<<
>>

Негр Апиан, Людвиг Бирман и кометы

  11ервый из названных ученых в XVI в. преподавал астрономию в Инголынтадте, его настоящее имя было Петер Би- певиц, он родился в Саксонии. Второй был моим предше- С1венником в Совете общества имени Макса Планка.
История, о которой пойдет речь, связана с одним интересным свойством комет, которое позволило ответить на вопрос о потере звездами части своей массы.

Кометы представляют собой тела, масса которых в мил- чионы раз меньше массы Земли. Они перемещаются вокруг Солнца по орбитам, имеющим форму очень вытянутых шли псов. Наиболее известна среди них так называемая комета Галлея, которая совершает один оборот вокруг Солнца за 75 лет. Ближайшее ее появление ожидается в 1986 г.11 Когда кометы приближаются к Солнцу, температура их поверхности растет и с нее испаряются газы, которые, по всей вероятности, сконденсированы в кометном веществе в виде льда или снега. При этом освобождаются и пылевые частицы, которые перемешаны со снегом. Газ и пылевые частицы не разлетаются равномерно во все стороны от ядра кометы. Они образуют своего рода хвост, который и придает кометам их характерный вид. Строго говоря, возникают два хвоста, которые исходят от головы кометы: пылевой хвост, вдоль которого летят частицы пыли, и газовый хвост2’. Пылевые частицы летят под действием давления солнечного света по направлению от Солнца. Их траектории представляют собой прямые, иногда слегка искривленные линии. Однако пылевой хвост кометы не столь важен. Интересную загадку задают нам молекулы газа. Они летят с большой скоростью от головы кометы, образуя прямолинейный хвост Иногда скорость их достигает ста километров в секунду.

Появление комет (которые нельзя спутать с быстро про- ” Встреча с кометой Галлея действительно произошла в 1986 г., уже после выхода в свет немецкого издания этой книги Об исследованиях кометы Галлея можно прочесть в статье Балебанов В.М., Морозов В.

И. Космическая экспедиция «Вега»: встреча с кометой Галлея - Природа, №5, 1986, с. 3-17. Прим, перев 21 Иногда их называют соответственно хвостами II и I типов. Газовый хвост (I типа) состоит из фотоионизованных молекул, поэтому его еще называют ионным. Прим, перев.

Рис. 7.3. Комета Мркоса, появившаяся в 1957 г На снимке хорошо виден прямой газовый хвост, направленный от Солнца и размытый, слегка закрученный влево диффузный пылевой хвост.

летающими по небу метеорами) с давних времен тревожило пытливые умы (рис. 7.3). В средние века люди считали кометы предвестницами всевозможных несчастий: войн, голода, эпидемий. Но и тогда ученые задумывались над при-

родой этого явления. Уже в первой половине XVI в. профессор математики Петр Апиан обнаружил, что светящийся I азовый хвост кометы всегда направлен от Солнца. Во время перемещения кометы по орбите из ее ядра выделяются газы, образующие хвост. Хотя комета все время движется, направление газового хвоста остается неизменным: он всегда направлен от Солнца (рис. 7.4). Когда комета удаляется от Солнца, ее газовый хвост расположен впереди летящего ядра. Направленный от Солнца газовый хвост кометы и высокие скорости, с которыми вылетают молекулы газа из I оловы кометы, привели исследователей в XIX в. к мысли о юм, что должна существовать некая сила, которая отталкивает газовые молекулы в направлении от Солнца, против действия силы тяжести

Одной из таких сил является давление, которое оказывает солнечный свет на частицы кометных хвостов. В 1943 г. астроном Карл Вурм (1899 1975), работавший тогда в Гамбурге, показал, что давление солнечного света слишком мало, чтобы объяснить высокие скорости молекул в газовых хвостах комет.

Однако наблюдения подтверждали, что скорости молекул газа очень велики, и этот факт по-прежнему ждал своего объяснения.

Поскольку молекулы газа всегда летят по направлению от Солнца, причину их движения следовало искать на Солнце Это навело в 1950 г Людвига Бирмана на мысль, что, по всей вероятности, Солнце постоянно испускает поток частиц, который пронизывает нашу Солнечную систему. Такие частицы уносят с собой молекулы газа, испаряющиеся с поверхности комет. В те годы уже было известно, что во время периодических хромосферных вспышек Солнце выбрасывает в окружающее пространство газовые облака. Эти частицы газа вызывают, например, северные сияния. Однако Бирман предположил, что помимо вспышек существует постоянный поток заряженных частиц, летящих от Солнца, так называемый солнечный ветер Эти электрически заряженные частицы в основном протоны, ядра водорода должны воздействовать на заряженные частицы газов, испаряющихся с поверхности комет, и увлекать их за собой. В то же время незаряженные молекулы должны оставаться возле головы кометы. Впоследствии параметры солнечного ветра, существование которого было предсказано Бирманом при объяснении направления кометных хвостов, были изу-

Рис. 7.4. Когда комета перемещается по своей орбите, ее газовый хвост всегда направлен от Солнца.

чены с помощью спутников Земли и межпланетных станций. Эти приборы определили силу и направление солнечного ветра. Таким образом был получен ответ на вопрос, который поставил еще Апиан: почему газовые хвосты комет всегда направлены от Солнца.

Итак, Солнце постоянно теряет часть своего вещества. Но мы в наших компьютерных расчетах предполагали, что масса Солнца постоянна. Как это согласуется с существованием солнечного ветра? Быть может, здесь лежит объяснение нейтринного парадокса?

Сейчас известно, что за один год Солнце теряет вместе с солнечным ветром около 10 триллионов (т. е. 10000 миллиардов) тонн вещества. Но как бы ни было велико это число, за миллиарды лет своего существования Солнце потеряло с солнечным ветром пренебрежимо малую часть своей массы. Пока Солнце находится на главной последовательности, его масса остается практически неизменной, хотя с поверхности Солнца постоянно вылетают заряженные частицы газа, а под их воздействием кометные хвосты реют, как знамена на ветру.

<< | >>
Источник: Киппенхан Р.. 100 миллиардов солнц: Рождение, жизнь и смерть звезд. 1990

Еще по теме Негр Апиан, Людвиг Бирман и кометы:

  1. Негр Апиан, Людвиг Бирман и кометы