кометами, проникшими в ее глубину. Астрономы, например, уже соглашаются с тем, что нынешние орбиты– периодических комет Галлея и Свифта-Таттла были порождены как раз таким «снижением по спирали» после того, как они были «несколько миллионов лет припаркованы в поясе Койпера». В конце своих крутоэллиптических траекторий, перед тем как нырнуть обратно к Солнцу, оба объекта сигнализируют о своем происхождении, возвращаясь в этот пояс.
«Периодические» кометы – этот широкий термин характеризует все кометы, находящиеся на орбитах, которые рано или поздно приводят их обратно в небо Земли – подразделяются астрономами на три основные группы: короткопериодические, сред-непериодические и долгопериодические. Коротко– и среднепериодические кометы имеют орбиты от 6 до 200 лет, а долгопериодические – свыше 200 лет – в отдельных случаях до тысяч и даже сотен тысяч лет.
Имея среднепериодическую орбиту в 76 лет, комета Галлея в последний раз прошла около Земли в 1986 году и была интенсивно исследована космическими зондами, запущенными несколькими странами. Это внушительное тело имеет массу около 80 миллиардов тонн и размеры 16 х 10 х 9 километров. Его «картофелеобразное» ядро предельно черного цвета отражает только 4 процента падающего на него солнечного света и медленно вращается вокруг собственной оси за 7,1 дня.
Зафиксированы наблюдения за кометой Галлея на протяжении более 2200 лет. Ее взрывная потеря летучих веществ при каждом приближении к Солнцу должна была усеять ее древний, исхоженный фарватер огромными валками обломков. Земля дважды в год пересекает этот мусор – в мае и в третью неделю октября, и в это время ее небо освещается метеорными потоками Акварид и Орионид, спущенными этой кометой.
