О структурных моделях кометного ядра в новой концепции

До недавнего времени все модели кометного ядра были довольно умозрительными (тем не менее, их продолжают обсуждать и сейчас). В годы подготовки полета космических аппаратов к комете Галлея понадобился новый подход к проблеме. Автор этих строк был в числе тех лиц, которым было поручено отделить надежную информацию о кометах от спекулятивной. Была предпринята попытка пересмотреть гипотезы о структурных моделях кометного ядра в неразрывной связи с гипотезами о физических механизмах происхождения структуры ядра и характерных кометных орбит.

После значительных усилий по выполнению такой работы у нас появилась возможность подойти к решению поставленного вопроса на основе вывода следствий из гипотезы об определенном силовом механизме формирования комет с учетом длительной эволюции ядра в условиях облака Оорта (см. общую схему, изложенную в предыдущем разделе). Перечислим главные варианты структурной модели ядра у разных комет, которые могли быть сформированы приливным механизмом.

Варианты одиночного кометного ядра. I. Относительно крупные части (приблизительно 1/2, 1/4 и т. д.) бывших планетезималей, т. е. небольших планеток, богатых различными льдами. Такие фрагменты ледяных тел могли быть оторваны катастрофически сильным приливным воздействием Нептуна или других гигантов и разбросаны на самостоятельные гелиоцентрические орбиты. На поверхности таких обломков могли сохраниться остатки не ледяной коры родительского тела. Дальнейшая эволюция способна была придать ям все свойства той модели кометного ядра, которая связана с именем Ф. Л. Уиппла.

II. Блоки из двух или нескольких хаотически объединившихся крупных обломков бывшей планетезимали. Эти фрагменты могли объединиться либо сразу после спада кратковременного катастрофического всплеска приливной силы, либо после более или менее длительного существования в виде двойной или множественной системы тел. Остатки не ледяной коры родительского тела должны быть элементами внутренней структуры таких блоков. По сути дела, это тоже вариант уиппловской модели комет, но этот вариант отличается от предыдущего по внутреннему строению и может обладать довольно фантастической формой (например, арахисоподобной формой, как у ядра кометы Галлея).

Варианты множественного кометного ядра. III. Свита из множества глыб, обращающихся вокруг одного тела, в котором сосредоточена главная часть массы кометного ядра. Длительная эволюция должна была превратить такую систему весьма многочисленных спутников в бесстолкновительную систему, похожую на некоторые теоретические модели колец Сатурна. Крупнейший спутник меньше главного тела по крайней мере на 2 порядка (средний диаметр).

IV. Система двух тел, приблизительно одинаковых по размерам (с точностью до порядка). Иначе говоря, одно главное тело с одним главным спутником. Другие спутники (если они были) прекратили свое существование из-за возмущений от крупнейшего спутника или попали на орбиты, удовлетворяющие условиям стабильно-то резонанса с главным.

Вариант структуры кометного ядра можно опознать по косвенным признакам, сопоставляя наблюдаемые особенности физического поведения кометы и ожидаемую реакцию ядра разных типов на слабый всплеск приливной силы и учитывая соображения о последствиях нарушения бесстолкновительной структуры во множественном кометном ядре после переброски кометы в зону приливных воздействий. Полученные таким путем косвенные данные о структуре ядра можно использовать как предварительную информацию для выяснения дополнительных подробностей о каждой интересной комете путем определения ее места в общей схеме эволюции комет.

Такая схема представляется чрезвычайно удобной для практического использования в исследованиях конкретных комет и в выборе узловых вопросов дальнейшего научного поиска (хотя применять эту схему можно только методом творческого подхода, а не догматически, так как не исключена возможность непредвиденных подробностей).