Каждый год открывается около десятка комет в виде слабых туманных пятен, по большей части остающихся недоступными невооруженному глазу.

Лишь немногие кометы достигают большой яркости и развивают хвост, но и они на расстоянии в несколько астрономических единиц все же представляются в виде слабых туманностей.

Только приближаясь к Солнцу, они все больше выделяют из себя газы, главным образом углерод и его соединения с водородом и азотом, а также тонкую пыль. Это зачастую происходит резкими взрывами, причем вокруг кометного ядра возникает ряд параболических оболочек, вещество которых затем переходит в кометный хвост, направленный, в общем, в сторону, противоположную Солнцу.

Изучение кометных хвостов было начато еще Ф. Бесселем и в особенности было развито трудами нашего знаменитого астронома Ф. А. Бредихина (1831—1904) и его учеников, прежде всего членом-корреспондентом Академии наук С. В. Орловым (1880—1958). Бредихин впервые доказал, что хвосты комет, в зависимости от своего состава, бывают нескольких резко выраженных типов, что связано с отношением отталкиваемой силы к силе солнечного притяжения. Так, например, если сила отталкивания превышает силу солнечного притяжения в одиннадцать и более раз, то образуется почти прямой хвост — характерный хвост первого типа. Таким образом, на примере кометных форм было установлено существование сил отталкивания в Солнечной системе, что Имеет исключительно большое принципиальное значение.

Ядро кометы

Ядро кометы — ее более массивная часть — движется под влиянием сил всемирного тяготения, но для ее более тонкого вещества преобладают какие-то силы отталкивания.
Какова же природа этих отталкиваемых сил? Английским физиком К. Максвеллом (1831—1879) чисто теоретически и затем нашим физиком П. Н. Лебедевым (1866—1912) опытным путем было доказано, что лучи света, падающие на любое тело, производят определенное давление, которое при достаточно малых размерах тела может в несколько раз превзойти его вес. Поэтому в хвостах комет сначала видели просто проявление обычного светового отталкивания. Однако было обнаружено, как, например, в комете Морхауза 1908 г., что отталкиваемые силы, определяемые по отдельным облачным образованиям в кометных хвостах, могут в тысячи раз превосходить солнечное притяжение, что совершенно немыслимо для светового отталкивания.

Оказывается, здесь проявляется действие корпускулярного излучения Солнца: потоки корпускул, двигаясь со скоростью тысячи километров в секунду, налетают на кометы, как и на другие тела Солнечной системы, и производят сильное давление на газовое и пылевое вещество комет.

Раньше предполагалось, что кометы могут являться к нам из глубин межзвездного пространства, но детальные исследования их орбит показали, что все они принадлежат к Солнечной системе и обращаются вокруг Солнца по большей части по весьма вытянутым орбитам с различными периодами вплоть до сотен тысяч и миллионов лет. Плоскости кометных орбит ориентированы в пространстве самым произвольным образом, и в их расположении не проявляется каких-либо закономерностей. Небольшая группа комет со сравнительно короткими периодами связана с планетами, преимущественно с массивным Юпитером, и, как можно думать, была образована из комет первой категории путем их захвата силой притяжения планет при прохождениях комет вблизи массивной планеты.

Непрерывная потеря вещества через хвост, свойственная всем кометам, приводит к тому, что они сравнительно быстро уменьшают свою яркость. Например, комета Энке, принадлежащая к семейству Юпитера, с периодом обращения в 37 года, за последние 100 лет вдвое уменьшила свою яркость.
Все это говорит о том, что кометы или должны были образоваться сравнительно недавно или же они, образовавшись в давние эпохи, двигались в отдаленных областях пространства, вдали от Солнца, и не испытывали на себе его разрушительного действия.

Ряд авторов показал, что при больших размерах кометных орбит может сказываться возмущающее действие со стороны ближайших звезд, а это в отдельных случаях может приводить к преобразованию кометных орбит в такие, по которым они могут проникать во внутренние области Солнечной системы.

Можно задать вопрос: каковы могут быть последствия непосредственного столкновения кометы с Землей, что, согласно расчетам Г. Юри, должно было произойти уже сотни раз за последние миллиарды лет? Одно из подобных редких событий произошло 30 июня 1908 г. и известно как падение Тунгусского метеорита. Вместе с небольшим ядром кометы в земную атмосферу влетел ее пылевой хвост, который задержался на короткое время на высоте до 600—800 км и произвел очень сильное свечение ночного неба в ночь с 30 июня на 1 июля. Ядро кометы, в противоположность крупным метеоритам, полностью затормозилось в воздухе, далеко не достигнув земной поверхности, и взорвалось с огромной силой, причем соответствующие воздушные волны, вызванные этим взрывом, были отмечены на многих станциях земного шара.

Падение Тунгусского метеорита

Вблизи Берлина, на Потсдамской обсерватории, была зарегистрирована как прямая, так и обратная воздушная волна, и это позволило с большой точностью определить скорость распространения волны и показать, что взрыв должен был произойти на высоте около 6—7 км над земной поверхностью.

Твердые продукты взрыва сравнительно медленно распространились во всей атмосфере и примерно через две недели начали достигать западного побережья США, где было отмечено заметное ослабление солнечной радиации. Общая масса подобного распыленного взрывом вещества должна была составить примерно миллион тонн.

Если бы подобная колоссальная масса была сосредоточена в одном оплошном теле, аналогичном метеориту, то она легко прошла бы сквозь земную атмосферу и образовала довольно значительный кратер или целую группу кратеров, как это неоднократно бывало ранее. Кометное же ядро, представляющее тесное скопление мелких частиц, занимающих объем в данном случае диаметром порядка одного километра, не могло произвести ни малейшею нарушения рельефа местности и, конечно, не сопровождалось выпадением каких-либо крупных осколков. Единственным веществом, найденным в месте падения, были микроскопические шарики металлической и силикатной природы, которые, вследствие своей малости, были разнесены ветрами на значительные расстояния и только в ничтожном количестве обнаруживаются и отныне в месте падения или на расстояниях от него в десятки километров.

Какое значение для нашей планеты могут иметь подобные встречи с кометами? По-видимому, как указывают различные специалисты, это могло быть весьма важным лишь в том отношении, что земная атмосфера постепенно обогащалась таким путем различными угле водородными соединениями, приносимыми кометами из отдаленного межзвездного пространства, где, как можно полагать, происходит образование подобных тел.

Как указывает академик А. И. Опарин (р. 1894), для возникновения жизни на первобытной Земле необходимо было предварительное обогащение земной атмосферы различными углеводородами. Он предполагает, что это могло произойти в результате воздействия воды на химические соединения углерода с различными металлами и путем образования углеводородов в кристаллических породах. Однако несомненно, что совершенно неизбежные столкновения комет с Землей должны были обогащать нашу планету этими необходимыми для нее веществами, из которых, как показывают лабораторные опыты, могут возникать все более и более сложные органические соединения. Но даже и при столь активной помощи со стороны комет жизнь на Земле, определенно, могла развиваться лишь за последний миллиард лет ее существования после того, как по крайней мере 3 млрд. лет прошло в безжизненном состоянии со времени ее образования как планеты.

Другая роль комет заключается в том, что они наполняют межпланетное пространство мелкой метеорной пылью, которая представляет результат их полного распада. Имеется много примеров того, как почти на глазах наблюдателя кометы разделялись на самостоятельные части и порождали метеорные потоки. По существу, значительная доля действующих метеорных потоков связана с определенными кометами: августовский поток Персеид 1—с кометой 1862 II, майский поток Акварид — с кометой Галлея, ноябрьский поток Леонид, который в 1799, 1833 и 1866 гг. давал поразительное зрелище звездных дождей, связан с кометой 1866 I и т. д. Но и эти потоки также отличаются весьма непродолжительным существованием. Быстро разлагаясь, растягиваясь вдоль своих орбит и рассеиваясь в пространстве, они в конце концов смешиваются с общим пылевым фоном, образованным в прежние эпохи существовавшими ранее метеорными потоками, и поступают, как можно фигурально выразиться, в общее кладбище комет.

Итак, межпланетное пространство заполнено пылевой материей, которая концентрируется к плоскости земной орбиты и проявляет себя тем, что заметно рассеивает солнечный свет. И действительно, в южных широтах Земли после захода Солнца, с наступлением темноты, можно видеть при отсутствии посторонних огней широкую светлую полосу, проходящую через зодиакальные созвездия и быстро убывающую по яркости и ширине с удалением от Солнца. Это свечение, называемое зодиакальным светом, было известно еще в древности. На чистом небе Египта весной и осенью пояс зодиакальных созвездий поднимается высоко над горизонтом, и зодиакальный свет четко бросается в глаза, намного превосходя своей яркостью самые яркие области Млечного Пути.

Наблюдения и расчеты показывают, что плотность межпланетной пылевой материи зодиакального света возрастает обратно пропорционально расстоянию от Солнца, но что общая ее масса, заключенная в пределах земной орбиты, все же очень мала и сравнима с массой одного лишь астероида диаметром около 10 км и плотностью около 3 г/см. Это вещество может быть видимо только потому, что находится в мелкораздробленном пылевом состоянии. Самые мелкие пылинки, размером 0,1 микрона, быстро выталкиваются из Солнечной системы действием лучевого давления, а более крупные, напротив, испытывают торможение и постепенно выпадают на Солнце, сгорая в его огненном горне. Можно считать, что все вещество зодиакального света должно обновляться каждые 100 000 лет.