Небесните феникси

Дни след като за първи път чрез мисията „Розета" човечеството стигна до повърхността на комета, е време да ви припомним какво всъщност представляват и защо са важни тези внушителни небесни обекти. 

загадка първа в неизвестността, 

неземна, недосежна,

ти в малкия старинен град у мен събуди

към величавото копнежа,

към вечното страстта.

Елисавета Багряна

Стихотворението „Комета" Елисавета Багряна пише, след като от Сливен наблюдава  Халеевата комета, която минава край Земята през 1910 г. Какво знаем за тези редки, но впечатляващи космически явления?

Голямата комета, така както е изглеждала на 12 ноември 1577 г. над Прага. Гравюра на чешкия майстор Иржи Дашицки

ЧАРОВНИ

И СТРАШНИ

Кометите - чаровните, но и страшни небесни гостенки, са вълнували хората от незапомнени времена. Названието им е от старогръцки - κομήτης (с коса), т.е. те са дългокоси звезди. Първото писмено сведение е от 2296 г. пр.Хр. А китайските астрономи са наблюдавали Халеевата комета още през 240 г. пр.Хр. 

Древните звездобройци добре познавали движението на звездите и планетите. Но кометите ги учудвали – те не се подчинявали на известните им закони, появявали се съвсем неочаквано. Учени и философи опитвали да разгадаят тяхната тайна. Диоген и Анаксагор твърдели, че са „скупчени планети, които изпускат пламък". Епикур смятал „опашатите звезди" за небесни тела, които по неизвестни причини започват да се движат, спускат се към Земята и стават видими. Аристотел бил на друго мнение – че са огнени образувания във високите части на атмосферата, защото иначе би бил нарушен строгият порядък във Вселената.

Хората масово вярвали, че кометите оказват силно влияние върху техния живот – предимно негативно. Съществувала цяла „наука" – кометомантия. Аристотел свързва голямата комета от 373-372 г. пр.Хр. със силното земетресение в Ахайе. Войни, чума и суши също са приписвани на „опашатите звезди".

Приближилата се през 451 г. Халеева комета е обвинена за опустошителните набези на хуните. Византийският писател Прокопий Кесарийски свързва появата на комета знамение през 539 г. с мощно българско навлизане в империята, при което са отведени над 120 000 пленници. През 1456 г. Халеевата комета засилила ужаса на европейците от турско нашествие – извитата й опашка им приличала на ятаган. 

Императорът на ацтеките Монтесума наказал със смърт придворните звездобройци - те не само не предсказали появата на комета през 1519 г., но и не могли да я разтълкуват убедително. През същата година Кортес завладява Мексико, а Монтесума е убит. 

Кралят на Португалия Алфонс VI се опитал да прогони с изстрели ярката комета от 1664 г. Луи XIV реагирал по-разумно - събрал всички известни астрономи, за да обсъдят събитието. Това се оказва и първият международен астрономически конгрес. 

През 1682 г. Халеевата комета отново била нарочена за носителка на бедствия. Папа Инокентий XI я проклел и наредил да бият всички камбани, за да я прогонят. Интересно е, че този път тя подплашила и турците – те видели в небесното знамение християнски кръст и причина за провала на нашествието им в Западна Европа.

Тази паника не изчезнала дори в доста по-ново време. Страхът от завръщането на Халеевата комета през 1910 г. бил повсеместен – астрономите открили отровния газ цианид в огромната й опашка, а Земята трябвало да премине точно през нея. Паника е имало и в България, въпреки че астрономите опитвали да успокоят народа. В очакване на края много хора се отдали на живот, бирата в София и Пловдив свършила. 

Веществото в кометните опашки е много разредено, ненапразно ги наричат „видимото нищо". Затова никакво отравяне не е имало, но страхът взел поне две жертви - френски вестник от онова време съобщава, че притеснена майка се хвърлила в кладенец с бебето си.

При последното си преминаване край Слънцето през 1986 г. Халеевата комета не беше ярка и страшна. Багряна бе щастлива да я види за втори път през живота си. Когато успя да я зърне през малкото телескопче на някогашната Благоевска обсерватория, тя промълви: „Такава мъничка, такава слабичка..." 

Въпреки хилядолетните наблюдения оставало неясно дори дали кометите са космически, или атмосферни образувания. Първият пробив е през 1585 г., когато се появява не особено ярка „опашата звезда". Тихо Брахе организира едновременни наблюдения от отдалечени точки и става ясно, че тя се проектира на едно и също място. Така се доказва, че кометите са далечни обекти.

РАЗБУЛВАНЕ

НА ТАЙНИТЕ

Законите за движението им обаче остават загадка още век, докато с проблема не се заема Едмънд Халей от Гринуич. С помощта на Касини, директор на Парижката обсерватория, той събира информация за кометите от 1337 до 1680 г. Обръща се за помощ и към Исак Нютон, който му обяснява, че кометите се движат около Слънцето или по силно сплеснати елипси, или по параболи. Халей обработва събраните наблюдения и забелязва, че 3 от 24-те описани комети - през 1531, 1607 и 1682 г., имат подобни орбити (последната е наблюдавана лично от него). Заключението му е, че става дума за една и съща комета, която се връща към Слънцето през 75-76 години – следователно трябва да се появи отново през 1758 г.

Халей и Нютон не доживяват да видят правилността на това предсказание. В края на 1758 г. обаче кометата действително е забелязана - блестящо потвърждение на закона за всемирното привличане. В началото на XIХ в. астрономите я наричат Халеева - така възниква традицията опашатите гостенки да носят имената на своите откриватели. Тя се спазва и досега, но се използват и други означения. Временните съдържат съответната година и някоя буква от английската азбука – а за първата забелязана комета, b за втората и т.н. Постоянни означения получават по-късно в зависимост от реда, по който са преминали през перихелия си – 1980 I, 1980 II и т.н. Пред името на периодичните се прибавя и буквата Р. Ако периодът е по-малък от 200 години, те се наричат късопериодични. Пред годината на откриването може да се запише и друга буква за поясняване – С за непериодична, D за разрушена,  Х за комета с неизвестна орбита. 

След годината на откриването се поставя главна английска буква от A до Y (с изключение на I). Тези букви са 24 – по две за всеки месец. Така всяка от тях показва не само месеца, но и дали кометата е била забелязана през първата, или втората му половина. Чак след това се записва поредният номер. По тази нова система означението на кометата Хякутаке, открита на 31 януари 1996 г., е C/1996 B2. 

Днес е известно, че кометните орбити могат да се различават значително от тези на планетите. Повечето са параболични или хиперболични, т.е. небесните скитници едва ли ще се върнат във вътрешната част на Слънчевата система.

ПЛЕННИЦИ

При преминаване в близост до някоя планета пътищата на кометите са подложени на големи гравитационни смущения поради сравнително малката им маса. Възможно е да бъдат изхвърлени от Слънчевата система или „пленени". Така Сатурн се е сдобил със „семейство" от 12 комети около себе си, а Юпитер – с 90.

Халеевата комета, заснета от космическия апарат „Джото"

Постепенно започнало да се изяснява и какво всъщност са кометите. Фьодор Бредихин през 1877 г. прави класификация на кометните опашки, като ги разделя на три типа. Първите са тънки, прави и дълги, насочени в противоположна на Слънцето посока. Тези от втори тип са широки и леко извити в посока, обратна на движението. Третите са къси, насочени почти обратно на орбиталното движение. После добавя четвърти тип – аномални опашки, насочени към Слънцето.

Дължината на опашките може да достигне стотици милиони километри. Те обаче се развиват само близо до Слънцето. Затова кометите обикновено се наблюдават ниско над хоризонта преди изгрева или скоро след залеза му. 

През 1864 г. италианският астроном Джовани Донати пръв получава спектър на кометна опашка и открива в нея въглерод. По-късно са регистрирани много органични и неорганични вещества, метали и йони. Днес е известно, че опашките от първи тип са от йонизирани газове, а от втори и трети тип – прахови.

Антиопашки са наблюдавани само при 20-ина комети. Те също са прахови, но от по-едри частици. За тях гравитационното привличане на Слънцето е по-силно от налягането на неговите лъчи. 

МРЪСНА

ЛЕДЕНА ТОПКА

По-труден се оказва проблемът за кометните ядра – те не могат да се наблюдават директно, защото „се крият" във временната атмосфера, наречена кома. Според популярния модел на Фред Уипъл далеч от Слънцето ядрото е „мръсна ледена топка" – замръзнали вода и газове с примеси от едри и дребни твърди частици. При приближаването до нашето светило то се нагрява и се отделят газ и прах, които образуват комата, а по-късно и опашката. Комата е много разредена, но размерите й могат да надвишат тези на нашата планета.

ЧАС ПО

ИСТОРИЯ

Въпросът за ядрата и съдържащите се в тях „родителски молекули" все още не е решен напълно, въпреки че от десетилетия в изучаването на кометите участват космически апарати.  На 11 септември 1985 г. станцията ICE прелетя през плазмената опашка на кометата Джакобини-Цинер. През 1986 г. Халеевата комета беше „атакувана" от цяла армада. Съветските станции „Вега" 1 и 2, носещи и българска апаратура, преминаха на 8000 км и предадоха първите телевизионни изображения. 

Получената информация позволи на европейската „Джото" да се доближи само на 600 км и да предаде най-ясните снимки. Оказа се, че ядрото е тъмно тяло, което прилича на гира. Дължината му е 15 км, а ширината – от 10 км в краищата до 7 км към средата. 

Тъй като кометите през по-голяма част от времето са далеч от Слънцето, тяхното вещество не е претърпяло съществени промени и ни дава информация за космогонията – да разберем по-добре историята на Слънчевата система. Затова през 2005 г. НАСА реализира един от най-мащабните астрономически проекти – мисията Deep Impact (дълбок сблъсък). Сондата се отправи към кометата Темпел 1 и изстреля снаряд към нейното ядро. Той тежеше близо 400 кг и се блъсна със скорост 10 км/с. В резултат на взрива беше изхвърлено огромно количество едри и дребни прахови частици, а яркостта на кометата нарасна многократно. По време на сблъсъка космическият апарат се намираше на около 500 км от ядрото. Неговата апаратура за първи път анализира химическия състав на вещество от кометното ядро - вода, СО и СО2 и много други. Доказа се и наличието на ненаблюдавани дотогава ароматни въглеводороди и  съдържащи желязо съединения.

За съжаление облакът, образувал се след сблъсъка, не позволи да бъде определен размерът на издълбания кратер. Това би помогнало да се направят важни изводи за плътността и структурата на веществото. Според някои очаквания трябваше да има продължително изтичане на материя, но това не се случи.

Все още не е изяснен напълно и произходът на кометите. Вероятно основна част идват от т.нар. облак на Оорт – огромен „резервоар" с кометни ядра на около 100 000 астрономични единици от Слънцето. Възможно е някои да са „пришълци" директно от междузвездното пространство.

Кометите имат „роднински връзки" с другите малки тела в Слънчевата система. Някои астероиди вероятно са „угаснали" комети. Опашатите звезди са „родители" на много от наблюдаваните метеорни роеве. Халеевата комета например е породила метеорния поток Ориониди, който среща нашата планета през октомври и ноември.

На 22 юни 813 г. край Адрианопол (Одрин) става сражение между българи и византийци. Хан Крум разбива армията на император Михаил Рангаве. В Паисиевата история има любопитно сведение: „Когато двете войски - българската и гръцката - се приближили, на небето имало страшно знамение: явили се две комети като луни, които се събирали и разделяли ... в лето 813". За това събитие обаче няма други сигурни сведения. По-скоро става дума за някакво атмосферно явление. А може би за НЛО?

В Списание 8 – брой 4/2009 г., можете да намерите още за кометата от 1577 г., открита от неизвестен габровец. Запазени са и много други сведения за български наблюдения. Особено поетично е описанието на йеромонах Даниил  в преписано от него Четвероевангелие: „Видях с очите наши. В лето 1682 яви се звезда на запад голяма. И от звездата лъч широк. О, дивно видение! До средата на небето достигаше и от ден на ден на запад се местеше". Тази „звезда голяма", разбира се, е кометата, известна по-късно като Халеева.

И съвременните български астрономи активно изучават „опашатите звезди". Особено ползотворно беше участието им в международната служба за наблюдение на Халеевата комета, започнало още през 1984 г. – 2 години преди тя да достигне перихелия си. 

Въпреки финансовите проблеми наблюденията в Националната астрономическа обсерватория продължават – и тази година НАО-Рожен беше спасена от затваряне. Да пожелаем спокойна и плодотворна работа на българските астрономи.

РЕАЛНА

ЗАПЛАХА

Кометните ядра са несравнимо по-малки по маса и размери от Земята. И все пак са реална заплаха. Евентуален сблъсък би довел до локална и дори глобална катастрофа. Ударът може да е неочакван - пример е известният Тунгуски метеорит. 

Определянето на неговата траектория показва, че най-вероятно е бил част от ядрото на кометата Енке. До последния момент не е забелязан от астрономите, защото е дошъл откъм Слънцето. Взривът с еквивалент няколко десетки мегатона тротил е станал на 5-10 километра височина. Повалени са хиляди декари тайга. Ако „срещата" бе станала няколко часа по-късно, тя неизбежно щеше да причини стотици хиляди жертви – поради въртенето на Земята на мястото на удара щеше да се окаже Санкт Петербург.

През 1992 г. кометата Шумейкър-Леви 9 е „захваната" от Юпитер и гравитационните сили разкъсват нейното ядро. Две години след това телескопите показват подредените в „индийска нишка" отломъци.  При следващото приближаване на Шумейкър-Леви 9 към Юпитер гигантът бе подложен на истинска атака. В периода 16-20 юли 1994 г. 21 парчета от кометното ядро с размери от порядъка на километър влетяха в могъщата му атмосфера. Резултатът - серия взривове с огромна мощ. За съжаление земните обсерватории почти не успяха да заснемат експлозиите – те бяха на невидимата за нас страна. Когато обаче Юпитер направи половин оборот около оста си, стана ясно, че пораженията в атмосферата са с размери, по-големи от тези на Земята. 

Днес опасността от нова „тунгуска" катастрофа е много по-малка, отколкото през 1908 г. Както вече сме писали в Списание 8, разработени са различни проекти за защита от опасни небесни тела. Особено важно е те да бъдат открити навреме. 

БАЩИ

НА ЖИВОТА?

На Земята ежегодно падат около 10 милиарда тона космически прах  – главно с кометен произход. Допреди 3-4 милиарда години, когато са се появили първите живи организми, това количество е било много по-голямо. Значителна част от земната кора (от 0,5 до 5% по различни оценки) е изградена от кометно вещество; само доставеният от кометите въглерод в ранните стадии от развитието на Земята се оценява на 1016 тона. Има хипотеза, че и водата в океаните е с такъв произход. А в кометите се съдържат почти всички необходими за живота елементи – водород, въглерод, азот, кислород, сяра, вода и дори аминокиселини. Поне 10% от състава им са органични съединения.

Експерименти показват, че при кометни „бомбардировки" аминокиселините могат не само да оцелеят, но и да образуват пептидни връзки. Така възникват белтъците, които са в основата на всички известни форми на живот. На кометите дължим и много микроелементи, без които животът би бил невъзможен. Доста години след Тунгуския метеорит в района е регистрирано повишено съдържание на живак, йод, селен, цинк, сребро, натрий, калий, бром, рубидий, стронций, олово.

Хипотезата, че животът е дошъл на Земята от Космоса, не е нова – идеята за панспермията е изказана още през V век пр.Хр. от гръцкия философ Анаксагор. Нейни привърженици са учени като лорд Келвин и Сванте Арениус. Тази теория не е доказана, но е много вероятно кометите да имат заслуга за възникването на живота - те са донесли на Земята съставките на живите клетки. А появата на първите микроорганизми съвпада с края на интензивната кометна „бомбардировка" на Земята.