Рис. 1. Большая комета 1858 года (комета Донати). Вид с террасы Парижской обсерватории 5 октября 1858 г. |
Вокруг сияющего света, Что вечно льет источник дня, Кружатся легкие кометы Как мотыльки вокруг огня. Носясь среди планетной сферы, Они недолго в ней живут; Семьи небесной эфемеры, Они свиданий с Солнцем ждут. Их жизнь мечта, стремленье к свету, Лучистый шар — их идеал. К нему толпой летят кометы, Чтоб он на миг им счастье дал. Но Солнца жгучие лобзанья Не для пометных нежных тел; Недолго длятся их свиданья, И все находят свой удел. Сгорают их мечты и грезы Под жгучим солнечным лучом, И часто падают их слезы К нам с неба огненным дождем. |
|
(Из «Звездных Песен».) |
Что такое кометы?
В древности их считали то огненными мечами бога (рис. 2), то булавами в руках невидимого ангела, летающего в высоте для наказания согрешивших народов, то небесными метлами, назначенными для того, чтобы вымести Землю от ее преступлений, то огненными руками, пишущими своим ходом по созвездиям пророческие слова, в т. д.
А буквально слово комета значит — косматая. 1
1 От греческого κό̃μη (комэ) — волоса, латинское — coma.
Рис 2. Комета 1528 года в виде меча среда дождя метеоритов, летающих но небу как меньшие мечи, стрелы и отрубленные головы. Рис. 3. Круговая, две эллиптические, параболическая и одна из бесчисленности гиперболических орбит. В природе бывают лишь эллиптические и гиперболические. Рис. 4. Комета Скьеллерупа по визуальному наблюдению П. Б. Николаева 18 декабря 1927 г. («Мироведение» 1927 г.). Рис. 5. Большая комета 1843 года. над Парижем. |
Как курьезный образчик древних представлений я привожу здесь рисунок из латинской «Кометографии» Любенецкого 1681 г., где комета 1528 г. представлена среди дождя метеоритов (рис. 2), изображенных в виде мелких стрел, ножей и отрубленных голов. Да и все наилучшие рисунки того времени немногим удачнее.
Теперь, при развитии астрофизики и при торжестве небесной механики над старинными суевериями, мы относимся лишь с улыбкой к этим детским представлениям наших средневековых предков, хотя и у нас не установились еще вполне однообразные взгляды на происхождение косматых небесных путешественниц.
До Галлея их считали временными пришельцами из междузвездной тьмы, из огромных областей вечной, хотя и мерцающей далекими звездами ночи, и Ньютон давал им параболические орбиты. Галлей первый показал, что существуют и не случайно проходящие мимо нас кометы, а постоянно сопровождающие Солнце, и что одна из них, носящая теперь его имя, кружится около солнца, периодически приближаясь к нему по чрезвычайно вытянутому эллипсу, одни раз в 76 лет. А в настоящее время мы знаем около 130 (частью телескопических) комет, не уходящих в своем наибольшем расстоянии от Солнца далеко за орбиту Юпитера, и частью более крупных (в том числе и комету Галлея, поворачивающихся снова и снова к Солнцу около орбиты Нептуна, или за нею.
Все наиболее могучие и эффектные кометы приходят в сферу нашей близсолнечной видимости из очень отдаленных, за нептуновых пространств. Но должны ли мы и в настоящее время, как прежние астрономы, считать их зародившимися вне пределов нашей солнечной системы среди вечно-звездной ночи отдаленных областей вселенского пространства? Мне кажется, что этот взгляд уже пора оставить. Ведь точную величину эксцентриситета сильно вытянувшейся эллиптической орбиты чрезвычайно трудно установить по наблюдениям той части пути кометы, который лежит вблизи Солнца, и которую единственно мы можем измерять, так как перигелиальные части очень вытянутых эллипсов почти не отличимымы от соответствующих им парабол (рис. 3).
Так, в случае расстояния перигелия, равного 1 (как обозначается среднее расстояние Земли от Солнца), мы имеем:
При орбите с эксцентри- ситетом | Большая полуось в ради усах Земли: | Время обращения |
0,90 0,95 0,98 0,99 1,00 | 10 20 50 100 ∞ | 32 года 89 лет 354 года 1000 лет ∞ |
Мы видим, что ошибка в определении эксцентриситета, равная 0,01, в предпоследнем случае отбросила бы афелий кометы в 50 раз далее, чем он есть, а в последнем случае совсем выбросила бы комету из солнечной системы. А если расстояние перигелия взять, как обыкновенно и бывает, менее среднего расстояния Земли от Солнца, то положение вычислителя становится еще хуже. Так, большая комета 1843 года, по вычислению Hubbard'а, имела эксцентриситет 0,99990 при большой полуоси, равной 54 средним расстояниям Земли от Солнца и при времени обращения в 376 лет. Значит, здесь ошибка в определении эксцентриситета в 0,0001 уже выбросила бы ее из солнечной системы. Но такая малая ошибка может быть не только от простой неточности наших инструментов, а и от возмущающего влияния на летящую комету мимо-проходящих планет. Вот почему здесь лучше руководиться соображениями чисто принципиального характера, первым из которых является следующее.
Все орбиты комет, большая полуось которых близка к 15 расстояниям Земли от Солнца, в афелии доходят до орбиты Нептуна (расстояние которого = 30), так как фокусы у них находятся не на середине их сильно вытянувшихся эллипсов, а почти у их вершин. Практическое вычисление незначительной части их видимого с Земли пути удобно производится по соответствующей параболе. А в действительности движение комет по параболам немыслимо.
Это могло бы иметь место лишь тогда, если бы все они образовывались в глубине междузвездного пространства, летя в нем в таком же направлении и с такой же скоростью, с какими летит в нем солнечная система, и это требование должно соблюдаться не в одном смысле относительного движения Земли и комет к созвездию Геркулеса, но и абсолютно по отношению к центру Млечного пути. Иначе параболический путь никогда не мог бы осуществиться. Ведь, если бы кометы образовывались в междузвездной среде, не движущейся вместе с солнечной системой (т. е. не в ее зодиакальной атмосфере, которая невидимо продолжается далеко за пределы Нептуна и сохраняет равное с планетами вращательное движение вокруг Солнца), то, образуясь в той гемисфере неба, к которой летит солнечная система, они все имели бы встречное с нею движение и потому летели бы мимо Солнца по гиперболическим орбитам. А образуясь в той части, от которой летит Земля, они все имели бы уже отступательное движение и на значительных расстояниях совсем не привлеклись бы к Солнцу, а в случае своего образования поблизости стали бы обращаться вокруг него по эллипсам. Но мы не видим, чтобы со стороны созвездия Геркулеса, или с какой-либо другой, летели к нам кометы исключительно но гиперболическим, а с противоположной стороны исключительно по эллиптическим орбитам.
С целью подтверждения моего мнения о происхождении всех вообще виденных с Земли комет от эманации Солнца в зодиакальную атмосферу его планетной системы, уходящую далеко за орбиту Нептуна, я предложил в 1924 году одной из своих сотрудниц по Астрономическому отделению Научного института имени Лесгафта нанести на карту положения орбитных осей всех хорошо определенных к тому времени 484 комет, взяв элементы их движения главным образом из «Annuaire astronomique» за последние годы и из книги Пикеринга о кометных орбитах.2
2 W. Pickering. «A statistical investigation of cometary orbits» («Annals of Astronomical observatorium of Harvard College». Vol. 61, part III).
Основным положением этого нашего исследования было следующее.
Если кометы образуются действительно в зодиакальной атмосфере Солнца и если эта атмосфера на периферии имеет, как это мы видим на туманных звездах, слабое круговое движение, одинаковое по направлению с движением планет, то число комет с ясно выраженным прямым движением будет преобладать над числом комет с ясно выраженным обратным движением, причем под словами «ясно выраженное прямое или обратное движение» я подразумевал такое, ось которого не очень отклоняется от осей движения планет солнечной системы.
Действительно, чем отличаются ясно выраженные но своему знаку круговые движения от неясно выраженных ? Только величиною отклонения осей своего обращения от перпендикуляра к плоскости равновесия нашей планетной системы, так называемой плоскости Лапласа, ось которой отклонена от оси эклиптики только на 1°6 по направлению к 106° современной нам эклиптикальной долготы. Представим же себе, что наша голова (когда мы стоим на северном полушарии Земли) направлена по оси кометного обращения вокруг Солнца. Тогда мы увидим, что комета с прямым движением будет идти от нашей правой руки к левой через переднюю часть нашего тела и обратно за спиною. А комета с обратным движением пойдет наоборот.
Но имеется ли в кометном мире какая-нибудь принципиальная разница между этими двумя движениями?
Она была бы лишь в том случае, если бы пути комет лежали подобно планетным путям только в одном зодиакальном поясе. А в противном случае — когда они рассеяны по всем направлениям — всякая принципиальная разница и граница между обеими группами исчезает. Когда ось вращения кометы отклонилась на 90° от оси эклиптики, мы уже не знаем, какое это движение — прямое или обратное. А когда отклонение более 90°, тогда и направленная по оси обращения голова наша повернулась вниз. Движение кометы будет тоже происходить от нашей правой руки к левой через переднюю часть нашего тела, но эта часть заняла уже место нашей спины и потому обращение той же кометы по отношению к внешнему миру стало обратным.
В таком положении находятся, например, спутники Урана, и потому их совершенно напрасно выставляют нам как возражение против теории Лапласа о происхождении наших планет путем кольцевания первичного Солнца, подобно спутникам Сатурна. Дело в том, что, при образовании планет, кольца первичного Солнца, вследствие прецессионного движения его экватора, неизбежного при несовпадении его плоскости с плоскостью Галактики, должны были отделяться под некоторыми углами друг к другу. Да и при разрыве их, благодаря тем же внешним влияниям, оси вращения образовавшихся планет не могли остаться строго перпендикулярными к плоскостям их орбит, особенно, если разрыв туманных колец был произведен мимо проходившею звездою.
Так, у Земли ось вращения отклонилась на целых 23¼°, у Сатурна около 25½°, у Урана почти на 60°, а у Нептуна еще более. И это большое отклонение у двух самых далеких планет вполне объяснимо огромной длиной образовавших их колец, концы которых при соединении в один шар не могли налечь друг на друга в одной плоскости.
А когда у них образовались тем же кольцеванием спутники, то их орбиты тоже отклонились от их экватора на десятки градусов, что и проявилось в их неясно выраженном обратном движении по отношению к движениям планет в солнечной системе, потому что их движения скорее перпендикулярны, чем обратны.
По этой же причине и все кометы (даже с ясно выраженным обратным движением) мы можем условно считать за такие прямо-движущиеся, ось обращения которых отклонилась от оси лапласовой плоскости равновесия (или, приблизительно, от оси эклиптики) более чем на 90°. Тогда на наших картах кометы с прямым движением отметят положительный конец своих осей (т. е. тот, при котором их обращение вокруг Солнца происходит справа налево, через переднюю часть нашего тела, при условии, что голова наша направлена к этому концу на северном полушарии неба (рис. 6), а кометы с обратным движением отметят положительный конец своих осей на южном полушарии тоже на определенной широте и долготе (рис. 7). Около небесного экватора расположатся и положительные, и отрицательные концы осей у тех кометных орбит, движение по которым, собственно говоря, нельзя назвать ни прямым, ни обратным, так как оно близко к перпендикулярному..
Рис. 6. Северная гемисфера неба в эклиптикальных координатах. В центре — созвездие Дракона. Точки дают направление орбитных осей у установленных уже периодических комет, кружки — у неустановленных (оригин. рис.). |
Рис. 7. Южная гемисфера неба в эклиптикальных координатах. В центре — созвездие Дорада. Точки дают направление орбитных осей у установленных уже периодических комет, кружки — у неустановленных (оригин. рис.). |
Отсюда ясно, что интерес для желающего выяснить себе, образовалась ли кометы из эманации Солнца в зодиакальную атмосферу или пришли в нее из междузвездных пространств, имеют только те из них, у которых положительные концы орбитных осей не отклонены более 30° от обоих полюсов эклиптики, которую в этом случае можно считать и за Лапласовскую плоскость равновесия в виду ее малого отклонения.
И вот, при первом же взгляде ни наши две карты мы видим, что положительные осевые концы кометных орбит особенно стеснены у северного полюса эклиптики, где находятся и положительные осевые концы планетных орбит. При детальном подсчете мы находим, как показано в таблице I, что число комет с ясно выраженным прямым движением почти в два с половиною раза превышает число комет с ясно выраженным обратным движением. А кометы с перпендикулярными или с близкими к нему движениями рассеяны почти равномерно по обоим полушариям неба, т. е. на них, как и следовало ожидать теоретически, не распространилось влияние собственного вращения зодиакальной атмосферы.
Считая, что кометы с явно выраженными но знаку движениями возникают главным образом в слоях солнечной зодиакальной атмосферы, лежащих много далее расстояния Нептуна от Солнца, где скорость кругообращения этой атмосферы менее 5 километров в секунду, и что местные влияния и течения в этой среде превышают такую величину, мы и получаем ту картину расположения положительных осевых концов для кометных орбит, какую мы находим на наших двух картах. И это является новым подтверждением образования всех комет внутри нашей солнечной системы.
Отклонения осей | На северном полушарии | На южном полушарии |
От 0° до 10° От 10° до 20° От 20° до 30° | 24 кометы 28 » 22 » | 6 комет 10 » 16 » |
От 0° до 30° | 74 кометы | 32 кометы |
На таблицах II и III читатель найдет списки комет, но которым составлены обе карты, и может определить, каким кометам принадлежат указанные на этих картах осевые точки.
Комета. | i | Ω | Комета | i | Ω | |
1743 I | 2° | 87° | 1867 1 | 18° | 78° | |
1770 I | 2 | 132 | 1909 IV | 19 | 71 | |
De-Vico E. Swift | 3 | 49 | 1847 V | 19 | 310 | |
De-Vico 1844 I | 3 | 64 | 1858 III | 20 | 175 | |
Finlay | 3 | 52 | Holmis | 21 | 332 | |
De Vice 1678 | 3 | 163 | Wolff | 25 | 206 | |
1895 II | 3 | 170 | 1826 II | 26 | 44 | |
1884 II | 5 | 5 | Brorsen | 29 | 101 | |
Tempol2 | 5 | 290 | 1900 III | 30 | 197 | |
Brooks | 6 | 18 | 1846 VI | 31 | 260 | |
1894 I | 6 | 84 | 1811 II | 31 | 93 | |
1881 V | 7 | 66 | 1905 II | 31 | 77 | |
Winnecke 1766 II | 8 | 74 | 1889 III | 31 | 271 | |
1819 IV | 9 | 77 | 1903 I | 31 | 2 | |
1906 IV | 9 | 264 | 1892 V | 31 | 207 | |
1889 VI | 9 | 330 | 1857 IV | 33 | 201 | |
Tempel1 | 10 | 79 | 1874 IV | 34 | 216 | |
Faye | 11 | 210 | 1851 III | 38 | 824 | |
1816 V | 11 | 193 | 1892 II | 39 | 241 | |
1916 a | 12 | 328 | 1905 III | 40 | 157 | |
Biela | 13 | 246 | 1769 | 41 | 177 | |
1890 VII | 13 | 45 | 1852 IV | 41 | 346 | |
1886 IV | 13 | 53 | 1854 IV | 41 | 324 | |
Tempel2 | 13 | 121 | 1874 V | 42 | 252 | |
Encke | 13 | 334 | 1888 I | 42 | 246 | |
1854 V | 14 | 238 | Others | 45 | 85 | |
1906 VI | 15 | 195 | 1733 | 45 | 56 | |
D'Arrest | 16 | 146 | 1844 III | 46 | 118 | |
Perrim 1909 III | 16 | 242 | 1847 I | 49 | 22 | |
1915 e | 16 | 114 | 1793 II | 52 | 2 | |
Winnecke 1909 II | 18 | 99 | 1840 1 | 53 | 120 | |
1922 b | 18 | 215 | Tuttle | 54 | 270 | |
1887 IV | 18 | 245 | 1888 V | 56 | 138 | |
Ясно выраженные эллиптические орбиты* (окончание). |
||||||
Комета. | i | Ω | Комета | i | Ω | |
1845 II | 56° | 347° | 1811 I | 107° | 142° | |
1840 IV | 58 | 250 | 1864 III | 110 | 32 | |
1885 III | 59 | 205 | 1862 III | 114 | 137 | |
1680 | 61 | 275 | 1858 VI | 117 | 166 | |
1807 | 63 | 267 | 1840 II | 121 | 237 | |
1881 III | 63 | 271 | 1877 I | 121 | 317 | |
1889 IV | 66 | 286 | 1873 V | 121 | 177 | |
1874 III | 66 | 119 | 1853 II | 122 | 42 | |
1849 III | 67 | 31 | 1825 I | 123 | 20 | |
1850 I | 68 | 94 | 1857 V | 124 | 16 | |
1763 | 73 | 358 | 1780 I | 120 | 124 | |
1898 I | 73 | 262 | 1827 III | 12G | 151 | |
1882 I | 74 | 205 | 1822 IV | 127 | 94 | |
Pons | 74 | 254 | 1855 I | 129 | 190 | |
1888 III | 74 | 101 | 1893 IV | 130 | 175 | |
1877 III | 77 | 346 | 1901 I | 131 | 110 | |
1863 IV | 78 | 98 | 1844 H | 131 | 32 | |
1891 IV | 78 | 218 | 1898 X | 140 | 96 | |
1861 I | 80 | 30 | 1882 II | 142 | 346 | |
1846 IV | 85 | 78 | 1857 VI | 142 | 140 | |
1861 II | 85 | 280 | 1843 I | 144 ! | 2 | |
1863 III | 85 | 251 | 1881 VIII | 145 ! | 182 | |
1894 II | 87 | 206 | 1825 IV | 146 | 217 | |
1871 I | 88 | 280 | 1846 VII | 151 | 263 | |
1886 V | 88 | 193 | 1890 IV | 154 | 86 | |
1785 II | 93 | 66 | 1858 VII | 159 | 160 | |
1873 IV | 96 | 231 | 1893 II | 160 | 337 | |
1847 III | 97 | 339 | Halley | 162 | 55 | |
1871 IV | 98 | 148 | Tempel4 | 163 | 231 | |
1890 VI | 99 | 100 | 1889 II | 164 | 311 | |
1887 II | 104 | 280 | 1864 II | 178 | 96 |
Плоскость Лапласа : i = 1.6° и Ω = 106 *
Галактическая плоскость: i = 61° и Ω = 268.6 Δ
Комета. | i | Ω | Комета | i | Ω | |
1919 d | 3° | 47° | 1922 a | 33° | 275° | |
1702 | 4 | 192 | 1911 c | 34 | 293 | |
1905 IV | 4 | 342 | 1686 | 35 | 357 | |
1918 d | 5 | 119 | 1618 II | 37 | 80 | |
1834 | 6 | 228 | 1826 II | 40 | 199 | |
1585 | 6 | 42 | 1850 II | 40 | 207 | |
1833 | 7 | 324 | 1885 V | 42 | 262 | |
1907 IV | 9 | 143 | 1913 d | 43 | 347 | |
1907 VI | 10 | 317 | 1798 I | 44 | 122 | |
1771 | 11 | 30 | 1903 II | 44 | 117 | |
1757 | 13 | 216 | 1906 I | 44 | 92 | |
1907 III | 15 | 161 | 1919 c | 46 | 121 | |
1919 o | 15 | 91 | 1845 I | 47 | 338 | |
1913 c | 15 | 348 | 1744 | 47 | 48 | |
1902 11 | 17 | 218 | 1860 II | 48 | 9 | |
1737 I | 18 | 229 | 1864 IV | 49 | 204 | |
1911 h | 18 | 93 | 1846 VIII | 50 | 5 | |
1830 1 | 21 | 207 | 1922 c | 51 | 220 | |
1618 I | 21 | 297 | 1786 II | 51 | 197 | |
1920 c | 22 | 108 | 1909 I | 53 | 307 | |
1921 c | 22 | 65 | 1843 II | 53 | 158 | |
1922 d | 23 | 262 | 1915 d | 54 | 77 | |
1898 VI 11 | 23 | 96 | 1915 a | 55 | 72 | |
1914 a | 24 | 196 | 1824 II | 55 | 280 | |
1892 VI | 25 | 265 | 1706 | 55 | 16 | |
1916 b | 26 | 183 | 1896 III | 56 | 178 | |
1898 IX | 29 | 35 | 1804 | 56 | 177 | |
1873 VII | 30 | 251 | 1890 I | 57 | 9 | |
1556 | 32 | 180 | 1906 VII | 57 | 85 | |
1917 a | 32 | 87 | 1802 | 57 | 312 | |
1779 | 33 | 27 | 1874 I | 59 | 31 | |
1532 | 33 | 87 | 1880 V | 61 | 250 | |
1661 | 33 | 85 | 1773 | 61 | 123 | |
Псевдо-параболические кометные орбиты (продолжение) |
||||||
Комета. | i | Ω | Комета | i | Ω | |
1853 III | 62 | 141 | 1840 III | 80 | 186 | |
1900 II | 63 | 328 | 1885 II | 81 | 92 | |
1890 III | 63 | 14 | 1919 II | 81 | 275 | |
1810 | 63 | 310 | 1781 I | 82 | 83 | |
1863 V | 64 | 305 | 1886 I | 83 | 37 | |
1788 II | 65 | 354 | 1672 | 83 | 301 | |
1684 | 65 | 271 | 1863 VI | 83 | 106 | |
1580 | 65 | 24 | 1774 | 83 | 182 | |
1903 III | 66 | 213 | 1906 II | 83 | 72 | |
19021 | 67 | 52 | 1886 II | 84 | 69 | |
1748 II | 67 | 35 | 1849 I | 85 | 216 | |
1849 II | 67 | 203 | 1903 IV | 85 | 294 | |
1913 f | 68 | 59 | 1863 I | 85 | 117 | |
1758 | 68 | 233 | 1886 VIII | 86 | 258 | |
1918 a | 70 | 18 | 1762 | 86 | 350 | |
1897 III | 70 | 32 | 1857 I | 88 | 314 | |
1898 VII | 70 | 74 | 1593 | 88 | 169 | |
1898 VI | 70 | 259 | 1896 IV | 88 | 151 | |
1785 I | 70 | 266 | 1707 | 89 | 55 | |
1914 c | 71 | 270 | 1825 II | 90 | 193 | |
1924 a | 72 | 111 | 1892 II | 90 | 254 | |
1851 IV | 74 | 45 | 1818 II | 90 | 72 | |
1895 III | 76 | 83 | 1826 V | 1 91 | 236 | |
1729 | 77 | 313 | 1865 I | 92 | 253 | |
1879 V | 77 | 87 | 1748 I | 95 | 235 | |
1914 е | 78 | 0 | 1859 | 95 | 358 | |
1881 II | 78 | 127 | 1848 I | 96 | 212 | |
1883 I | 78 | 278 | 1911 g | 97 | 89 | |
1878 I | 78 | 103 | 1867 III | 97 | 65 | |
1759 II | 79 | 142 | 1683 | 97 | 176 | |
1860 III | 79 | 85 | 1854 II | 97 | 316 | |
1652 | 79 | 88 | 1813 II | 99 | 44 | |
1913 I | 80 | 304 | 1874 VI | 99 | 282 | |
1860 I | 80 | 325 | 1870 II | 99 | 13 | |
1912 a | 80 | 297 | 1858 IV | 100 | 326 | |
Псевдо-параболические кометные орбиты (продолжение) |
||||||
Комета. | i | Ω | Комета | i | Ω | |
1847 II | 100 | 175 | 1907 V | 120 | 55 | |
1904 II | 100 | 218 | 1793 I | 120 | 110 | |
1886 III | 100 | 288 | 1910 b | 121 | 2?»0 | |
1747 | 101 | 149 | 1891 I | 121 | 194 | |
1677 | 101 | 240 | 1890 II | 121 | 320 | |
1886 IX | 102 | 138 | 1857 HI | 121 | 24 | |
1871 If | 102 | 212 | 1870 I | 122 | 142 | |
1877 VI | 102 | 251 | 1846 V | 122 | 162 | |
1827 I | 102 | 185 | 1919 g | 123 | 316 | |
1799 II | 103 | 328 | 1880 II | 123 | 258 | |
1823 | 104 | 304 | 1739 | 124 | 210 | |
1665 | 104 | 231 | 1912 c | 125 | 144 | |
1577 | 105 | 30 | 1824 I | 125 | 235 | |
1821 | 106 | 50 | 1904 I | 125 | 276 | |
1842 II | 106 | 209 | 1905 VI | 126 | 286 | |
1879 II | 107 | 46 | 1822 I | 126 | 179 | |
1879 IV | 108 | 33 | 1764 | 127 | 122 | |
1911 f | 108 | 35 | 1596 | 128 | 335 | |
1847 VI | 108 | 192 | 1784 | 129 | 58 | |
1854 III | 109 | 348 | 1799 I | 129 | 99 | |
1699 | 109 | 325 | 1797 | 129 | 331 | |
1907 II | 110 | 189 | 1723 | 130 | 17 | |
1868 II | 112 | 312 | 1792 II | 131 | 285 | |
1742 | 112 | 187 | 1852 II | 131 | 718 | |
1914 b | 113 | 33 | 1845 III | 131 | 339 | |
1863 II | 113 | 252 | 1921 a | 132 | 268 | |
1881 VI | 113 | 274, | 1868 II | 132 | 53 | |
1854 I | 114 | 228 | 1787 | 132 | 108 | |
1883 n | 115 | 265 | 1743 II | 134 | 8 | |
1796 | 115 | 18 | 1864 I | 135 | 176 | |
1877 V | 115 | 185 | 1830 II | 135 | 339 | |
1790 III | 116 | 35 | 1827 II | 136 | 319 | |
1818 HI | 117 | 91 | 1832 II | 137 | 73 | |
1582 | 119 | 232 | 1862 IV | 138 | 356 | |
1853 IV | 119 | 221 | 1798 II | 138 | 250 | |
Псевдо-параболические кометные орбиты (окончание). |
||||||
Комета. | i | Ω | Комета | i | Ω | |
1887 I | 138 | 340 | 1770 II | 149 | 111 | |
1861 III | 138 | 146 | 1718 | 149 | 130 | |
1910 a | 139 | 89 | 1590 | 150 | 168 | |
1766 I | 139 | 246 | 1790 I | 150 | 174 | |
1908 III | 140 | 103 | 1913 a | 152 | 315 | |
1887 III | 140 | 136 | 1781 II | 153 | 79 | |
1792 I | 140 | 192 | 1877 I | 153 | 188 | |
1881 IV | 140 | 97 | 1902 III | 156 | 49 | |
1905 V | 141 | 223 | 1896 I | 156 | 210 | |
1808 II | 141 | 25 | 1855 II | 157 | 261 | |
1907 I | 142 | 97 | 1917 b | 159 | 10 | |
1880 III | 142 | 46 | 1664 | 159 | 84 | |
1895 IV | 142 | 321 | 1813 I | 159 | - 62 | |
1913 b | 143 | 157 | 1801 | 159 | 44 | |
1822 III | 144 | 99 | 1864 V | 163 | 341 | |
1893 I | 144 | 186 | 1889 I | 166 | 358 | |
1880 I | 145 | 6 | 1898 V | 167 | 278 | |
1806 II | 145 | 324 | 1788 I | 168 | 158 | |
1899 1 | 146 | 25 | 1698 | 169 | 69 | |
1900 I | 146 | 40 | 1835 I | 171 | 59 | |
1897 I | 146 | 87 | 1862 II | 17-2 | 327 | |
1870 IV | 147 | 95 | 1826 111 | 175 | 41 | |
1847 IV | 147 | 77 | 1759 III | 175 | 82 | |
1911 b | 148 | 157 | 1853 I | 160 | 70 | |
1874 II | 148 | 274 | 1855 IV | 170 | 52 |
Из архива Морозова Комета Моргауза в 1908 г. |
Комета Моргауза по снимку Лоренца 15 окт. 1908, вечером |
Комета Моргауза, снятая Лоренцом на другой день после предыдущего снимка 15 окт. 1908, вечером. Рис. 10. Орбита ноябрьских метеоритов, перигелий которых лежит на земной орбите. |
Значит, кометы возникают не иначе, как в самой зодиакальной атмосфере Солнца, подобно снежным или кочевым облачкам вверху земной атмосферы, и их пути бывают то прямые, то обратные, то прямо перпендикулярные к орбитам планет, в зависимости от течений в тех областях зодиакальной атмосферы, в которой были растворены их ионизированные газы. Падение их на Солнце отличается от падения снежных или дождевых облачков лишь тем, что облака у нас образуются от испарений воды часто и обильно, а кометы происходят из эманации Солнца вверху его зодиакальной атмосферы лишь редко и в малых количествах и объемах. Сохраняя свое боковое поступательное движение, приобретенное в за-нептуновской высоте, они не попадают большею частью на сравнительно ничтожную для нее поверхность Солнца и, миновав ее, естественно возвращаются вспять и вспять, пока не рассеются по своей орбите на целый ряд хлопьев-метеоритов. Даже самые хвосты их, всегда направленные от Солнца, легко объясняются испарением их наиболее легких и ионизированных компонентов, поднимающихся от иххлопьев обратно к периферии зодиакальной атмосферы, подобно дыму, летящему из трубы (рис. 9).
Таково же может быть происхождение и периодических телескопических комет внутри орбитных сфер Нептуна и Юпитера, и очень вероятно, что химический состав их хлопьев различается от образующихся в очень отдаленных областях.
Прибавлю еще, что то же самое можно сказать и о метеоритах, неправильно называемых падающими звездами, тогда как это просто хлопья рассеявшихся комет. В тех случаях, когда они, как говорится, падают дождем, они всегда имеют свой радиант, перспективно исходя из какого нибудь созвездия (рис. 12), т.е. идут тем же самым путем. А тождественность пути некоторых их потоков с бывшими кометными путями была доказана еще Скиапарелли.
Но яркие метеориты, часто падающие на землю в виде железно-никкелевых или землистых масс такого же состава, как и земные минералы плутонического происхождения, нельзя причислить к осколкам комет. Их чаще всего приписывают вулканическим извержениям небесных светил, в том числе и самой Земли в прежние геологические эпохи или даже взрывам потухших звезд. Но обосновано ли последнее мнение?
Везде, где приходилось мне читать о способах определения их будто бы гиперболических орбит, я натыкался на два недосмотра. Первый из них чисто психологического характера. При индивидуальном наблюдении всякого неожиданного явления, которое сосредоточивает на себе все наше внимание, человек теряет представление о времени, и оно кажется ему короче, чем в состоянии обычного разностороннего внимания, которое переносится с предмета на предмет. Причина этого та же самая, по какой при созерцании пустой глади широкого озера его противоположный берег кажется нам ближе, чем равновеликое с ним расстояние на суше с разбросанными по ней тут и там холмами, деревьями и жилищами. Но если при сосредоточении всего внимания на неожиданно появившемся и движущемся предмете время кажется нам короче, то и движение предмета соответственно кажется быстрее, чем оно показалось бы при нормальном созерцании его на фоне других событий. Значит, метод одиночной оценки неприменим к метеоритам, всегда пролетающим неожиданно.
И еще хуже обстоит дело в тех случаях, когда кто-либо сравнивает время пролета метеорита но показаниям множества лиц, находящихся в двух или в нескольких значительно отдаленных друг от друга городах.
Возьмем хотя бы такой пример. Положим, что несколько десятков лиц в Оксфорде догадливо схватились за свои карманные часы, увидев пролетающий над ними яркий метеорит, и отметили на них его пролет над собой в среднем ровно в 10 часов, 5 минут и 5 секунд вечера. И пусть еще больше лиц, гуляющих по вечерам в Кембридже, сделали то же самое и отметили в среднем те же 10 часов вечера, 5 минут и 5 секунд. Выходит ли отсюда, что метеорит моментально перелетел все расстояние от Оксфорда до Кембриджа в одно мгновение, т. е. мчался с бесконечно большой скоростью и потому явно имел гиперболическую орбиту и не принадлежал к солнечной системе?
Конечно, нет!
Разве метеорит — птица, летящая в нескольких десятках метров над земной поверхностью? Ведь он, может быть, летел на высоте сотни километров и потому, хотя бы скорость его полета и не превосходила движения черепахи, он все равно в момент своего яркого прохода был бы видим одновременно около зенита и из Оксфорда и из Кембриджа. А между тем его скорость рассчитывают как скорость низко летящей птицы, и потому естественно приходят к параболическим величинам. Здесь мы видим уже прямо недосмотр влиянии параллакса в мотивировке окончательного вывода, а потому и не можем утверждать на основании таких наивных расчетов, что почти все яркие метеориты прилетают к нам из между-звездных пространств.
Я должен признаться откровенно, что и сама математическая теория происхождения периодических комет из междузвездных сгущений веществ, случайно залетевших в наши междупланетные промежутки, представляется мне основанной на каком-то аналитическом недосмотре. Никто не будет отрицать, что летящая из неизмеримой дали небесного пространства комета присоединится к солнечной системе, если заденет за Солнце или превратит часть своей кинетической энергии в теплоту путем трения в зодиакальной атмосфере. Но как комета переменит параболическую скорость на много меньшую эллиптическую путем простого воздействия на нее притяжения той или другой планеты, которое по закону относительности настолько же ускорит комету при приближении, насколько замедлит при удалении? Конечно, мне ответят: насколько сократилось количество движения кометы от влияния на нее, например, Юпитера, настолько же увеличилось количество движения Юпитера от влияния на него кометы. Но почему должны сокращаться или увеличиваться количества движения обоих небесных тел, когда сумма воздействий их друг на друга в окончательном счете должна равняться сумме их обратных воздействий при удалении? Ведь если третье тело той же системы ускорит удаление, то сделает это тоже не иначе, как на счет своего замедления, и в результате равновесие системы не нарушится. А отсюда выходит, что влияние планет солнечной системы на комету может только изменить угол наклонения ее орбиты к Лапласовской плоскости их абсолютного равновесия, долготу узлов, долготу перигелия и соответственный эксцентриситет орбиты, но никак не длину ее большой оси. Изменение длины этой оси вдобавок противоречит и основному закону устойчивости планетных систем, по которому ни одно их светило не может быть выброшено в пространство путем простого действия внутренних сил взаимного тяготения той же системы, а следовательно и наоборот, ни одно светило не может быть вовлечено в изолированную систему извне.
Слева: Рис. 11. Орбита августовских метеоритов, которая пересекает земную 10 августа. Рис 12. Метеоритный, дождь наблюдавшийся Гумбольтом и Бонпланом в Андах, в Южной Америке 12 ноября 1799 года. |
|
Вместо Рис. 13. След случайно пролетевшей «падающей звездочки» на фотографической пластинке при одном из фотографирований звездного неба. |
Я пытался найти недосмотр в исследовании проф. Г. А. Ньютона «Захват комет планетами»3, руководясь изложением его математического анализа в исчерпывающей книге К. Д. Покровского «Происхождение периодических комет», и пытался также отчетливо воспринять математическую аргументацию и самого К. Д. Покровского, сводящуюся к тому, что хотя никакая кометная орбита и не могла бы из разомкнутой превратиться в замкнутою в том случае, если бы Солнце и планеты были неподвижными центрами притяжения, однако это утверждение не предрешает еще вопроса для того случая, когда все светила системы меняют свои взаимные положения. Так, по Г. А. Ньютону, если комета проходит впереди планеты, то ее кинетическая энергия уменьшается (и, значит, прибавим, она у планеты соответственно увеличивается), а если комета проходит сзади планеты, то — наоборот.
И действительно, пусть большая комета прилетела в область наших планет из междузведного пространства обратным по отношению к ним движением (рис. 14).
3 «On the capture of comels by planets, especially their capture by Jupiter» (Memoirs of the national Academy of Sciences. Vol. VI, 1).
Рис. 14. Возможен ли такой способ завлечения мимолетящей кометы, не принадлежавшей ранее к солнечной системе? |
Допустим, что она описала бы около Солнца гиперболическую орбиту (параболических не бывает в природе), но в точке А прошла перед данной планетой на своем пути к Солнцу, да и при удалении от него прошла перед нею же в точке В. Ясно, что притяжение кометою ускорит движение этой планеты по ее орбите, а следовательно даст ей импульс выброситься из солнечной системы.
При ее массе, чрезвычайно большой сравнительно с кометною, это сведется лишь к тому, что планета после ухода такой кометы пойдет по более удлиненной орбите D; комета же на основании закона сохранения энергии должна будет эквивалентно уменьшить свою кинетическую энергию, что сведется при незначительности ее массы на значительное уменьшение ее скорости, а потому и орбита ее может превратиться из гиперболической в эллиптическую Е...
Но ведь этот анализ достаточно хорошо мотивирован лишь на тот случай, если Солнце укреплено в пространстве неподвижно. А если и оно свободно летит, то после отлета кометы и оно образует на своем междузвездном пути анти-гиперболу FG, которую никак нельзя оставлять без внимания, при чисто теоретическом анализе рассматриваемого нами динамического процесса, тесно соприкасающегося с «законом устойчивости планетных систем». Если увеличение скорости планеты от влияния кометы всегда бывает дифференциально мало, то искривление пути Солнца будет, конечно, еще более дифференциально малым, но все же это будут дифференциалы одного и того же порядка, а потому и выбрасывать ни тех, ни других из расчета нельзя. Значит и наша новая (пунктирная на чертеже) орбита D планеты и наша новая (тоже пунктирная на чертеже) орбита Е кометы годны лишь для неподвижно укрепленного на своем месте Солнца, и наш анализ, ограничившийся лишь взаимным влиянием кометы и планеты, не исчерпывает всех условий задачи. Остается еще решить вопрос, не останется ли кинетическая энергия солнечной системы та же самая и после удаления кометы ?
Если да, то и окончательная скорость кометы будет прежняя гиперболическая по отношению к Солнцу, и все взаимодействие сведется лишь на взаимное искривление первоначальных путей у всех трех светил.
То же самое, в обратном смысле, приложимо и к выбросу эллиптически обращающихся комет вон из солнечной системы при простом проходе их сзади какой-либо планеты, допуская, что это уменьшит скорость обращения планеты на счет увеличения скорости кометы, и не принимая во внимание взаимодействия кометы и Солнца.
Во всяком случае, если мы не допускаем возможности выброса солнечною системою одного из ее членов в мировое пространство посредством одних сил ее собственного тяготения, то этим самым мы исключаем возможность и вовлечения в нее постороннего мирового тела в качестве нового спутника Солнца без содействия трения или других процессов, превративших часть кинетической энергии данного тела в тепловую.
Рис. 15. Загадочное расположение афелиев целого ряда мелких комет на расстояниях от Солнца, близких к расстоянию орбиты Юпитера, хотя и не в той же плоскости. Рис. 16. Предполагаемая профессором Г. А. Ньютоном схема завлечения междузвездной кометы в солнечную систему. Комета влетает (на чертеже) сверху по воображаемой гиперболической орбите и должна бы вылететь по пунктирной линии. Но путь ее загнул Юпитер, изображенный точкой (на верху чертежа), и «она пошла по новой эллиптической орбите, потеряв часть своей скорости относительно солнечной системы и притом как-раз до такой величины, чтобы афелий кометы оказался у самой орбиты Юпитера, а не сколько угодно далее нее. |
Наиболее же неясным представляется мне тут следующее обстоятельство.
Теория эта назначена для того, чтобы ответить на вопрос: почему афелии многих периодических комет близки к расстоянию наибольшей из всех планет нашей системы Юпитера (рис. 15)?
А именно на этот вопрос она и не отвечает. Взгляните на схему Г. А. Ньютона. Вот (сверху рисунка 16) летит комета из междузвездного пространства по гиперболической орбите в солнечную систему и должна бы вылететь из нее по противоположно-симметричной ветви (пунктирная линия). Но притяжение Юпитера, изображенного точкой вверху ('), «заставило ее, —говорят нам,— потерять часть своей скорости относительно всей солнечной системы, и притом (почему-то непонятному), как-раз до такой эллиптической скорости, при которой ее афелий оказался около расстояния орбиты Юпитера (а не Сатурна, не Урана, не Нептуна, или сколько угодно далее)»... Но ведь, аналитически, без искусственного подбора математических аргументов, всегда выйдет, что Юпитер (если даже и допустить, что он может уменьшить скорость кометы относительно всей солнечной системы) способен устроить ей афелий сколько угодно .далее своего расстояния от солнца (например до расстояния Е на рис. 14)... И кроме того, по этой теории большие оси всех завлеченных Юпитером комет должны бы лежать не иначе, как в плоскости орбиты Юпитера, а не отступать от нее сколько угодно. Ясно, что ни одна из представленных на рисунке 15 (40) комет не могла бы быть завлечена Юпитером, если большая ось ее эллипсиса не лежит в плоскости этого же чертежа.
Отсюда ясно, что для объяснения «юпитеровых комет» надо искать причины не в их «завлечении Юпитером», а в том, что солнечные эманации, из которых произошли эти кометы, имеют свойство (подобно облакам в земном воздухе) сгущаться в данном слое зодиакальной атмосферы Солнца.
Это же самое можно сказать и относительно «урановых» или «нептуновых» комет или метеорных потоков. Без искусственного подбора математических аргументов никак нельзя вывести, чтоб их афелии получились как-раз на расстоянии «завлекшей» планеты, а не сколько угодно далее.
Я прибавлю сюда и еще одно предположение: не принадлежат ли и некоторые из так называемых космических спектральных линий, например, линии прото-кальция, проектирующиеся на всех светилах, не междузвездной среде, а этой самой зодиакальной атмосфере солнечной системы, уходящей далеко за орбиту Нептуна? Если да, то интенсивность их могла бы быть другая по экватору зодиакальной атмосферы, чем по ее оси, и по направлению к Солнцу во время затмений или вечером под острым углом к Солнцу, чем обратно. Ведь кальций в ней уместнее!
Недостаток времени, вероятно, не даст мне возможности .детально исследовать формулы профессора Г. А. Ньютона с точки .зрения их изотезичности и соответствия с рациональным принципом относительности, по которому мы должны рассчитывать не абсолютные, а в каждом отдельном случае относительные скорости (т. е. «сближения» и «расхождения» и вводить притом в анализ лишь количества движения в этик сближениях и расхождениях). А ранее, чем это будет сделано, и обосновка формул Г. А. Ньютона и других исследователей этого чрезвычайно сложного вопроса не представляется настолько ясной воображению, чтобы можно было сказать с уверенностью, что тут .не сделано недосмотра. Вот почему, до окончательного разъяснения математической стороны затронутого вопроса со всех точек зрения, было бы осторожнее не вводить в науку «вовлечение комет в солнечную систему планетами из междузвездных; пространств», в смысле незыблемой истины,4 и даже не останавливаться на предположении Ф. А. Бредихина, что периодические кометы представляют собою «части, оторвавшиеся при разрыве гиперболических комет, давно ушедших в небесное пространство». Хотя мы и знаем, что кометы при переходе через перигелий претерпевают огромные «приливные воздействия», что они выделяют, кроме «хвостов», еще и «бороды», как эманации, направленные к Солнцу, и что две кометы уже распадись на глазах астрономов (рис. 17 и 18), но ведь распадение тут происходит не путем взрыва, и потому в результате образуется из одной кометы лишь две или целое «семейство комет», летящих почти по той же самой орбите, а затем комета превращается в простоит рой «падающих звездочек», летающих по тому же самому пути.
4 Выражу яснее свое недоумение. Предположим, что гиперболическое движение кометы мы будем относить не к неподвижной оси, проходящей через центр взаимного тяготения двух светил, а к оси, вращающейся вместе с ними вокруг этого центра. Тогда наблюдателю в центре тяготения будет казаться, что комета идет к нему не по гиперболе, а так сказать, по «гиперболической спирали», и затем удаляется от него по совершенно такой же антиспирали. Случай с неподвижными телами (о котором говорит проф. Ньютон) будет лишь частным случаем этого аналитического обобщения, имеющим место, когда скорость вращения нашей координатной оси будет близка к нулю. И почему же этот случай будет исключением, как выходит по его аргументации?
Рис. 17. Распадение кометы Биелы на две в январе 1846 года. Рис. 18. Распадение кометы Брукса, происшедшее на глазах астрономов. |
За происхождение комет и метеоритов исключительно внутри зодиакальной атмосферы, невидимо окружающей всю солнечную систему, говорит и вычисление Клейбера,5 что в пределах небесной сферы, ограниченной орбитой Нептуна, комет должно быть около 6000, не считая бесчисленности метеоритов. Но если вы распространите эту частоту и тех и других на все междузвездное пространство, то сами убедитесь, что на огромных протяжениях, которые луч света проходит десятки лет, оказалось бы так много комет и метеоритов, что даже и не самые отдаленные из звезд были бы видимы нами сквозь них, как сквозь туман.
5 Joseph Kleiber, «Ueber die Gesammtzahl der Cometen in Sonnensystem» «astronomische Nachrichten». Vol. 130, p. 121).
Совсем другое дело, если кометы состоят из невидимых эманации Солнца, сгустившихся большею частью в за-нептуновских областях зодиакальной атмосферы, уходящей, может быть, ни в 30 как Нептун, а в 300 раз далее расстояния Земли от Солнца. В этом случае они нисколько не затуманят нам звезд и, кроме того, будет понятен и их химический состав. Это будут эманации тех веществ, какие находятся на Солнце в газообразном состоянии. А на нем являются ионизированными газами даже и самые тугоплавкие металлы, не говоря уже о более летучих металлоидах. Правда, что спектральный анализ не мог указать нам химический состав кометных голов, представляющих собою нечто: вроде чрезвычайно разреженного тумана, дающего сплошной спектр твердого или жидкого вещества, но в кометных хвостах спектроскоп, обнаружил уже нам какой-то газ со спектром, очень близким к спектру циана или углеводородов, вроде этилена, которые все дают спектральные полосы, очень похожие на спектр кометных хостов (рис. 19). Железные метеориты могут быть такого же происхождения, как и кометы, а каменистые очепь похожи на продукты извержения земных вулканов, в тот период, когда они были много сильнее современных.
Рис. 19. Сравнение спектра, кометных хвостов со спектрами углеводородов. 1. Спектр хвоста кометы Виннеке 1868 года. 2. Спектр углеводородов жирного ряда. 3. Спектр пламени оливкового масла. | Рис. 20. Ядро кометы вдали от Солнца. |
Слева: Рис. 21. Большая комета 1811 года. Рис. 22. Большая ноябрьская комета 1882 года. |
Самые большие кометы становятся видимы для нашего глаза, вооруженного самыми сильными телескопами, лишь в тех случаях, когда они уже вступили в область небесного пространства, находящуюся ближе срединного кольца астероидов. Их первое появление в поле зрения телескопа всегда было в виде туманного сферического скопления вещества (рис. 20), и только потом они начинали выпускать из себя хвост (рис. 21, 22, 23) для того, чтобы снова обратиться в туманное сферическое скопление, уходя вдаль от Солнца.
Это явление и до сих пор является загадочным, тем более, что хвосты иногда двоились, а иногда их было сразу несколько (рис. 24). Тепловое излучение Солнца даже на расстоянии земной орбиты настолько слабо, что не может вызвать испарения большинства обычных веществ, да и современные спектроскопические наблюдения полярных сияний приводят к заключению, что даже азот, улетая в земной атмосфере выше 80—100 километров, превращается в пылеобразное твердо-кристаллическое состояние. А между тем хвосты комет, как мы только-что видели, обнаруживают полосатый спектр, характеризующий только газы и этот спектр сохраняется у них и далее расстояния Земли от Солнца.
Объяснить это явление, мне кажется, возможно лишь тем, что вещества кометы, переходя от периферических слоев зодиакальной атмосферы в ее глубину, подвергаются ее усиленному давлению и от сжатия своего объема выделяют эквивалент теплоты, достаточный для приведения углеводородов в газообразное состояние.
На приложенных выше рисунках я дал несколько изображений комет по современным фотографиям и по старинным апперцепционным рисункам. Они всегда сильно действовали на воображение европейцев, и потому я начну их хронику прежде всего по более реальным описаниям, сохранившимся в Китае.
Но прежде чем сделать это, мне надо показать, что такое китайская письменность.