Читать книгу Астрономія. Дитяча енциклопедія - Группа авторов - Страница 15

Ось ми з вами і познайомилися з планетами – великими тілами Сонячної системи, основною відмінністю яких від усіх інших є геологічна і тектонічна активність у минулому або на сучасному етапі. Усі планети можна охарактеризувати як об’єкти диференційовані. Тобто важчі їх складові знаходяться глибше за легші.

Виходячи зі знань про формування планетної системи навколо нашої денної зірки, ми можемо виділити ще один тип об’єктів. Це будуть малі тіла Сонячної системи. їх називають ще залишками – дійсно, за сучасними уявленнями вони просто не змогли або не встигли сформуватись у дещо інше, більше та величніше.

Космічні скелі – астероїди

Протягом нашої подорожі ми кілька разів вживали терміни «внутрішня» та «зовнішня» Сонячна система. Так от, коли ми подорожували між планетами земної групи, нам доводилося перетинати порівняно невеликі відстані, щоб перейти від однієї планети до іншої. Це так звана внутрішня Сонячна система. Від зовнішньої Сонячної системи, де панують значно більші планети, розділені величезними відстанями, її відокремлює область, що розташована між орбітами Марса та Юпітера, – головний пояс астероїдів. Завширшки він сягає понад 150 мільйонів кілометрів.

Астероїди майже недосяжні для спостережень неозброєним оком. Саме завдяки цьому вони залишилися непоміченими навіть у перші два століття післе винаходу телескопа. Перші астероїди були відкриті трохи більше ніж 200 років тому, коли астрономи почали вивчати надто великий простір між Марсом та Юпітером з надією знайти там досі невідому планету. На відкриття перших десяти астероїдів, усі з яких були досить великими та яскравими, астрономам знадобилося майже 50 років! Тепер із застосуванням сучасних приймачів астрономічних зображень і за допомогою великих телескопів учені щодоби відкривають щонайменше один новий астероїд.

Коли спостерігач відкриває новий астероїд, він сповіщає про це Центральне бюро астрономічних телеграм Міжнародного астрономічного союзу, що базується у Гарвард-Смітсонівському астрофізичному центрі в Кембриджі, США. Терміново ця інформація розсилається у провідні обсерваторії, що займаються спостереженням астероїдів. Після одержання повідомлення про відкриття астероїд отримує тимчасове умовне позначення, наприклад, 2004 DW. Цифрами позначають рік, а букви відповідають декаді місяця відкриття. Коли для нового об’єкта вже прораховані та перевірені елементи орбіти, йому присвоюють порядковий номер (за порядком перевірки), наприклад, 6465. Після цього, коли відкриття вважається офіційно зареєстрованим, особа, що відкрила астероїд, має право його назвати. Ця назва, однак, повинна бути затверджена Міжнародним астрономічним союзом. Так сталося і з астероїдом 6465, що був відкритий московським аматором астрономії Тимуром Крячком наприкінці 1990-х років. Він назвав його «Звездочет» на честь усіх колишніх, теперішніх та майбутніх аматорів астрономії, і цей астероїд тепер має офіційне позначення (6465) Zvezdochet. Найперші відкриті астероїди мали імена міфічних героїв. Тепер астероїди називають на честь видатних учених, героїв фільмів та мультфільмів, улюблених дружин або собак тощо.

Радіус найбільшого астероїда головного поясу – Церери – сягає 500 кілометрів, що становить майже половину розміру Плутона. Близько двох десятків інших астероїдів достатньо великі, щоб назвати їх середніми супутниками, якщо б вони оберталися навколо планет. Переважна більшість – значно менша за розмірами. Сучасні вчені вважають, що існує близько 100 000 астероїдів більше одного кілометра в поперечнику. Попри їхню велику кількість, астероїди не становлять значної маси в нашій Сонячній системі: якщо ми зберемо їх усіх разом, то вони утворять тіло діаметром близько 2 000 кілометрів – значно менше за будь-яку з планет земної групи.

Положення астероїда та його орбіта можуть надати нам досить багато важливої інформації про його походження тощо. Проте сучасні вчені прагнуть знати про астероїди більше: розміри, маси, склад, форми й т. ін.

Перш за все, однак, треба детально визначити орбіту астероїда. Космічні скелі, як їх часто називають, досить легко піддаються розпізнанню телескопічними методами. Зовні в телескоп їх не відрізнити від зірки. Але вони знаходяться до нас значно ближче та рухаються зоряним небом значно швидше. Отже, якщо ми будемо порівняно довго спостерігати в телескоп один і той самий астероїд, ми помітимо його пересування на тлі «нерухомих» зірок.

Більшість астероїдів навіть для найбільших телескопів сучасності виглядають невеличкими крапками світла на фоні чорної глибини нічного неба. Тож найкращий спосіб детально вивчити певний астероїд – це направити до нього автоматичну станцію.

Тільки невелика частина астероїдів була досліджена таким способом. І мова тут іде не тільки про астероїди головного поясу, але й про астероїди, що тепер є супутниками планет. Так, під час місій до Марса було детально сфотографовано Фобос і Деймос, юпітеріанські експедиції мали основним завданням дослідження найменших супутників планети-гіганта, що теж колись були самостійними астероїдами. На шляху до Юпітера автоматичний міжпланетний апарат «Галілео» отримав детальні зображення астероїдів Гасп-ра та Іда (остання була знята разом зі своїм супутником Дактилем).

Найбільшим у Сонячній системі астероїдом є (1) Церера. Її розміри – 970 на 930 кілометрів. Окрім цього, цей астероїд був відкритий першим італійським астрономом Джузеппе Піацці 1 січня 1801 року. Свою назву астероїд отримав на честь римської богині, що пов’язана з Сицилією, де мешкав Піацці. Церера обертається навколо Сонця в головному поясі астероїдів на відстані в 2,7 а. о. від денного світила. Цей астероїд становить майже третину від ваги всіх відомих астероїдів головного поясу. Попри свій найбільший розмір, Церера не є найяскравішим астероїдом – її темна поверхня відбиває лише 9% сонячного проміння. Наступним за розміром після Церери є астероїд (2) Паллада, відкритий у 1802 році. Його діаметр становить 523 кілометри.

На День всіх закоханих 14 лютого 2000 року сталася визначна подія в історії сучасної астрофізики та космонавтики. Запущений 17 лютого 1996 року апарат NEAR (NearEarth Asteroid Rendez-vous, зустріч з астероїдом, що зближується з Землею), названий пізніше на честь видатного астронома Юджина Шумейкера (офіційно ця місія називається Shoemaker-NEAR), вийшов на орбіту астероїда (433) Ерос. Протягом своєї подорожі до Ероса апарат отримав досить детальні знімки ще одного астероїда – (253) Матильда. Майже протягом року апарат знаходився на орбіті навколо астероїда Ерос, передавав на Землю детальні зображення його поверхні та проводив дослідження більш складними приладами.

Та найдивовижнішим було, напевне, завершення цієї визначної місії. Апарат, що відпрацював свій ресурс та виконав усі поставлені перед ним завдання, не був пристосований для здійснення посадки. Проте науковці Національної аерокосмічної адміністрації США (NASA) прийняли рішення здійснити спробу посадки апарата Shoemaker-NEAR на поверхню Ероса. Звичайно, апарат був приречений. Але в процесі підльоту до астероїда вченим удалося отримати знімки його поверхні з небаченою до того точністю. Останні знімки, на яких можна розібрати зображення, були зроблені з висоти менше 120 метрів над поверхнею! І вже після посадки апарат ще кілька днів продовжував подавати сигнали земним керівникам.

Отже, всебічні дослідження астероїдів тривають, і це – одна з тих областей астрономічної науки, де аматори відіграють дуже важливу роль. Бо вивчення космічних скель, цих уламків від утворення нашої планетної системи, становить не тільки теоретичний інтерес, але й несе суто практичну користь з точки зору міжпланетної навігації, проблеми астероїдно-кометної небезпеки тощо.

Комети

Серед різноманітних об’єктів, які ми спостерігаємо у Всесвіті, комети, без усякого сумніву, є одними з найвеличніших та найкрасивіших. З прадавніх часів хвостаті мандрівниці вважалися передвісницями негод, катастроф та катаклізмів. Проте тепер ми вже напевне знаємо, що самі по собі комети майже ніякої небезпеки завдати не можуть.

Як і астероїди, з якими ми познайомились у попередньому сюжеті, комети відносять до малих тіл Сонячної системи. Але якщо астероїд складається з каменю та металів, то комету можна скоріше назвати брудним сніжком. Саме так, бо ядра комет здебільшого складаються з льоду – твердих часток води, вуглекислоти та інших газів і пилу. Коли комета наближається до Сонця, її поверхня розігрівається, і леткі речовини, що складають її ядро, починають випаровуватись. Так у комети народжується кома – газова оболонка, що оточує тверде ядро, і хвіст. Завдяки цьому комети й уявляються такими величними: кілометрове ядро може породити газопиловий хвіст, що простягнеться на багато тисяч та навіть мільйонів кілометрів!

Вважається, що десь на окраїнах нашої Сонячної системи, далеко від планетної системи, на відстані близько одного світлового року від Сонця, розташована так звана хмара Оорта. Це – колосальний резервуар комет, де вони обертаються навколо Сонця майже круговими орбітами і не обтяжують планетарну Сонячну систему своєю присутністю. Учені вважають, що у хмарі Оорта нараховується більше трильйона комет (уявіть собі це величезне число – одиниця із дванадцятьма нулями!). Аж раптом якісь ударні процеси або гравітаційний вплив великих планет виводить одну з комет із рівноваги і вона помітно змінює свою орбіту. Її шлях у просторі стає дуже сильно витягнутим, і вона стрімко наближається до Сонця. Деякі комети у перигелії (точці їхнього щільнішого наближення до нашої денної зірки) підходять до Сонця навіть ближче за Меркурій. Нерідко трапляється, що комета пролітає повз нашу Сонячну систему відкритою параболічною орбітою й прямує далі у міжзоряний простір. Так комета потрапляє до планетарної Сонячної системи та стає тим об’єктом, який ми можемо спостерігати в телескопи, а іноді й неозброєним оком.

Коли астроном відкриває комету, він, як і у випадку відкриття астероїда, повинен сповістити про це світову наукову спільноту через Центральне бюро астрономічних телеграм. Нове відкриття повинно бути підтверджене. Після того, як знахідка не викликає сумнівів, кометі надається умовне позначення, наприклад С/2004 F4. Першою літерою закодований тип орбіти, далі йде рік відкриття, а потім іде буква, що відповідає періоду місяця відкриття (літера F означає, що комету відкрито у другій половині березня). Остання цифра визначає порядковий номер відкриття комети в цьому періоді. Тобто наведений нами приклад відповідає кометі, що має параболічну орбіту та була відкрита четвертою в другій половині березня 2004 року. Майже одночасно комета отримує назву за прізвищем (прізвищами) того (тих), хто її відкрив (зазвичай не більше трьох прізвищ). Називати комети навмання заборонено правилами Міжнародного астрономічного союзу. Так, згадана нами комета, що була відкрита Вільямом Бредфілдом, отримала повну назву С/2004 F4 (Bradfield).

Найвидатнішою кометою всіх часів можна назвати відому комету Галлея, що за сучасними стандартами має позначення IР/Наllеу. Вона названа на честь видатного англійського вченого Едмунда Галлея (1656—1742). Проте Галлей не відкривав цієї комети, а лише довів за допомогою законів небесної механіки, що комета, яку спостерігали у 1682 році, була тією ж самою, що її знали за кількома попередніми поверненнями з періодом близько 76 років.

За теперішніх часів комети замість «вершниць Армагеддону» стали супутниками долі багатьох аматорів астрономії, а також груп учених, які цілеспрямовано займаються їх пошуком і відкриттям. Рік у рік ці активні і в деякій мірі азартні представники астрономічної спільноти кожної ночі сканують небо за допомогою своїх телескопів. І кожного року вони відкривають понад сотню нових комет та вже відомих, що просто повертаються до Сонця. Прізвища спостерігачів, які сповістять Міжнародний астрономічний союз про відкриття, і дадуть назву нововідкритому члену нашої Сонячної системи. І якщо ще кілька десятиліть тому абсолютний пріоритет у відкритті нових комет належав саме аматорам, то сьогодні це прерогатива професіоналів, а точніше – роботів-телескопів, які займаються автоматич-ним пошуком об єктів  зоряного неба, щошвидко рухаються.

Вільям Бредфілд (нар. 1924).

Відомий австралійський мисливець за кометами, у минулому – спеціаліст з реактивних двигунів для ракет. За своє  життя відкрив 18комет, останню з яких– зовсім нещодавно, 23—24 березня 2004 року. У середині травня цю комету можна було спостерігати навіть неозброєним оком. Усі комети, відкриті Бредфілдом, носять виключно його ім’я, тобто всі свої відкриття він робив самостійно та незалежно від інших спостерігачів.

Два найпотужніші автоматичні телескопи – це LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research – Лабораторія з дослідження навколоземних астероїдів імені Лінкольна) та NEAT (Near-Earth Asteroid Team – Група з дослідження навколоземних астероїдів). Треба зазначити, що основним напрямком діяльності цих телескопів є пошук навколоземних астероїдів, що можуть становити небезпеку для нашої планети. А відкриття великої кількості комет є своєрідним побічним продуктом. Рекордсменом у відкритті комет, що дуже близько підходять до Сонця, стала автоматична станція SOHO (Solar and Heliospheric Observatory – Сонячна та геліосферична обсерваторія NASA).

Проте для багатьох із нас яскраві комети все ж залишаються просто гарним приводом підняти погляд догори і ще раз замислитися над величчю та довершеністю природи, що здатна створювати такі красиві та захоплюючі видовища!

До найяскравіших комет XX століття належать так звана Велика комета денного світла (1910 рік), комета Галлея (під час її повернення у тому ж 1910 році), комети Шелерупа-Маристані (1927 рік), Ікейя-Секі (1969 рік), Беннетта (1970 рік), Веста (1976 рік), Хіакутаке (1996 рік), Хейла-Боппа (1997 рік). Найяскравішими кометами ХІХ століття, ймовірно, були Великі комети 1811, 1861 та 1882 років. Раніше дуже яскраві комети спостерігалися в 1402, 1471, 1577 та 1743 роках. Найближче до нас підходила комета Галлея у 837 році. Під час цього повернення вона була найяскравішою.