Иоганн Кеплер, немецкий астроном и математик XVII века, однажды воскликнул, явно озадаченный: «В небе больше комет, чем рыб в море!»

Мы не знаем, сколько рыб в море, но, начиная с 50-х годов, все более утонченные наблюдения привели астрономов к ошеломляющему выводу: по крайней мере, 100 миллиардов комет в каждый данный момент снуют в Солнечной системе. Они сосредоточены в двух огромных резервуарах, известных по именам их открывателей – облако Оорта и пояс Койпера.

Наиболее отдаленный из них – облако Оорта находится на самом краю области притяжения Солнца – на расстоянии целого светового года, т. е. в 50 тысяч раз дальше от Солнца, чем Земля. Оно имеет форму сферической «раковины», полностью охватывающей и окружающей Солнечную систему. Ряд астрономов полагает, что оно одно может насчитывать 100 миллиардов кометных ядер. Большая часть их имеет от 1 до 10 километров в поперечнике, но некоторые из них могут быть гораздо больше.

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.

Исторические источники и современные наблюдения зафиксировали существование примерно 450 комет, пересекающих земную орбиту. В своем большинстве они являются долгопериодическими и пока еще не вернулись, чтобы угрожать нам или все же промахнуться. Из известных коротко– и среднепери-одических комет, регулярно посещающих нас, около тридцати находятся на орбитах, пересекающих земную, и теоретически могут столкнуться с нашей планетой в какой-то момент в будущем. Одной из них является комета Галлея. Другая – комета Свиф-та-Таттла, родительское тело метеоритного потока Персеид, который Земля пересекает ежегодно в июле-августе. Изучающие траекторию Свифта-Таттла астрономы считают, что эта комета представляет собой серьезную и близкую опасность. Когда она приближается к перигелию (ближайшей к Солнцу точке), то, как показывает компьютерное моделирование, пересечение ею земной орбиты может при определенных обстоятельствах опасно приблизить ее к нам. В частности, считается, что «опасное сближение с Землей может произойти, если комета достигла перигелия в июле предыдущего года».

По этой причине один авторитетный ученый описал комету Свифта-Таттла как «самый опасный единичный объект из известных человечеству». Расчеты показывают, что ее угроза сохранится по крайней мере на протяжении 10—20 тысяч лет, после чего ее орбита, возможно, «деградирует» настолько, что она либо упадет на Солнце, либо будет выброшена из Солнечной системы, если только раньше не столкнется с Землей.

История кометы Свифта-Таттла начинается с первых ее наблюдений в июле 1862 года. В течение следующего месяца, приблизившись на расстояние 50 миллионов миль от Земли, она превратилась в ослепительный призрак на ночном небе с хвостом длиной в 30 градусов, который был ярче самых ярких звезд. На протяжении нескольких недель она спокойно двигалась по небу предсказуемым курсом, который был тщательно отслежен и зафиксирован астрономами по всему свету. В течение последних дней, пока она была видима, она проделала такое, чего никогда до тех пор не проделывала ни одна комета: она изменила направление. Когда комета исчезла из виду, Обсерватория Кейпа (Южная Африка) с удивлением отметила, что ее траектория переместилась примерно на 10 дуговых секунд за время прохождения по небу Земли.

Этот так называемый «эффект Кейпа» предположительно был вызван истечением газа из самой кометы – настолько сильным, что Свифт-Таттл была буквально отброшена в сторону.

Было ли это одноразовое событие или такое случается регулярно? В 1862 году подобные вопросы внесли элемент неопределенности в расчеты вероятной даты возвращения кометы Свифта-Таттла, хотя и считалось, что ее период должен равняться примерно 120 годам. Такой же прогноз был сделан в 1973 году и Брайеном Марсденом – ведущим специалистом Международного астрономического союза по вычислению орбит. После тщательной проверки и пересчета данных 1862 года он пришел к заключению, что комета вернется где-то между 1979 и 1983 годами.

Когда она не вернулась по этому расписанию, Марсден расширил свои расчеты, включив в них исторические наблюдения комет, которые могли бы быть отождествлены с кометой Свифта-Таттла. Он нашел близкие соответствия с наблюдениями 69, 188 и 1737 годов н. э. и на их основе составил новый прогноз, в соответствии с которым комета должна была вернуться в 1992 году и достигнуть перигелия (ближайшей к Солнцу точки) приблизительно 25 ноября указанного года.

Новое предсказание оказалось довольно точным, и возвращение кометы Свифта-Таттла – на траектории, перигелий которой был достигнут 11 декабря 1992 года – первым заметил японский астроном Цусухико Киути 26 сентября 1992 года.

Марсден вернулся к своим компьютерам с уточненной информацией об орбите, чтобы вычислить дату следующего возвращения кометы Свифта-Таттла к перигелию. Он обнаружил, что это случится через 134 года – 11 июля 2126 года. Он, естественно, задался вопросом, не станет ли его прогноз ошибочным из-за рецидива «эффекта Кейпа» или иной орбитальной причуды.

Читатель припомнит, что опасного сближения Земли с кометой Свифта-Таттла следует ожидать, если комета когда-либо достигнет перигелия в «конце июля». В самом деле, именно Марсден сделал первоначальный расчет, легший в основу этого предсказания, еще в 1973 году. Заново рассмотрев проблему в 1992 году, он взялся за вычисление точной даты конца июля 2126 года, когда за прохождением Свифта-Таттла через перигелий последует ее столкновение с Землей. Компьютеры высветили 26 июля 2126 года и показали, что в случае, если комета достигнет перигелия в этот день, тогда она врежется в нашу планету менее чем через три недели – 14 августа 2126 года.

Итак, будущее человечества, похоже, зависит от весьма малого в космическом смысле вопроса о дистанции, которую пройдет Земля по своей орбите за пятнадцать дней между рассчитанной Марсденом датой перигелия кометы Свифта-Таттла – 11 июля и датой «повышенной опасности» – 26 июля. Марс-дену пришлось признать, что он вполне мог упустить какой-либо жизненно важный фактор. Поэтому он распространил циркуляр Международного астрономического союза (№ 5636, октябрь 1992 г.), в котором предостерег: «Периодическая комета Свифта-Таттла при своем следующем возвращении может поразить Землю».

Разразилась буря в средствах массовой информации, обвинивших Марсдена в сенсационности. Вынужденный защищать свою позицию, он объяснил, что своим циркуляром стремился не напугать кого-либо, а заставить профессиональных астрономов обратить особое внимание на комету «на протяжении нескольких последующих лет»:

«Наблюдения в 1862 году показали, что комета Свифта-Таттла вела себя весьма своеобразно, чего я ни разу не видел раньше на протяжении почти 40 лет, что я занимаюсь вычислением орбит… Дело в том, что если комета Свифта-Таттла и не достанет нас в следующий раз, то она будет иметь возможность сделать это в более отдаленном будущем…»

Марсден затратил еще три месяца на новую проверку своих вычислений. В конце 1992 года он выступил с новым заявлением, утверждая, что теперь уверен в первоначально установленной им дате – 11 июля плюс-минус один день и что, следовательно, нет опасности столкновения в 2126 году. «Мы в безопасности в течение следующего тысячелетия», – объявил он и добавил, что в следующий раз комета приблизится в 3044 году.

Астрономы, наблюдавшие за тем, как комета Свифта-Таттла покидает внутреннюю Солнечную систему, отметили повторение эффекта Кейпа в 1993 году: «Комета выбросила вещество, что опять изменило ее курс, хоть и весьма незначительно». Затем она продолжила свой путь с такой скоростью, что к 1998 году ее нельзя уже было разглядеть даже в самые мощные телескопы. В следующий раз ее можно будет увидеть, когда в 2126 году она вернется к перигелию – надеемся, что ближе к 11 июля, чем к 26.

Имея поперечник в 24 километра, комета Свиф-та-Татта будет лететь со скоростью чуть больше 60 километров в секунду. Если, к нашему несчастью, Марсден ошибается и она врежется-таки в Землю, то, как показывают расчеты скорости/массы, энергия удара будет где-то «в пределах от 3 до 6 миллиардов мегатонн». Это будет равнозначно 30—60 столкновениям типа М/К, имевшего место 65 миллионов лет назад.