Комета имеет маленькое ядро, которое является един-
ственной ее твердой частью. Несмотря на техническое разви-
тие, ядро кометы и по сей день телескопическим наблюдениям
недоступно, так как светящаяся материя, непрерывно истека-
ющая из ядра, не позволяет увидеть «сердце» кометы. С помо-
щью больших увеличений сегодня можно только наблюдать
более глубокие светящиеся слои газопылевой оболочки.
Центральное сгушение, видимое в атмосфере кометы визу-
ально или на фотографиях, называется фотометрическим
ядром, в центре которого и находится собственно ядро ко-
меты. Однако, как покачал советский астроном Д. О. Мох-
нач, центр масс может не совпадать с наиболее яркой облас-
тью фотометрического ядра. Это явление носит название
эффекта Мохнача.
Ядро — основная часть кометы. Во времена Лапласа бы-
товало мнение, что ядро кометы — твердое тело, состоящее из
легко испаряющихся веществ (лед или снег), быстро превра-
щающихся в газ под воздействием солнечного тепла. Такое
предположение стало классической моделью кометного ядра,
которая в последнее время значительно дополнилась. При-
знанной считается модель ядра, разработанная Уиплом: это
конгломерат из тугоплавких каменистых частиц и заморожен-
ных летучих компонентов (метана, углекислого газа, воды и
др.). В таком ядре ледяные слои из замороженных газов чере-
дуются с пылевыми слоями, при прогревании газы испаряют-
ся, увлекая за собой облака пыли и образуя таким образом
пылевые хвосты комет.
Рассмотрим более подробно процессы, происходящие в
атмосфере кометы во время приближения ее к Солнцу. Ту-
манная атмосфера, окружающая фотометрическое ядро, назы-
вается комой. Кома вместе с ядром составляют голову коме-
ты. Но мере приближения кометы к Солнцу в результате про-
гревания ядра происходит плавление и сублимация льда. Раз-
лагающиеся молекулы воды образуют огромное облако атом-
ного водорода и меньшее облако — гидроксила — вокруг ядра
кометы. Ледяная оболочка, окружающая ядро, постепенно
истончается, становится все более рыхлой, покрываясь все
более пористым слоем пыли толщиной в несколько сантимет-
ров, который изолирует более глубокие слои льда, отчего тем-
пература сердцевины ядра остается крайне низкой (около
-150°С). Частицы пыли постепенно отрываются от поверхно-
сти и сносятся потоком газа, выделяющегося при сублимации
льда на границе пористого слоя пыли и загрязненного льда.
Вдали от Солнца голова кометы выглядит симметричной, но
по мере приближения к нему она постепенно становится оваль-
ной, затем удлиняется еще сильнее и в противоположной от
Солнца стороне из нее развивается хвост, состоящий из нейт-
рального газа и пыли. Эллиптическое, ярко светящееся обла-
ко достигает в диаметре до 100 тыс. км.
У большинства комет кома состоит из трех основных
частей, заметно отличающихся своими физическими парамет-
рами:
— внутренняя область, прилегающая к ядру, – молеку-
лярная, химическая и фотохимическая кома;
— видимая кома, или кома радикалов;
— ультрафиолетовая, или атомная кома.
На расстоянии в 1 а. е. от Солнца средний диаметр внут-
ренней комы D1 ~ 104 км. видимой D2 = 10′ — 106 км и ультра-
фиолетовой D3 •* 107 км.
Во внутренней коме происходят наиболее интенсивные
физико-химические процессы: химические реакции, диссоци-
ация и ионизация нейтральных молекул. В вш;имой коме, со-
стоящей в основном из радикалов (химически активных мо-
лекул CN, ОН, NH2 и др.), процесс диссоаиа];:ш и возбужде-
ния этих молекул под действием солнечной р^;;иации продол-
жается, но уже менее интенсивно, чем во внутренней коме.
Кометная атмосфера в свою очередь делится (; :о Л. М. Шуль-
ману) на пристеночный слой, где происходит i; с парение и кон-
денсация частиц на ледяной поверхности; ок )лоядерную об-
ласть, где происходит газодинамическое двю :зиие вещества,
переходную область и область свободно-мол’ кулярного раз-
лета кометных частиц в межпланетное пространство.
По приближении к Солнцу у комет возникает плазмен-
ный или пылевой хвосты. Плазменный хвост составляет го-
лубоватый поток заряженных частиц, направленный почти по
прямой от Солнца, пылевой — желтоватого цвета, состоит из
мельчайших частиц пыли, отбрасываемых от < ометы солнеч-
ным ветром, более крупные частицы пыли (ди .метром больше
1 мкм) сильнее притягиваются гравитационны’ и полем Солн-
ца, поэтому они остаются на траектории кометы и двигаются
по орбите вокруг Солнца, образуя шлейф кохеты. Пылевой
хвост изогнут так, что его вогнутая сторона обращена в сто-
рону предыдущих положений кометы, что ука:.i з>вает на неко-
торое влияние гравитационного поля Солнца
Пылевидные частицы комет, вкрапленные в их ледяную
массу, состоят из железа, силикатов магния, сульфидов и соеди-
нений углерода. В состав ледяной фазы входя! (по Ф. Дель-
семму, в мол. %) Н„О – 73,0; СО2 – 7,3; СО – 4,9; СН2О – 4,4;
HCN – 2,9; CH3CN – 1,4; N2H4 – 1,8; С2Н2 – 12; Cfl, – 0,7;
CS2 — 1,4. Анализ пылевых частиц показал наличие силикатов
(в инфракрасной области), диаметр которых i оставляет от 1
до 10 мкм.
Согласно Уиплу, у комет, совершивших иэболыдое чис-
ло прохождений через перигелий (называемь > «молодыми»
кометами), поверхностная защитная корка еще не успела об-
разоваться, и поверхность ядра покрыта льдами, поэтому га-
зовыделение протекает интенсивно путем прямого испарения.
В спектре такой кометы преобладает отраженной солнечный
свет, что позволяет спектрально отличать «старые» кометы от
«молодых». Обычно «молодыми» называются кометы, имею-
щие большие полуоси орбит, так как они, вероятнее всего,
впервые проникают во внутренние области Солнечной систе-
мы. «Старые» кометы — это кометы с коротким периодом
обращения вокруг Солнца, многократно проходившие свой
перигелий. У «старых» комет из-за периодических возвраще-
ний к Солнцу поверхностный лед подтаивает, «загрязняется»,
отчего на поверхности образуется тугоплавки1′ экран, кото-
рый хорошо защищает находящийся под ним лед от воздей-
ствия солнечного света.
По мере приближения кометы к Солнцу лиаметр види-
мой головы день ото дня растет и достигает максимальных
размеров между орбитами Земли и Марса. Кроме того, голо-
вы комет при движении по орбите принимают г> азнообразные
формы: вдали от Солнца они круглые, а по мерс 1риближения
к Солнцу, под воздействием солнечного давлени i, принимают
вид параболы или цепной линии.
С. В. Орлов предложил пять типов кометных голов, учи-
тывающих их форму и внутреннюю структуру:
Современные исследования комет 223
1. Тип Е — кометы с яркими комами, имеющие со сторо-
ны Солнца светящиеся параболические оболочки, фокус ко-
торых лежит в ядре кометы.
2. Тип С – кометы, головы которых в четыре раза слабее
голов типа Е и но внешнему виду напоминают луковицу.
3. Тип N – кометы без комы и оболочки.
4. Тип Q — кометы, имеющие аномальный хвост, высту-
пающий в сторону Солнца.
5. Тип Н — кометы, в голове которых генерируются
равномерно расширяющиеся кольца — галосы с центром в
ядре.
Хвосты комет, как уже говорилось, почти всегда направ-
лены в противоположную от Солнца сторону. Ф. А. Бредихин
на основе разработок Ф. Бесселя вывел более совершенную
механическую теорию кометных хвостов и предложил раз-
бить их на три обособленные группы, в зависимости от вели-
чины отталкивающего ускорения.
Иногда в кометах наблюдаются необычные лучи, выхо-
дящие под различными углами из ядра и образующие в сово-
купности лучистый хвост; галосы, представляющие собой си-
стему расширяющихся концентрических колец; сжимающие-
ся оболочки, то есть появление нескольких оболочек, посто-
янно двигающихся к ядру; облачные образования; омегооб-
разные изгибы хвостов, появляющиеся при неоднородностях
солнечного ветра, и др. В головах комет наблюдаются нестан-
дартные вспышки яркости, связанные с усилением коротко-
волновой радиации и корпускулярных потоков; разделение
ядер на вторичные фрагменты.
