Кометы издревле привлекали внимание людей. Их нередко воспринимали как предвестников важных событий и бед, а записи об их появлениях можно найти в письменных источниках, датированных еще VII веком до н. э.
Развитие науки позволило на порядки расширить наши знания о кометах. Однако еще совсем недавно нам не было известно главного: как именно они выглядят. Дело в том, что хотя кометы могут иметь весьма эффектные хвосты протяженностью в десятки, а то и сотни миллионов километров, их ядра совсем небольшие. Их диаметр обычно составляет всего несколько километров и при этом они окружены светящейся завесой, через которую не сможет пробиться даже самый мощный телескоп.
Все изменилось благодаря космическим аппаратам. На данный момент им удалось сфотографировать шесть комет, приподняв завесу тайны над тем, как устроены эти таинственные пришельцы из далекого космоса. Рассказываем про эти кометы.
Комета Галлея
Комета Галлея вряд ли нуждается в дополнительном представлении. Это самая знаменитая комета в истории, раз в 76 лет сближающаяся с Солнцем. Многие из ее визитов совпадали с важнейшими историческими событиями, вроде битвы на Каталаунских полях и завоевания норманнами Англии. В последний раз она посетила внутреннюю часть Солнечной системы в 1986 году — и человечество подошло к этому событию во всеоружию, отправив к комете армаду из пяти космических аппаратов.
Ближе всех к комете Галлея подобрался европейский зонд Giotto. 14 марта 1986 года он пролетел на расстоянии 596 км от ее ядра, чудом пережив сближение (в него попало несколько частиц, нанеся аппарату значительный ущерб).
Снимки продемонстрировали, что комета Галлея напоминает картофелину и имеет размеры 15×8×8 км. Несмотря на то, что кометы кажутся нам очень яркими, в реальности она скорее напоминает не снежок, а кусок угля: комета отражает всего 4% падающего на нее света. Судя по всему, в ходе многочисленных сближений с Солнцем, Галлея потеряла большую часть своих запасов летучих веществ. В момент визита Giotto лишь 10% ее поверхности были активны. Из-за этого некоторые ученые образно сравнили ее с комком грязи с вкраплениями снега.
Комета Борелли
Второй в истории кометой, чье ядро мы увидели крупным планом, стала 19P/Борелли. Это произошло в 2001 году, когда рядом с ней пролетел зонд Deep Space 1. Минимальная дистанция сближения составила 2170 км.
Оказалось, что ядро кометы Борелли имеет неправильную форму, напоминающую кеглю. Его размеры составляют 8х4 км. Зонду удалось зафиксировать резко очерченную струю газа, вырывающуюся из-под поверхности кометы на высоту около 60 км в направлении Солнца. При дальнейшем приближении к ядру Deep Space 1 обнаружил, что эта струя состоит из трех отдельных струй, бьющих из ярких гладких пятен на поверхности ядра. На снимках видно, что они проходят вдоль оси вращения кометы. В конечном итоге это может привести к ее разрушению.
Комета Вильда
Если аппарат Giotto чуть не погиб в результате столкновения с частицами кометного вещества, то для аппарата Stardust они являлись основной целью миссии. 2 февраля 2004 года он пролетел на расстоянии 240 км от кометы 81P/Вильда, собрав при помощи специальной ловушки образцы ее пыли. Также зонд сделал несколько десятков фотоснимков кометного ядра, диаметр которого, как оказалось, составляет 5 км.
Снимки продемонстрировали поверхность, испещренную углублениями с плоским дном, отвесными стенками и другими особенностями рельефа, размерами до 2 км в поперечнике. Эти структуры, как полагают, являются ударными кратерами или отверстиями, сквозь которые прорывались испаряющиеся газы. В момент пролета Stardust, как минимум, 10 таких газовых отверстий (джетов) были активными.
Комета Темпеля
Комета 9P/Темпеля занимает особое место в истории науки. На сегодня это единственная в истории хвостатая гостья, которую с интервалом в несколько лет посетили две разные космические миссии.
Первой была миссия Deep Impact. В июле 2005 года она выпустила в комету 370-килограммовый ударник с медным сердечником. Целью данного эксперимента являлось изучение внутренних слоев ядра и оценка времени его образования. Последствия бомбардировки заметно превзошли ожидания ученых. В ходе удара произошло выделение энергии, эквивалентное взрыву 4,8 тонны тротила, а яркость кометы выросла в шесть раз.
Результаты изучения состава выброшенного материала преподнесли ряд сюрпризов. Ядро кометы содержало гораздо больше пыли и меньше льда, чем ожидалось. Водяной лед был найден на глубине метра под поверхностью. В составе ядра были обнаружены глины и карбонаты, образующиеся в присутствии жидкой воды, а также кристаллические силикаты и натрий, который редко встречается в космосе. Помимо этого было установлено, что внешние слои кометы на 75% состоят из пустоты.
Однако Deep Impact не удалось запечатлеть сам кратер, образовавшийся в результате удара. Чтобы его сфотографировать, NASA приняла решение отправить к комете уже знакомую нам миссию Stardust. 15 февраля 2011 года аппарат пролетел в 181 км от ее ядра кометы. Как оказалось, образовавшийся в результате удара кратер имел около 150 метров в диаметре и до 28 метров в глубину. Также аппарату удалось точнее оценить размеры ядра кометы. Они составляют 7,6×4,9 км.
Комета Хартли
После успешной бомбардировки кометы 9P/Темпеля специалисты NASA решили продлить миссию аппарата Deep Impact и подыскать для него новую цель. Ею стала комета 103P/Хартли. Аппарат совершил ее пролет в ноябре 2010 года. Дистанция минимального сближения составила 700 км.
103P/Хартли стала самой маленькой хвостатой гостьей, когда-либо исследованной космическим аппаратом с близкой дистанции. Размеры ее ядра составляют всего 2,25×0,57 км. По форме оно напоминает арахис. Ядро кометы вращается по крайне сложной траектории, что связано с его необычной формой и неравномерным нагревом разных частей солнечными лучами. Рельеф поверхности также оказался весьма неоднородным. Достаточно ровная перемычка «арахиса» соседствуют с холмистой поверхностью на половинках кометы, которые усеяны крупными яркими валунами, размером от 16 до 80 метров, обладающими в два-три раза более высоким альбедо, чем окружающая поверхность.
Еще одной интересной особенностью оказалась активность кометы. Несмотря на небольшие размеры, она оказалась намного выше, чем у той же кометы 9P/Темпеля. Deep Space удалось запечатлеть шлейфы вещества, выбрасываемые на высоту до 1,2 км.
Комета Чурюмова — Герасименко
Замыкает наш список знаменитая комета 67P/Чурюмова — Герасименко. Пока что это единственная в истории комета, которая была исследована космическим аппаратом не в ходе пролета, а с орбиты. Этим занималась миссия Rosetta в период с 2014 по 2016 года. Более того, это единственная в истории комета, на которую совершил посадку земной посланец — зонд Philae. А самое любопытное заключается в том, что 67P/Чурюмова — Герасименко даже не была первоначальной целью миссии. Ее предполагалось отправить к комете 46P/Виртанена, но из-за переноса даты запуска ученым пришлось подыскать альтернативную цель.
Ядро 67P/Чурюмова — Герасименко представляет собой т. н. контактный объект, состоящий из двух соединенных перешейком частей. Размеры более крупной составляет 4,1×3,2×1,3 км, меньшей — 2,5×2,5×2,0 км. По мнению ученых, ядро образовалось в результате столкновения на небольшой скорости двух комет, которые в результате слиплись в единый объект.
В общей сложности, геологам удалось выделить 26 отдельных регионов на поверхности кометы. Некоторые являются относительно ровными участками, другие представляют собой впадины, третьи покрыты пылью и камнями. Диаметр крупнейшего валуна на поверхности кометы составляет 45 метров. Ученые даже дали ему собственное имя — Cheops.
За время работы Rosetta зафиксировала множество изменений на комете, особенно когда она проходила перигелий своей орбиты. Они включали в себя изменение узоров на поверхности 67P/Чурюмова — Герасименко, увеличение трещин в районе перешейка, перемещение валунов, выбросы вещества и камней, обрушения утесов и вызванные этим оползни.
По мнению ученых, по мере новых сближений с Солнцем, трещины на кометном перешейке будут разрастаться. В какой-то момент они достигнут критической точки, после чего Чурюмова — Герасименко распадется на два отдельных фрагмента.
