Что такое комета, как она выглядит и из чего состоит: интересные факты
Они веками внушали страх и благоговение, считались предвестниками важных и порой трагических событий. Кометы с огненными хвостами, внезапно появляющиеся на небе, долгое время оставались загадкой для человечества. Разберем, что же на самом деле представляют собой эти небесные странники, как они рождаются и из чего состоят.
Сегодня почти все внимание астрономов мира приковано к межзвездной комете 3I/ATLAS — загадочному объекту, который прилетел из отдаленной области Млечного Пути и прямо сейчас совершает путешествие по Солнечной системе. Ученые обращают внимание на ее необычные ядро, кому и хвост, но что значат все эти понятия? Какими бывают кометы в пределах Солнечной системы и могут ли они когда-нибудь упасть на Землю?
Что такое комета
Комета — это небольшое небесное тело из замороженных газов, горных пород и пыли, обращающееся вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите [1]. При приближении к нашему светилу у него появляется «голова» (из ядра и окружающего газопылевого облака — комы), а также длинный «хвост». Благодаря такому эффекту кометы известны как одни из самых зрелищных и загадочных объектов на ночном небе.
История наблюдений за кометами уходит в глубь тысячелетий. Древние цивилизации Китая, Вавилона и Греции скрупулезно документировали их появление, нередко связывая с предзнаменованиями важных событий — чаще всего трагичных. До XVI века появление кометы на небе интерпретировалось как знак, знаменующий скорую смерть королей или знатных людей, либо грядущие катастрофы [2].
Аристотель был первым из известных ученых, кто смог структурировать космологическую теорию образования комет. Однако настоящий прорыв в понимании природы комет совершил английский астроном Эдмунд Галлей. В 1705 году, применяя законы ньютоновской механики, он рассчитал орбиты нескольких десятков комет и обнаружил, что объекты, наблюдавшиеся в 1531, 1607 и 1682 годах, — это одно и то же тело, которое вернется в 1758 году. Предсказание подтвердилось, и астрономический объект назвали в честь ученого — комета Галлея. Это событие стало первым доказательством того, что кометы являются частью Солнечной системы и подчиняются ее законам.
Комета Галлея: когда была в последний раз и опасно ли ее возвращение
По подсчетам астрофизика Уильяма Роберта Джонсона, к марту 2025 года астрономы обнаружили более 7000 комет [3]. Предполагается, что еще триллионы таких объектов существуют в отдаленных областях нашей Солнечной системы. Они не видны непосредственно и находятся в двух основных областях: в окрестностях пояса Койпера (или в рассеянном диске за ним) и теоретическом облаке Оорта.
Происхождение, траектория движения и внешний вид отличают кометы от похожих небесных тел — астероидов и метеоритов. Астероиды, в основном, представляют собой каменистые или металлические тела, сосредоточенные ближе к Земле — в поясе между Марсом и Юпитером. Они движутся по более круговым орбитам.
Когда же небольшой осколок астероида или кометы входит в атмосферу Земли и сгорает, мы наблюдаем метеор, или «падающую звезду». Если же фрагмент достигает поверхности, его называют метеоритом. Таким образом, комета — это, прежде всего, гигантский «снежок» из льда и пыли, пришедший с дальних рубежей, в то время как астероид — «каменная глыба» из внутренней части Солнечной системы.
Астероиды: как они выглядят, откуда берутся и чем отличаются от метеоритов
Как образуется комета
Кометы — это не что иное, как древние строительные блоки, оставшиеся после формирования нашей Солнечной системы. Считается, что они образовались около 4,5 млрд лет назад из того же протопланетного диска — облака газа и пыли, что породил Солнце и планеты. В то время как во внутренней, нагретой области формировались каменистые планеты, на холодных дальних рубежах температура была достаточно низкой, чтобы летучие вещества, такие как вода, метан, аммиак и углекислый газ, могли замерзать и становиться твердыми ледяными ядрами будущих комет.
Когда такое замерзшее ядро небесного тела приближается к Солнцу, льды в его составе сублимируются (переходят непосредственно из твердой фазы в газообразную) и образуют вместе с захваченными частицами пыли яркую облако вокруг ядра кометы, известное как кома. Поскольку пыль и газ из комы свободно улетучиваются в космос, образуется хвост кометы, который бывает двух типов: один — из ионизированных молекул и радикалов, а другой — из пыли [4].
За миллиарды лет планеты претерпели значительные внутренние изменения из-за собственной гравитации, однако кометы настолько малы, что практически не изменились с тех пор. Поскольку они проводят большую часть своего времени вдали от Солнца в состоянии «глубокой заморозки», их вещество сохраняет исходный вид. Их изучение позволяет астрофизикам узнать больше о самых ранних этапах существования Солнечной системы.
Из чего состоит комета
Когда комета приближается к Солнцу, она превращается из темной ледяной глыбы в одно из самых эффектных зрелищ на ночном небе, приобретая сложную и динамичную структуру. В строении активной кометы астрономы выделяют три основные части: ядро, кому и хвост.
Ядро — это твердая основа кометы, ее «голова», в среднем имеющая диаметр в несколько километров. По сути, это гигантская глыба, состоящая из водяного льда, замерзших газов (таких как угарный и углекислый газ, метан и аммиак), а также тугоплавких каменистых и органических веществ. Это единственная постоянная часть кометы, в то время как остальные компоненты — временные, рожденные воздействием Солнца. Поверхность ядра, как правило, сухая, пыльная или каменистая — предполагается, что льды скрыты под поверхностной коркой толщиной в несколько метров. Наблюдения космических аппаратов, включая «Розетту», показывают, что ядра комет имеют неправильную, часто пористую структуру и крайне темную поверхность.
Кома — это огромное газопылевое облако, окружающее ядро. Оно формируется, когда комета находится на близком расстоянии от Солнца — настолько, что его лучи начинают нагревать замерзшую поверхность ядра. В результате лед переходит в газообразное состояние, смешивается с заключенными внутри частицами и образует кому. Такое облако может достигать колоссальных размеров — до тысяч или даже миллионов километров в диаметре, часто превышая по величине планеты-гиганты. Именно этот компонент рассеивает солнечный свет, что делает комету видимой с Земли и позволяет ученым дистанционно изучать состав небесного тела.
Хвост — это самый зрелищный элемент кометы, протяженность которого может составлять миллионы километров. У кометы чаще всего формируется два типа хвостов. Пылевой хвост состоит из мелких частиц пыли, выброшенных из ядра вместе с газом. Он имеет желтоватый оттенок и часто выглядит изогнутым из-за того, что пылинки движутся по собственным траекториям вокруг Солнца. Ионный (или плазменный) хвост состоит из газов комы, ионизированных ультрафиолетовым излучением Солнца. На него действует солнечный ветер — поток заряженных частиц, который и уносит ионы прочь от кометы, придавая хвосту голубоватое свечение и направляя его строго в сторону от Солнца, независимо от направления движения самой кометы.
Кометы оставляют за собой шлейф из пыли и каменных фрагментов. Когда Земля, двигаясь по своей орбите, пересекает его, мельчайшие частицы сгорают в атмосфере планеты, в результате чего мы можем наблюдать метеорный дождь. Например, метеорный поток Персеиды наблюдается каждый год в августе, когда Земля пересекает шлейф кометы 109P/Свифта — Туттля.
Что такое звездопады и когда их смотреть: расписание на 2025 год
Как выглядит комета
В ночном небе мы видим комету не как статичную светяющуюся точку, а как динамичный и яркий объект с ядром и длинным, пронзающим небо хвостом. Благодаря своему виду это одно из самых величественных зрелищ, наблюдаемых с Земли.
Цвет. Ядро кометы является одним из самых темных объектов в Солнечной системе, отражая всего 2–4% падающего света. Однако кома и хвосты, отражающие солнечный свет, могут иметь разные оттенки. Кома обычно выглядит как размытое беловато-зеленоватое свечение, а хвосты четко разделяются на бело-желтоватый пылевой и голубоватый ионный.
Форма. Ядро, как правило, имеет неправильную, часто вытянутую форму из-за своей малой массы. Обволакивающая его кома имеет рассеянную сферическую форму, а хвосты — длинные и вытянутые. Некоторые ядра имеют сложную и необычную форму: например, у кометы 67P/Чурюмова — Герасименко оно напоминает «резинового утенка» [5].
Размер. Когда речь заходит о размерах кометы, важно различать ее ядро и всю окружающую ее структуру, включая длинный хвост. Большинство же комет имеют ядра размером от 1 до 20 км. Бывают и уникальные случаи: диаметр ядра самой большой известной кометы Бернардинелли — Бернштейна (C/2014 UN271), по разным данным, составляет от 120 до 150 км. Окружающая ядро кома может достигать размеров, превышающих диаметр Юпитера, а хвост способен растянуться на расстояние, сравнимое с дистанцией от Земли до Солнца.
Яркость. Этот показатель сильно зависит от расстояния кометы до Солнца и Земли. Большинство комет недоступны для наблюдения невооруженным глазом: даже при сближении с нашей планетой их светимость редко превышает 5–6 звездной величины. Наиболее эффектно выглядят так называемые Большие кометы (или Великие кометы), которые становятся исключительно яркими и хорошо видны невооруженным глазом. В среднем они появляются раз в 10 лет.
Виды комет
Многообразие комет в Солнечной системе астрономы классифицируют, в первую очередь, по периоду их обращения вокруг нашего светила. Именно время, за которое комета совершает один полный виток по своей орбите, позволяет разделить их на несколько видов, каждый из которых имеет свои особенности.
Короткопериодические кометы — это небесные тела с периодом обращения вокруг Солнца менее 200 лет. Они приходят во внутреннюю часть Солнечной системы относительно часто и предсказуемо, что позволяет астрономам заранее рассчитывать даты их возвращения. Яркий пример — комета Галлея с периодом около 76 лет. Ранее считалось, что короткопериодические кометы, в основном прибывают из пояса Койпера — области за орбитой Нептуна. Однако более новые наблюдения показывают, что настоящий источник этих небесных тел — рассеянный диск за поясом Койпера, созданный направленным вовне движением Нептуна 4,5 млрд лет назад. Из-за многократных сближений с Солнцем они часто теряют летучие вещества, что делает их менее яркими по сравнению с долгопериодическими собратьями.
Долгопериодические кометы — это небесные тела с периодом обращения, превышающим 200 лет и достигающим многих тысяч и даже миллионов лет. Считается, что они происходят из гипотетического облака Оорта — сферической оболочки, окружающей Солнечную систему на расстоянии до 1 светового года. Оттуда, под влиянием гравитационных возмущений от пролетающих звезд, кометы устремляются во внутренние области. Их орбиты часто являются сильно вытянутыми эллипсами. Поскольку они редко нагреваются Солнцем, их вещество остается практически первозданным, что часто делает их более яркими и активными. Один из известных примеров таких небесных тел — комета Хейла — Боппа, наблюдавшаяся в 1997 году.
Непериодические кометы — это астрономические объекты, которые пролетают через внутреннюю часть Солнечной системы по незамкнутым гиперболическим или параболическим орбитам. Из-за этого они появляются в Солнечной системе лишь однажды, после чего навсегда покидают ее. В связи с этим их орбитальный период оценивается более чем в 1000 лет. Среди известных примеров — Большая комета 1811 года (C/1811 F1) с периодом обращения от 2742 до 2974 лет, а также C/2022 E3 (ZTF) с предположительным периодом обращения около 50000 лет.
Самые известные кометы
Среди бесчисленного множества комет, бороздящих просторы Солнечной системы, лишь единицам суждено навсегда вписать свое имя в историю астрономии. Одним — благодаря ослепительной яркости и внушительным размерам, а другим — из-за уникальной научной ценности, позволившей ученым узнать больше о природе таких небесных тел.
Комета Галлея — пожалуй, самая известная комета в истории. Это яркая представительница короткопериодических комет — она возвращается к Солнцу каждые 76 лет. Астроном Эдмунд Галлей в 1705 году впервые предсказал ее возвращение, доказав, что кометы являются частью Солнечной системы и подчиняются законам небесной механики. Ее последнее появление в 1986 году было изучено с помощью космических аппаратов. Образ кометы Галлея часто используется в поп-культуре: она часто фигурирует в песнях, стихах и фильмах. Следующее ее появление ожидается в 2061 году.
Комета Хейла — Боппа (C/1995 O1) — одна из самых ярких комет XX века, которую можно было наблюдать невооруженным глазом рекордные 18 месяцев в 1996 и 1997 годах, за что ее прозвали «Большой кометой 1997 года». Она поразила астрономов своими гигантскими размерами: диаметр ядра оценивается в 40–80 км. Астрономы впервые выявили у кометы наличие многих органических соединений и даже третий, натриевый хвост, расположенный между газовым и пылевым. В следующий раз с Земли ее можно будет наблюдать примерно в 4390 году.
Комета Хякутакэ (C/1996 B2) — известна как «Великая комета 1996 года». Она запомнилась своим чрезвычайно близким сближением с Землей (около 15 млн км), что позволило астрономам разглядеть ее в деталях. Она обладала невероятно длинным ионным хвостом (не менее 570 млн км). При ее изучении впервые было обнаружено рентгеновское излучение и органические газы (этан и метан) на небесном теле такого типа.
Комета Шумейкеров — Леви 9 (D/1993 F2) — вошла в историю не своей яркостью, а уникальной судьбой. В 1992 году она была разорвана приливными силами Юпитера на 21 фрагмент, которые в июле 1994 года один за другим столкнулись с газовым гигантом. Это событие стало первым в истории прямым наблюдением столкновения двух небесных тел в Солнечной системе, предоставившим бесценные данные об атмосфере Юпитера.
Комета Чурюмова — Герасименко (67P) — стала первой кометой, на которую совершил мягкую посадку земной аппарат. Им был спускаемый аппарат «Филы», отделившийся от автоматической станции «Розетта» Европейского космического агентства (ЕКА) в 2014 году. Он провел на поверхности чуть менее месяца, детально изучив небесное тело. Благодаря аппарату ученые получили подробнейшие снимки ядра причудливой формы, напоминающего резинового утенка, а также данные о его составе. Тогда же выяснилось, что ядро кометы состоит не только изо льда, но и из частиц пыли.
Комета NEOWISE (C/2020 F3) — стала одной из самых ярких и обсуждаемых комет в XXI веке. Открытая в марте 2020 года, она украсила небо в разгар пандемии. Комета обладала эффектным пылевым хвостом, который был хорошо виден невооруженным глазом в Северном полушарии в течение нескольких недель в июле того же года. По прогнозам специалистов NASA, в следующий раз жители Земли смогут увидеть комету лишь через 6800 лет.
Комета Бернардинелли — Бернштейна (C/2014 UN271) — известна как рекордсмен по размеру ядра среди всех известных комет. Его диаметр, по разным данным, оценивается от 120 до 150 км. Эта гигантская глыба пришла из облака Оорта и максимально сблизится с Солнцем только в 2031 году. Увидеть ее невооруженным глазом с Земли не получится — для этого понадобится мощный телескоп.
Комета Макнота (C/2006 P1) — также известная как «Великая комета 2007 года», считается самой яркой кометой за последние десятилетия. Она была хорошо видна невооруженным глазом даже днем в Южном полушарии в январе и феврале 2007 года. Комета обладала огромным и величественным веерообразным хвостом, который растянулся на более чем 1,5 а.е. и стал одним из самых впечатляющих явлений в истории наблюдений.
Интересные факты о кометах
У Великой кометы 1744 года было целых шесть хвостов, в то время как обычно их наблюдается два. По одной из версий, это может объясняться наличием у небесного тела как минимум трех активных ядер, которые начали распадаться при близком прохождении Солнца.
Комета Хейла — Боппа (C/1995 O1) была видна невооруженным глазом рекордные 18 месяцев.
При появлении кометы Галлея в 1910 году была искусственно создана паника, что позволило продавать людям противогазы, специальные зонты и даже таблетки, призванные защитить от «опасного» небесного тела.
Гравитация Юпитера действует как щит, притягивая и захватывая многие кометы, которые могли бы направиться к Земле.
Согласно одной из гипотез, кометы могли занести на молодую Землю органические вещества и воду, необходимые для возникновения жизни.
Хвост кометы всегда направлен от Солнца из-за солнечного ветра и давления света, которые буквально «отталкивают» частицы газа и пыли от светила.
По данным на 2025 год, астрономы открыли более 7000 комет.
Космический аппарат «Улисс» неожиданно пролетел сквозь хвост кометы Хякутакэ на расстоянии 500 млн км от ее ядра в 1996 году. Позже он проходил сквозь газовые хвосты других комет: C/1999 T1 (Макнота — Хартли), C/2000 S5 и C/2006 P1 (Макнота).
Как увидеть комету: советы по наблюдению
Наблюдение кометы — это уникальная возможность стать свидетелем одного из самых динамичных явлений на ночном небе. В отличие от далеких галактик или туманностей, комета может меняться буквально на глазах в течение нескольких ночей, демонстрируя изменения в длине хвоста и яркости. Чтобы увидеть комету невооруженным взглядом, она должна быть как минимум 4-й величины. Успех в ее поисках зависит от правильной подготовки, терпения и знания нескольких ключевых правил.
Выберите место для наблюдения. Главный враг наблюдателя — городская засветка, поэтому для успешных наблюдений нужно выехать как можно дальше от крупных населенных пунктов — например, в сельскую местность. Также важно обеспечить себе открытый горизонт, особенно в направлении, где находится комета, так как она может располагаться низко над землей. Заранее посмотрите прогноз погоды и убедитесь, что во время наблюдений будет безоблачное небо.
Используйте астрономические приложения и карты. Чтобы узнать, где именно находится комета, используйте современные технологии. Мобильные приложения (например, Stellarium, StarWalk, SkyTonight и другие) позволяют в реальном времени навести камеру телефона на небо и увидеть положение астрономического тела. Кроме того, актуальные координаты и карты пути комет публикуются энтузиастами на специализированных сайтах (например, на сайте астрономов Гидеона ван Бюйтенена [5] или Криса Пита [6]).
Дайте глазам адаптироваться к темноте. Такой процесс обычно занимает около 20–30 минут. В это время избегайте любого яркого света — не смотрите на экран телефона и не включайте фонарик. Если вам необходим свет, используйте красный светофильтр для фонарика, который минимально влияет на ночное зрение.
Используйте оборудование. Многие яркие кометы, такие как NEOWISE в 2020 году, были хорошо видны невооруженным глазом. Но если рассмотреть объект просто так не удается — воспользуйтесь биноклем. Он идеально подходит для такого протяженного тела, как комета, поскольку обладает большим полем зрения и позволяет разглядеть и ядро, и структуру хвоста. Для более углубленного и детализированного изучения кометы можно воспользоваться телескопом.
Наблюдайте в течение нескольких ночей. Комета движется относительно звезд, и ее положение на небе постоянно меняется. Наблюдая за ней несколько вечеров подряд, вы сможете заметить это смещение, что сделает процесс по-настоящему захватывающим. Кроме того, из-за изменения расстояния до Солнца, ее внешний вид (яркость и длина хвоста) может значительно трансформироваться.
7 лучших приложений для наблюдения за звездным небом
Частые вопросы
Какие кометы можно наблюдать в 2025 и 2026 году?
В конце 2025 года жители Земли смогут наблюдать три кометы. Самая яркая комета года — Леммон (C/2025 L1), она доступна для наблюдений в октябре и ноябре из России и других стран Северного полушария [7]. Она прошла на минимальном расстоянии от Земли (89 млн км) 21 октября 2025 года. Комету SWAN (C/2025 S1) можно было наблюдать в течение октября. Она прошла на минимальном расстоянии от Земли (39 млн км) 20 октября 2025 года [8]. Лучше всего ее было видно жителям Южного полушария.
Комета 3I/ATLAS (C/2025 N1) появится на небе в конце ноября и в декабре 2025 года в созвездии Девы [9], однако увидеть ее можно будет только в телескоп. Наилучшие условия для наблюдения сложатся в южных и средних широтах Северного полушария, однако небесное тело будет видно и в широтах Москвы и Санкт-Петербурга — ниже над горизонтом и при ясном небе.
В 2026 году для наблюдений с Земли также будут доступны три кометы. Уже в середине января можно будет увидеть комету 24P/Шомасса, которая приблизится на максимальное расстояние к нашей планете в разгар новогодних каникул — 4 января. Увидеть ее можно будет как в Северном, так и в Южном полушарии.
Продолжить наблюдения можно будет поздней весной: в конце апреля — начале мая 2026 года будет видна комета C/2025 R3 (PanSTARRS). В Северном полушарии она будет лучше заметна утром, а в Южном — вечером. Еще одна комета 10P/Темпеля 2 будет заметна в июле–августе 2026 года. Она будет заметна в обоих полушариях, однако в Южном объект поднимется значительно выше над горизонтом, чем в Северном [10].
Почему комета так называется?
Название «комета» имеет древнегреческие корни и происходит от слова kometes, что означает «волосатый» или «косматый». Такое название объекту дали древнегреческие астрономы за его характерный внешний вид. Яркая «голова» кометы с длинным, струящимся хвостом напоминала им сияющие волосы, развевающиеся на ночном небе [11].
Может ли комета упасть на Землю?
Да, комета может достичь Земли, но вероятность такого события крайне мала, и за потенциально опасными объектами ведется постоянное наблюдение. Столкновения нашей планеты с кометами в прошлом действительно происходили и, по одной из гипотез, могли влиять на развитие жизни. Например, ученые предполагают, что именно с помощью комет или астероидов на Землю попала вода и органические вещества, которые привели к появлению всего живого. Однако бывает и обратная сторона — гигантское ядро кометы, состоящее из льда, пыли и горных пород, при падении на планету способно вызвать колоссальные разрушения [12].
От опасных «гостей» из далеких уголков Солнечной системы Землю защищает гравитационное поле таких гигантов, как Юпитер. Оно действует как естественный «щит», часто изменяя орбиты комет и отбрасывая их от нашей планеты. Помимо этого, кометы чаще всего пролетают в миллионах километров от Земли, поэтому не угрожают нам.
Как кометы получают свои названия?
Традиционно кометы называют в честь человека или телескопа, которые их открыли. Например, астрономы Алан Хейл и Томас Бопп открыли комету Хейла — Боппа 23 июля 1995 года. Аналогичным образом 27 марта 2020 года космический телескоп NASA NEOWISE обнаружил комету, получившую одноименное название.
Чтобы сделать названия комет более понятными и единообразными, Международный астрономический союз (IAU) разработал систему наименований. Согласно ей, комета Хейла — Боппа называется C/1995 O1, а комета NEOWISE — C/2020 F3. Название строится по следующей схеме: Категория/Год открытия Полумесяц/Порядковый номер.
Первая буква указывает на категорию, к которой относится комета — всего их шесть (P, C, X, D, A и I). Далее следует год, в который было совершено открытие. За ним — буква, обозначающая половину месяца, когда была обнаружена комета: A обозначает первую половину января, B — вторую половину, C — первую половину февраля и так далее. Последующая цифра указывает на порядок, в котором были открыты кометы. Если это была первая комета, обнаруженная в этой половине месяца, ей присваивается номер 1 (как комете Хейла — Боппа), если она была второй, ее название будет заканчиваться на 2, и так далее.
Существуют некоторые исключения из стандарта IAU. Как правило, они связаны с кометами, открытыми в древности. Например, комета, описанная Аристотелем в 341 году до н.э., известна как X/-341, поскольку у астрономов недостаточно информации, чтобы лучше классифицировать ее.
Кроме того, если периодическая комета пролетает мимо Солнца более одного раза, то перед первой буквой «Р» в официальном названии ставится цифра в соответствии с порядком открытия. Например, комета Галлея официально известна как 1P/Halley, потому что она была первой кометой, которая была идентифицирована (Эдмундом Галлеем) как периодическая. В то же время комета 67P/Чурюмова — Герасименко, открытая в 1969 году, стала 67-й периодической кометой, о чем и свидетельствует ее название [13].
Как в космосе вычисляют расстояние? Километры здесь не работают — он слишком огромен. На помощь приходят другие единицы измерения, одна из них — астрономическая единица. Чему она равна, рассказывали здесь.
Читайте также:
Все о Сатурне: из чего состоит, сколько лететь и другие факты о «Властелине колец»
Все о Марсе: есть ли жизнь, сколько лететь и почему называют Красной планетой
Звездопад Ориониды: когда и где наблюдать пик метеорного потока
Что такое звездопады и когда их смотреть: расписание на 2025 год
Тауриды: когда и где наблюдать метеорный «поток Судного дня»
На обложке — комета Бернардинелли — Бернштейна во внешней области Солнечной системы в представлении художника. NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva (Spaceengine)
