4.6.3. ДОЛГОПЕРИОДИЧЕСКИЕ КОМЕТЫ

Из 525 комет, орбиты которых определены точно, 199 находятся на эллиптических орбитах, 274 — на почти параболических и 52 — на слегка гиперболических [418, стр. 2; см. также рис. 4.6.1]. Но если в элементы гиперболических комет внести поправки, учитывающие возмущения от планет, то все они, по-видимому, станут близки к параболическим. Следовательно, нет определенных доказательств, что кометы приходят из межзвездного пространства. Насколько нам известно, все кометы принадлежат к Солнечной системе. Однако возмущения со стороны планет изменяют орбиты некоторых комет так, что они выбрасываются из Солнечной системы в межзвездное пространство.

Поскольку орбиты комет в своем большинстве имеют очень большой эксцентриситет, приближенные методы, развитые в гл. 3, становятся неприменимыми. Полезно использовать следующие соотношения между большой полуосью а, удельным орбитальным моментом количества движения С, радиусами перигелия и афелия скоростями при при Имеем

где — орбитальная скорость Земли, равная радиус ее орбиты. Аналогичным образом

В связи с тем, что близко к единице, приближенно имеем

Часто оказывается невозможным установить с уверенностью, является ли орбита долгопериодической кометы с большим эксцентриситетом эллиптической или параболической; мы будем относить эти кометы к «почти-параболическим». Почти-параболические кометы в действительности могут быть эллиптическими, но с афелием, расположенным в области, которую Оорт [323] называет «кометным резервуаром» и которая простирается по крайней мере до см (0,1 светового года). Периоды их орбит лежат в диапазоне от до, возможно, лет [323]. Эта теория рассмотрена далее Литлтоном [278]. Долгопериодические кометы большую часть времени жизни находятся вблизи своего афелия, но через регулярные интервалы на короткое время появляются в областях, близких к Солнцу. И только в редких случаях, когда расстояние перигелия кометы оказывается меньше величины порядка см, ее можно наблюдать. Даже порядок величины общего числа комет в Солнечной системе остается неизвестным, но можно полагать, что оно очень велико.

Ориентация орбит долгопериодических комет в пространстве, по-видимому, случайна, и число комет с прямым движением почти такое же, как и с обратным. Из этого можно сделать вывод, что в среднем кометы в резервуаре находятся в покое относительно Солнца, или, другими словами, участвуют в движении Солнца в Галактике. Из соотношения (4.6.6) следует, что кометы с перигелием см будут иметь в афелии тангенциальную скорость при . Поскольку скорость Солнца относительно соседних звезд имеет порядок нескольких километров в секунду, то небольшие значения скорости комет в резервуаре ясно показывают, что он является частью Солнечной системы. Однако не совсем ясно, верно ли это заключение, так как кометы подверглись селекции — ведь с Земли можно наблюдать только те кометы, которые имеют радиус перигелия не больше нескольких астрономических единиц.

Если бы кометы возникали в окрестностях других звезд или в случайных областях межзвездного пространства, их орбиты были бы гиперболическими и легко выделялись среди наблюдаемых почти параболических орбит. Следовательно, у нас есть проверенные доказательства того, что кометы являются подлинными членами нашей Солнечной системы, а кометный резервуар — ее существенной частью.

Оорт [323] предположил, что первоначально кометы образовались вблизи Юпитера, а затем были выброшены в кометный

резервуар в процессе сближений с Юпитером. Это представляется крайне маловероятным. Как будет видно далее, более вероятно, что долгопериодические кометы возникли в результате аккреции в кометном резервуаре. Возражения против такого процесса, выдвинутые Эпиком [326, 327] и другими, не являются вескими, так как они основаны на однородной модели межпланетной среды (см. гл. 15 и 19).