Знание-сила, 2005 № 11 (941)

— проанализировать вещество кометы, выброшенное в момент соударения, и исследовать состав породы в ее недрах, в том числе определить количество водяного льда, а оно может быть очень велико. По некоторым гипотезам, океаны на Земле появились после столкновения ее с одной или несколькими кометами.

НА ПУТИ К ЭКСПЕРИМЕНТУ

Идея обстрелять комету восходит к роману Артуро Кларка «Космическая одиссея 2001 года».

Первый проект обстрела кометы был отклонен е 1996 году. Тогда в качестве мишени была выбрана комета Фаэтона.

В 1999 году начались работы над проектом «Deep Impact» («Столкновение с бездной») стоимостью в 313 миллионов долларов.

В этом проекте участвовали более 250 человек представлявших Мэрилендский университет, Jet Propulsion Laboratory Калифорнийского технологического института и фирмы «Ball Aerospace & Technologies Corp».

12 января 2005 года в 13.47 (по местному времени) с мыса Канаверал стартовал зонд «Deep Impact» (масса —1020 килограммов). 4 июля 2005 года он приблизился к комете 9P/Tempel 1 на расстояние 500 километров.

ПЕРВЫЕ ИТОГИ

В сентябре 2005 годо руководство НАСА опубликовало обзор результатов исследования кометы Темпеля-1. Оказалось, что она испещрена многочисленными кратерами, а ее поверхность покрыта многометровым слоем пыла который удерживается благодаря гравитации. В облаке, взметнувшемся над кометой после ее обстрела, преобладали органические соединения (например, ацетилен и синильная кислота). По словам Майкла А'Херна, повышенное содержание этих соединений особенно интересно с научной точки зрения. Возможно, именно кометы могли занести на Землю органические вещества. Кроме того, в недрах кометы Темпеля-1 необычайно много полостей. Из-за этого тепло плохо проводится вглубь кометы, и лед, находящийся внутри ядра, не тает.

В сообщении пресс-службы РАН, распространенном в канун эксперимента, говорилось следующее: «В изучении эволюции Солнечной системы исследование комет занимает важное место. Предполагается, что кометы содержат первичный материал газово-пылевого протопланетного облака, из которого примерно 4,5 миллиарда лет назад образовалась наша Солнечная система. Как происходило формирование комет, то есть образование километровых космических тел — одна из ключевых, и пока еще не решенных, проблем планетной космогонии. Данный эксперимент поможет ответить на эти вопросы».

В ожидании эксперимента ученые могли лишь предполагать, каким окажется кратер. Все зависело от состава кометы. Вот три возможных сценария:

• Если бы комета Темпеля-1 состояла из той самой пыли, из которой когда-то путем аккреции (присоединения окружающего вещества) сформировались другие тела Солнечной системы, то в этом случае возник бы кратер диаметром 200 метров и глубиной 50 метров. Выброшенный материал разлетелся бы под углом 45 — 50 градусов, причем три четверти его вновь просыпалось бы на комету

• Если бы материал кометы был более дифференцированным, глубина кратера не превысила бы десятка метров. Крупицы вещества разлетались бы под углом 60 градусов, и лишь небольшая часть их вновь усеяла бы поверхность кометы. Впрочем, в этом случае из недр кометы было бы выброшено в тысячу раз меньше вещества, чем в первом случае.

• Если бы материал кометы (особенно ее поверхностных слоев) был пористым, то он поглотил бы большую часть энергии соударения. В космос попало бы не очень много вещества.

Так, по картине соударения можно определить, из чего состоит комета и какова ее плотность. Перед началом эксперимента было создано несколько моделей кометы Темпсля-1, а значит, и целого класса подобных комет. Теперь оставалось лишь ждать, какая модель верна. Некоторые ученые даже предполагали, что от удара разрушится ядро кометы Темпсля-1.

Немецкий астроном Эрнст Вильгельм Леберехт Темпель

Комета Темпля-1, сфотографированная зондом «Deep Impact» 25 апреля 2005 года

«Почти как атомный взрыв»

Кометы ведь — самые хрупкие объекты Солнечной системы. Большая часть их на пути из облака Оорта в центр Солнечной системы разрушается или падает на поверхность крупных планет и их спутников. За последний десяток лет мы стали свидетелями пары крушений комет.

• В июле 1994 года на Юпитер рухнули более двадцати обломков кометы Шумейкеров-Леви-9, разорванной приливными силами гигантской планеты.

• Летом 2000 года распалась недавно обнаруженная комета С/1999 S4. Зонд SOHO следил за катастрофой в течение нескольких месяцев. За это время выделилось около трех миллионов тонн воды. Комета содержала также некоторые количества синильной кислоты, формальдегида, сероводорода, моносульфида углерода и немного метилового спирта и угарного газа.

Как полагают ученые, большая часть комет регулярно разрушается. Что же ждало комету, угодившую под обстрел аккурат к красной дате американского календаря?

... В момент соударения «Импэктор» испарился. Лед и пыль взметнулись в космическое пространство. Ударная волна сотрясла комету. Происходившее можно было разделить на три стадии.

• Сжатие (длилось всего 100 микросекунд). Данную стадию нельзя было непосредственно наблюдать.

• Выброс вешества кометы. Это была основная стадия исследований. Выброшенное вещество анализировалось с помощью спектроскопа. Когда облако пыли и газа, наконец, рассеялось, открылся вид на огромный кратер, выбитый втолше кометы.

• Трансформация кратера, то есть обрушение его стенок.

Обломки кометы, взлетевшие в небо, еще долго ослепительно сверкали. Поначалу из-за этого яркого сияния не удавалось даже сделать фотографию кратера По данным американских астрономов, яркость кометы в первый момент после взрыва возросла примерно в 6 раз.

Особенно велика была интенсивность излучения в ультрафиолетовом диапазоне, а это свидетельствовало, что поверхность кометы была скорее твердой, чем рыхлой как снег. С помощью телескопа европейской рентгеновской обсерватории «Ньютон» в веществе, выброшенном из недр кометы, удалось обнаружить сложное химическое соединение — ионы гидроксильной группы.