Что такое комета Галлея | Галлееподобные кометы

Названная в честь астронома Галлея комета — одно из интереснейших наблюдаемых небесных тел. Это единственная короткопериодическая комета, которую видно невооружённым глазом. На данных о её изучении основана вся математическая физика.

История наблюдений за кометой Галлея

Впервые орбиту Земли знаменитая комета пересекла около 170 тысяч лет назад. Люди древности наверняка её наблюдали. Первое письменное упоминание датируется 466 годом до нашей эры. Некий объект озарил небо над Эгейским морем, и Аристотель наблюдал за ним в течение 75 дней. В это же время на северные острова Эллады рухнул метеорит.

Следующее упоминание — 240 год до н. э. Комету зафиксировали уже не в Греции, а в Китае. Необычное явление описал историограф Сыма Цянь.Дважды — в 164 и в 87 году до н. э. — прохождение косматой звезды отмечено в вавилонских хрониках. Есть предположение, что она же описана в Библии в нескольких местах.

В 12 году до н. э. китайский «Трактат о пяти фазах» подробно описал движение кометы Галлея по небосводу. Есть упоминание и в римских исторических работах, правда, более поздних (III век нашей эры). Вифлеемская звезда, возможно, основана на этом появлении звёздной странницы.

Китайский текст «Хоу Ханьшу» говорит о косматой звезде в 66, 141 и 218 годах н. э. Китайские же «Книга Сун» и «Книга Чэнь» описывают её движение в 295 и 374 годах. А вот в 451 небесное тело упоминается не только в древнекитайских источниках.

В Средневековье небесное тело видели в 530, 607, 684, 760, 837, 912, 989, 1066, 1145, 1222, 1301, 1378 годах. В Новое время — в 1456, 1531, 1607 и 1682. Последние три даты — важнейшие в истории наблюдений, ведь именно они позволили установить периодичность кометы. Ранее учёные верили, что появляться на небосводе кометы могут лишь однажды.

Когда и как произошло открытие кометы Галлея

В 1609 году Галилео Галилей изобрёл телескоп, что позволило Эдмунду Галлею в 1680 и 1681 увидеть комету Ньютона. Он наблюдал, как небесное тело движется сначала к Солнцу, затем обратно. Ранее движение комет представлялось прямолинейным, и это Эдмунда Галлея заинтересовало.

В 1682, когда на небе появилась тогда ещё безымянная косматая звезда, учёный обратился к естествоиспытателю Роберту Гуку и попросил рассчитать её движение. Гук ответ не дал. Тогда Галлей обратился к Исааку Ньютону и получил от него подробнейшее объяснение. В 1684 Ньютон закончил основанный на расчётах трактат — «Движение тел по орбите», который и дал начало математической физике.

Оба учёных считали, что появившееся в 1680 и 1681 небесное тело было одной кометой. Галлей смог это доказать в 1705 году. Он составил первый в мире каталог орбит, по которым могут пролетать хвостатые странницы. И заметил закономерность: объекты, наблюдаемые в 1531, 1607 и 1682, двигались по одной траектории. Учёный решил: это одно тело с периодом обращения вокруг Солнца в 75–76 лет. Он даже предсказал, что в 1758 году комета вернётся — и не ошибся. Правда, она немного опоздала из-за воздействия Юпитера и Сатурна.
Своё имя комета получила в 1759. Назвать её именем Галлея предложил астроном Никола Луи де Лакайль.

Что такое галлееподобные кометы

Комета Галлея короткопериодическая — так называются кометы с периодом обращения менее 200 лет. В короткопериодические входят две группы небесных тел. Первое — семейство Юпитера; объекты в нём имеют период обращения до 20 лет и наклон орбиты до 30 градусов. Второе — семейство Нептуна, собственно галлееподобные кометы (их также называют кометами галлеевского типа). Их период обращения от 20 до 200 лет, а наклон орбиты может превышать 90 градусов. Всего известно 54 таких тела.

Если семейство Юпитера берёт начало в поясе Койпера, то семейство Нептуна происходит из облака Оорта — окружающей Солнечную систему сферы из обломков камня и льда. Изначально галлееподобные объекты были долгопериодическими и только потом из-за гравитации планет-гигантов изменили период обращения.

Сколько лет комете Галлея и как долго она путешествует по космосу

Родина косматой звезды — облако Оорта — изначально была протопланетным диском, который Солнце сформировало 4,6 миллиарда лет назад. Сама комета моложе. Учёные считают, что ей около 10 миллионов лет.

Сказать, когда небесное тело превратилось в долгопериодическую комету, нельзя: на его движение сильно влияет гравитация соседних объектов. Вычислениям в крупном масштабе это мешает. Известно лишь, что короткопериодическим объект стал от 15 до 200 тысяч лет назад.

Почему она получила репутацию предвестника гибели

Особенность человеческого мышления — видеть знаки в окружающих явлениях. Появление в небе огненного шара с хвостом — событие редкое и грандиозное. Древних людей оно пугало. Бедствия на планете случаются постоянно, и самая известная комета превратилась в их источник из-за человеческих страхов.

В 240 году до нашей эры наводнение в Китае убило множество людей. В 164 году до н. э. Европа была охвачена чумой. В 66 году до н. э. разразилась война, из-за которой пал Иерусалим и погибло более миллиона человек. В 684 году н. э. урожай в Евразии был уничтожен ливнями. В 1456 в Италии произошло мощное землетрясение (десятки тысяч погибших). В 1682 аналогичное землетрясение потрясло Англию. В 1758 сейсмические толчки охватили всю Землю, проснулся даже знаменитый Везувий. Понятно, в какой символ из-за этого превратилась звёздная странница.

Как связана комета Галлея и земные катаклизмы

Связи между катастрофами и появлением косматой звезды нет, но влияние на Землю она оказывает. За собой небесное тело оставляет пылевой след. Планета пересекает его дважды, в апреле-мае и октябре-ноябре, и по всему миру можно наблюдать метеорные потоки. Таково реальное влияние кометы Галлея: не катаклизмы, но звездопады.

Орбитальные характеристики кометы

Орбита у кометы Галлея — крайне вытянутый эллипс. Эксцентриситет составляет 0,967; при таком показателе орбита практически превращается в параболу. Значения перигелия и афелия меняются под влиянием других небесных тел. При последнем появлении космической странницы в перигелии расстояние до Солнца составляло 0,587 астрономических единиц, а в афелии — свыше 35 а. е.

Период обращения кометы Галлея ранее был от 74 до 79 лет, сейчас движение кометы стабильнее (75–76 лет). Из-за наклона орбиты на 162,5 градуса косматая звезда перемещается в направлении, противоположном движению планет. Характер движения не совсем регулярный: скорость зависит от точки орбиты. В 1986 при прохождении рядом с Землёй оказалось, что скорость может составлять 25 4016 километров в час.

Физические характеристики

Как и другие кометы, косматая звезда состоит из ядра, комы и хвоста. Ядро формой напоминает картофелину. Его размеры — 14х8х8 километров. Средняя плотность вещества — 600 кг/м3. Ядро неоднородное, пористое, отдельные его участки имеют плотность от 200 до 1500 кг/м3. Предположительно оно состоит из слабо связанных обломков. Альбедо (способность поверхности отражать свет) очень низкое, 0,04.

Кома — газопылевое облако, окружающее ядро. Появляется, когда комета оказывается близко к Солнцу и разогревается. Вещество начинает испаряться, газ и пыль выбрасываются в космос, образуя шар. Диаметр комы кометы Галлея составляет до 100 тысяч километров.

Хвост образуется из комы. Это длинный (до 100 миллионов километров!) газопылевой след, направленный от Солнца. Хвостов часто несколько.

Кома и хвост состоят на 80% из водяного пара. Остальное — угарный и углекислый газы, метан, аммиак, азот. И пыль, конечно.

Современные исследования

Небесная странница появлялась в 1986. На небе она была тактически не видна (она и наша планета находились по разные стороны от светила), зато учёные исследовали её в космосе. Советские аппараты «Вега-1» и «Вега-2» пролетели рядом с кометой, засняв её.

На Землю было передано более 1500 фото, позволивших определить основные характеристики небесного тела. Эти данные помогли европейскому аппарату «Джотто» подлететь на рекордное расстояние в 605 километров. Изучали объект и японцы: «Сакигакэ» навёл на цель аппарат «Суйсэй», который пролетел на расстоянии в 150 тысяч километров. Пять аппаратов известны как «Армада Галлея».

С декабря 1985 за кометой наблюдал «Астрон», советский орбитальный телескоп. Эти данные позволили создать модель кометной комы. Следил за небесным телом и «Международный исследователь планет».
Наблюдения продолжаются и сегодня. Звёздная странница достигла афелия в конце 2023.

Когда прилетит комета Галлея

В 2061 комета прилетит снова. По расчётам учёных, она будет в точке перигелия 28 июля. Планета и комета Галлея окажутся по одну сторону от нашей звезды, и вид будет лучше, чем в 1986. Увидеть огненный шар получится прямо с Земли и даже без телескопа.
В следующий раз космическая странница появится лишь в 2134.