Почему кометы – свидетели давних событий?
Действительно, почему об исходном газопылевом облаке, из которого образовались планеты, кометы могут «рассказать», а сами планеты не могут?
А потому, что массы этих тел – различны. Например, масса кометы Чурюмова - Герасименко примерно в триллион (1 000 000 000 000) раз меньше массы Земли. (Диаметр ее наибольшего сечения – всего 5 км).
Под действием собственной гравитации за время своего существования Земля очень сильно изменилась. Под ударами планетезималий тело Земли сначала разогрелось, затем стало остывать, произошла дифференциация пород, более тяжелые опустились к центру притяжения, под их давлением поднялась температура в ядре Земли до тысяч градусов, в нем произошла ионизация, что в условиях быстрого суточного вращения Земли привело к образованию дипольного магнитного поля и радиационных поясов. В это же время сформировалась земная кора, Земля потеряла первичную атмосферу, богатую водородом и гелием, и приобрела новую, современную.
В зависимости от собственной массы и под действием различных видов изучения Солнца определились условия и на других ближайших к нему планетах. В более отдаленных, более холодных и более богатых газопылевым веществом областях образовались планеты-гиганты, способные благодаря своей гравитации удержать первичную атмосферу.
Но не все вещество газопылевого облака ушло на образование планет. Его остатки в виде замерших газов с примесью пыли превратились в астероиды и кометы.
Они не испытывали существенного влияния своих маленьких масс на собственные центры притяжения, их физические свойства не изменялись, как у планет, под действием собственной гравитации. Между астероидами и кометами нет принципиального различия, но, вращающиеся сравнительно недалеко от Солнца астероиды потеряли газовую составляющую.
Часть газопылевого облака сохранилась в холодных удаленных от Солнца областях Солнечной системы в пространстве между большими планетами. Это – короткопериодические кометы.
Комета Чурюмова-Герасименко – одна из таких комет. Ее афелий находится между орбитами Юпитера и Сатурна (5,7 а.е.). Двигаясь по эллиптической орбите к Солнцу почти в плоскости эклиптики, она пересекла орбиту Юпитера и сейчас приближается к орбите Марса. Перигелий она пройдет 13 августа 2015 г. на расстоянии 1,3 а.е. от Солнца.
По данным Европейского космического агентства (октябрь 2014) вокруг ядра кометы Чурюмова-Герасименко образовывалась кома – окружающий ядро слой, состоящий из сублимирующего из ядра водяного пара (несколько литров в секунду!) с примесями окиси углерода, аммиака, ментола, циана и др. При анализе информации, полученной от спускаемого на комету аппарата «Филы» обнаружены молекулы органических соединений.
Возникает вопрос: что происходило с кометами еще раньше, до того, как они вошли в состав протопланетного облака? В барионной составляющей Вселенной преобладает водород, второй по массе - инертный гелий, а на третьем месте – кислород. На его долю приходится половина массы, включающей все элементы, кроме водорода и гелия. Поэтому самое распространенное в галактиках химическое соединение – вода, водяной лед – основная составляющая комет.
Известный астроном, сотрудник Астрономического института Московского университета (ГАИШ), Феликс Александрович Цицин (1931-2005) считал описание природы облака Оорта «ошибочным на пути к истине». В своей статье «Происхождение комет: новый взгляд на старую проблему» он писал, что на периферии Солнечной системы, действительно, существует облако кометных тел, но большинство из них туда попало не из внутренних пределов Солнечной системы, а извне, из окружения ближайших звезд. Эта идея получила дальнейшее развитие, в последнее время публикуется много подобных материалов.
Международная группа ученых из Америки, Канады и Франции, используя компьютерное моделирование, пришла к выводу, что кометное кольцо вокруг Солнечной системы на 90% состоит не из выброшенных из Солнечной системы тел, а из захваченных извне. Миллиарды лет тому назад в одном из газопылевых облаков нашей Галактики происходило образование сотен звезд, в том числе и нашего Солнца. Под действием их притяжения газопылевые комки (кометные тела) двигались, перемешивались, обобществлялись. Первичное облако рассеялось звездным ветром молодых звезд-гигантов, а Солнце, как и другие не очень крупные звезды, не очистило вокруг себя пространство, а наоборот, захватило часть общего вещества в свой протопланетный диск. Наибольшая доля этого вещества пошла на образование крупных тел Солнечной системы, а часть сохранилась до сих пор в виде комет.
Ученый Мичиганского университета совсем недавно, в сентябре 2014 г., опубликовал статью в журнале Science, в которой оценивается отношение массы дейтерия к массе водорода. Показано, что это отношение в условиях холодного межзвездного пространства больше, чем по расчетам могло образоваться в Солнечной системе. Делается вывод, что гораздо большая доля воды на планетах, их спутниках, кометах и пр. имеет межзвездное происхождение и значительно старше Солнечной системы, а кометы старше Солнца.