Живя на Земле, мы привыкли к тому, что из-под поверхности извергается что-то горячее: вода из гейзеров, лава и пепел из вулканов. А как с этим обстоят дела в космосе? Удивительно, но на спутнике Юпитера Ио имеется почти 150 действующих вулканов, на другом его спутнике — Европе — и на спутнике Сатурна Энцеладе обнаружены гейзеры, и считается, что они есть ещё на ряде спутников других планет. А самое невероятное в том, что за пределами Земли могут происходить извержения не только горячие, но и холодные! Называют такие вулканы криовулканами (от греч. kryos — холод, лёд) — это образование подобно гейзеру, но вместо воды выбрасывает лёд вместе с газами и пылью. В Солнечной системе найдено много криовулканов, но все они не действующие, за исключением одного, находящегося на одной интересной комете.

Вулканы на кометах

Криовулканизм на поверхности комет

Удивительная орбита

По современным данным, кометы прибывают к нам с окраин Солнечной системы. Под давлением разных сил они устремляются в направлении Земли и Солнца. Яркость кометы в это время растёт, и наступает момент, когда её случайно или во время специального поиска открывают астрономы. Раньше такое открытие можно было совершить с помощью телескопа, увидев в него новое небесное тело либо засняв ночью на фотопластинку. Обычно комета, в отличие от астероидов, выглядит туманным пятном, иногда виднеется хвост, не случайно их называют «хвостатыми звёздами». Современные методы с применением автоматизированных телескопов позволяют открывать даже кометы, которые уже удаляются от Солнца и были ранее пропущены. Но сто лет назад кометы открывали только в момент их приближения. Так произошло и в 1929 году, когда, проявив снимки, полученные 15 ноября с помощью астрографа Гамбургской обсерватории (Германия), два её астронома, Арнольд Швассман и Арно Вахман, обнаружили новую комету. В честь наблюдателей её назвали кометой Швассмана-Вахмана, чуть позже добавили цифру 1, так как после неё эти астрономы открыли совместно ещё несколько комет. В начале XXI века, когда создали новые номенклатуры обозначения комет, она получила приставку 29Р, что означает 29-я периодическая комета. Первая в этом списке — известная комета Галлея.
После открытия любого небесного тела астрономы оповещают о нём своих коллег, которые подтверждают их открытия и проводят дальнейшие наблюдения для уточнения орбиты. Кометы, правда, самые интересные объекты, поэтому их стараются не упускать из вида до последнего — пока они становятся недоступны для наблюдений даже в крупные телескопы. Так произошло и с кометой Швассмана-Вахмана. Эту небесную странницу наблюдали в разных обсерваториях мира, но уже через несколько дней её блеск стал в сотни раз меньше, чем в ночь открытия, что удивило астрономов. Конечно, вспышки яркости и последующего падения блеска у комет, которые приближались к Солнцу, были известны, но здесь оказался совершено иной случай.
Дело в том, что обычно орбиты комет представляют собой сильно вытянутый эллипс, в фокусе которого находится Солнце, и во время приближения к нему кометы из-за сильного нагрева теряют лёд, что и провоцирует выброс пыли, а это приводит к увеличению блеска. Но орбита Швассмана-Вахмана была практически круговой. Да, собственно, её орбита и проходила внутри пояса астероидов, расположенных между орбитами Марса и Юпитера. Так что влияние Солнца на изменение яркости исключалось.

Самая наблюдаемая

Уникальная для кометы орбита позволяла наблюдать её практически постоянно, в отличие от большинства известных на тот момент комет, которые могли быть доступны для наблюдений только во время приближения к Солнцу и Земле. Правда, комета Швассмана-Вахмана 1 была не всегда доступна для наблюдений: её блеск между вспышками был столь слаб, что комета была видна только в крупнейшие телескопы мира тех лет, и без того перегруженные наблюдениями других объектов, галактик и туманностей. Поэтому астрономы долгое время наблюдали её только во время максимальных сближений с Землёй, обычно происходящих раз в 15 лет. Но даже во время таких нечастых наблюдений в 1941 и 1957 годах они отметили, что космическая странница регулярно увеличивает яркость.
К концу XX века астрономическая техника настолько продвинулась в развитии, что позволяло наблюдать комету даже на небольших телескопах благодаря современным приемникам света. А с начала XXI века комета стала доступна даже для любительских телескопов и обсерваторий. Вот тогда она и стала привлекать внимание своими регулярными вспышками. Астрономы — профессионалы и любители — стали проводить её постоянные наблюдения. В итоге к настоящему времени она — самая наблюдаемая комета! Ведь её можно видеть практически ежедневно, за исключением редких дней, когда она находится вблизи Солнца. Даже известная комета Галлея подвергалась подобным массовым наблюдениям лишь в течение нескольких лет, а сейчас она настолько далека от Солнца, что в лучшем случае её можно увидеть в самые крупные телескопы мира. Но уже бессмысленно тратить дорогое, в прямом смысле этого слова, время телескопа-гиганта, чтобы увидеть слабую звёздочку (именно так кометы выглядят в дальних точках орбиты) на окраине Солнечной системы.

Что вспыхивает?

Благодаря постоянному мониторингу астрономы установили, что в среднем вспышки на Швассмана-Вахмана 1 происходят раз в 57 дней, правда, интенсивность их бывает различной. Иногда комета увеличивает свой блеск в 10-15, а иногда и в сотни раз! После вспышки всегда происходит уменьшение яркости, и комета возвращается к обычному, или, как говорят, расчётному, блеску — такому, который должен быть с учётом размеров ядра и расстояния до Земли и Солнца.
Такая периодичность и натолкнула астрономов на мысль, что на комете действует вулканический источник, который расположен где-то в районе экватора, выбрасывающий сотни тон вещества в пространство. Учёные считают, что выброс происходит тогда, когда солнечное тепло размягчает парафиновые углеводороды в пласте коры, располагающемся над заполненным газом подземным резервуаром. Давление газов приподнимает этот участок коры, что провоцирует взрыво-образное высвобождение скопившихся там газов (главным образом угарного), которые выталкивают вместе с собой захваченную пыль и мусор в космос. После этого пласт коры опускается обратно под действием гравитации относительно большого ядра, и трещина закрывается, а углеводородная фракция затвердевает, позволяя начать новый цикл выброса.
Вулкан на комете Швассмана-Вахмана 1 может претендовать на звание самого необычного и самого постоянного в Солнечной системе! Ведь вулканологи столетиями изучают вулканы, но предсказать выбросы с точностью до часов не могут даже на Земле, что уж говорить про далёкие вулканы Ио и гейзеры Энцелада. А тут — каждые 57 дней происходит выброс.
Более детально изучить необычный вулкан можно было бы с помощью зондов. Причём проекты полётов к ядру этой кометы есть, но, к сожалению, в планы космических агентств реализация этих проектов не входит. А без полёта невозможно представить даже размер этого монстра, извергающего углекислый газ и пыль. Ведь размеры ядра кометы, вычисленные на основании наблюдений в разных обсерваториях мира, разнятся от 20 до 50 км. Что уж говорить про вулкан…

Другие места кометных вулканов

Астрономы отмечают ещё две кометы, которые могут иметь на поверхности криптовулканы (?). Одна из них носит длинное имя 41Р/Туттля-Джакобини-Кресака. Тройное имя — редкость в наименовании комет, но для этой сделали исключение. Дело в том, что после её открытия в 1858 году американским астрономом Хорасом Туттлем она вошла в число потерянных, несмотря на ряд вычислений её орбит, после 1858 года её так и не смогли найти. В 1907-м Мишель Джакобини обнаружил новую комету, которая долго носила его имя, и только к 1928 году удалось установить, что открытая им комета является той, что открыл и Тут-тль. Дали двойное имя, но… вновь потеряли. И уже в 1951 году Любор Кресак открывает новую комету. Правда, для её отождествления понадобилось уже не так много лет, но какое-то время она носила обозначение новой. Так что астрономы решили добавить и третье имя. Сложности в вычислении орбиты были вызваны тем, что комета на своём пути по космическому пространству сближается с планетой Юпитер, который и меняет её орбиту. В 1973 и 2001 годах комета неожиданно увеличила свой блеск, причём так же, как и во время сильных вспышек комета Швассмана-Вахмана 1, — в сотню раз. И точно так же на пике блеска комета пробыла несколько дней, а затем вернулась к расчётному блеску. В другие годы ничего подобного за ней замечено не было. Особенно такие вспышки астрономы ждали в 2017 году, когда комета прошла на близком расстоянии от Земли, но, увы, хоть она и стала яркой, но никаких взрывов не произошло. Так что, кроме наличия криовулкана, предполагается, что вспышки были связаны с таянием льда, который высвободил пыль. В пользу этой версии говорит и малый размер ядра кометы. Если у Швассмана-Вахмана 1 оно, по последним оценкам, проведённым в 2017 году российскими астрономами, составляет около 44 км, то у 41Р оценивается в 1, 5 км и разместиться там вулкану, который ещё будет выкидывать тысячи тон пыли и газов, негде, как и негде взять это вещество. Впрочем, кометы — объекты очень непредсказуемые и могут преподнести всякие сюрпризы…
Ещё одним вероятным местом существования криовулкана может быть комета 17Р/Холмса. Открытая в 1892 году, она почти сто лет была ничем не примечательной. Но в 2007 году вдруг увеличила свой блеск в десятки тысяч раз: наблюдаясь лишь с помощью профессиональных телескопов, после вспышки она стала столь ярка, что была легко видна невооружённым глазом. Среди предположений о вспышке были и столкновения с астероидом, и таяние древних льдов, и тот же криовулкан. Если у Швассмана-Вахмана 1 он активен раз в 57 дней, то почему бы не быть и вулканам, которые активны раз в 100 лет? Возможность подтвердить эту версию появится у астрономов во второй половине 2021 года, когда комета вновь приблизится в своём движении к Солнцу и будет доступна для наблюдений с Земли.

Журнал: Тайны 20-го века №4, январь 2021 года
Рубрика: Тайны космоса
Автор: Юрий Соломонов

Метки: Тайны 20 века, космос, спутник, вулкан, лёд, комета





Telegram-канал Багира Гуру


Исторический сайт Багира Гуру; 2010-