ДАВЛЕНИЕ СВЕТА НА КОМЕТНЫЕ ЧАСТИЦЫ

Пылевая составляющая свечения кометы формулой (37.5) не учитывается и появление в голове кометы пыли, да еще в результате отдельных взрывов, очень трудно понять; приходится признать, что пыль в мелко дисперсном состоянии уже вморожена во льды кометного ядра. Освобождаясь, она выбрасывается со скоростями нескольких десятков метров в секунду и подхватывается давлением солнечного света, которое особенно эффективно действует на частицы радиусом около 0,1 мкм. Теория дает нам в случае вещества с плотностью около 2,8 г/см3 отношение отталкивательной силы к силе притяжения около 2—2,5. Мы видели, что согласующиеся с этим значения наблюдаются в хвостах II типа.

Можно рассчитать также величину светового давления на молекулы и атомы. Механизм резонансной флуоресценции требует этого неминуемо: квант несет с собой массу и обладает количеством движения именно таков будет импульс силы, получаемый молекулой при поглощении кванта, в направлении продолженного радиуса-вектора. В то же время переизлучение кванта может произойти в любом направлении и, следовательно, никакого направленного импульса газовым частицам не дает. Для расчета светового давления в этом случае нужно знать величину потока соответствующих квантов и вероятность их захвата соответствующими молекулами или атомами, что зависит также и от времени существования последних в нужном энергетическом состоянии. Так, расчеты отталкивательной силы, испытываемой атомами при поглощении ими излучения Солнца в линиях , показали, что она примерно в 50 раз превосходит силу притяжения. Если это значение сопоставить с наблюдавшимся у головы кометы Мркоса излучением на расстоянии ~2000 км в сторону Солнца, то окажется, что выброс атомов натрия из ядра кометы происходил со скоростью 2 км/с (см. задачу 4), что превышает тепловую скорость их движения (около 0,45 км/с) для того расстояния а. е., при котором были сделаны наблюдения. Более тяжелые и сложные молекулы имеют гораздо меньшую вероятность рассеяния резонансных солнечных квантов и в связи с этим гораздо меньшее значение отталкивательного ускорения, чем у атомов натрия, что делает непонятным значения 22,44,66 для , у газовых хвостов I типа, состоящих из .

Между тем в хвостах типа 10 отталкивательные ускорения иногда достигают тысячекратного значения гравитационного ускорения. Отдельные облачные образования в хвостах комет I типа также движутся с очень большими ускорениями при очень больших начальных скоростях (7—9 км/с), и для них, следовательно, гипотеза светового давления непригодна. При этом само явление взрывного выделения газов из ядра кометы не укладывается в круг описанных регулярно действующих факторов.

Выделение вещества из головы кометы проявляет себя и чисто механически. Давно знают, что движение некоторых периодических комет не сводится к действию одной гравитационной силы. Особенно известно вековое ускорение кометы Энке. Его нельзя объяснить движением в сопротивляющейся среде: межпланетная среда обладает недостаточно высокой плотностью. Наоборот, другой механизм достаточно эффективен. Ядро кометы вращается с периодом, который оценивают приблизительно в одни сутки. При облучении Солнцем ядро нагревается, но наибольшая температура наступает не в подсолнечной точке кометы, а несколько позже, скажем, на 10—15° по долготе в сторону «вечера». Между тем выброс газа и пыли всего обильнее здесь, и при выбросе возникает реактивное ускорение в направлении, которое составляет с радиусом-вектором кометы заметный угол, так что у реактивного ускорения есть составляющая, перпендикулярная к радиусу-вектору.

Эта составляющая увеличивает или уменьшает скорость орбитального движения кометы в зависимости оттого, вращается ли комета в прямом или обратном направлении. Наряду с ускорением у комет встречаются, правда реже, замедления движения.