Помимо этих двух комет, чьи движения, как показывают расчеты, были полностью подтверждены их фактическим возвращением к Солнцу, можно упомянуть множество других, орбиты которых известны столь же точно, хотя из-за большой продолжительности их периодов еще не было времени подтвердить их правильность полным оборотом. Так, комета, открытая Ольберсом в 1815 году, которой требуется 75 лет для совершения каждого оборота, хотя и наблюдалась в перигелии лишь однажды, может быть прослежена на своем пути столь же внимательно и ожидаться с такой же уверенностью при следующем приближении к центру системы в 1890 году, как и кометы Галлея и Энке. Нет необходимости описывать здесь другие кометы, чьи обширные периоды обращения требуют смены многих лет или столетий, прежде чем они снова станут видимыми с Земли. Я могу лишь упомянуть еще одну небольшую комету, открытую Гамбаром в 1826 году, период которой, согласно расчетам, составляет не более 6 лет. М. Клаузен из Альтоны удовлетворительно показал, что эта комета идентична кометам 1772 и 1805 годов и что неравенство ее периодов, имевшее место между тремя наблюдавшимися возвращениями, возникло из-за возмущающего влияния Юпитера в 1782 и 1794 годах.
Однако из всех комет, орбиты которых были установлены, ни одна не приближается к планетам так близко, как комета Энке. Никогда не удаляясь от Солнца на расстояние, превышающее расстояние до Паллады, и пересекая путь Земли, а также путь каждой другой планеты, находящейся ближе Паллады, более шестидесяти раз за столетие, именно от этой кометы мы должны в первую очередь опасаться риска столкновения. Установлено, что она особенно подвержена возмущениям от притяжения Меркурия, к которому иногда приближается на расстояние до 360 000 миль. Это обстоятельство заставило некоторых опасаться, что в будущем может произойти столкновение между этой кометой и Меркурием; во всяком случае, их частое сближение даст астрономам средства для определения массы этой планеты, которая до сих пор известна не очень точно. Что касается ее приближения к нашей собственной планете, Ольберс вычислил, что в течение 88 000 лет эта комета подойдет к нам так же близко, как Луна: что через четыре миллиона лет она пройдет на расстоянии около 7700 географических миль, и тогда, если ее притяжение будет равно земному, воды океана поднимутся на 13 000 футов, то есть выше всех европейских гор, за исключением Монблана: таким образом, только жители Анд и Гималаев смогли бы спастись от такого потопа, который, вероятно, оставил бы на нашем земном шаре следы своего свершения, подобные тем, что обнаруживаются в наши дни. По прошествии 219 миллионов лет, согласно расчетам того же астронома, произойдет фактическое столкновение между этой кометой и Землей, достаточно сильное, чтобы разрушить ее внешнюю кору, изменить элементы ее орбиты и уничтожить различные виды живых существ, обитающих на ее поверхности.
Эти вычисления могут показаться некоторым умам химерическими просто из-за огромного периода времени, на который они распространяются. Тем не менее, они основаны на доказательствах. Ниже приводится рассуждение, с помощью которого Ольберс пришел к этим поразительным результатам. Сначала он предполагает, что вокруг Солнца описана сфера, совпадающая с орбитой Земли, которая здесь принимается за круговую. На этой сфере он затем чертит малый круг на расстоянии a, с Землей в качестве полюса. Очевидно, что вероятность того, что комета подойдет к Земле ближе, чем на расстояние a, среди тех комет, чей перигелий лежит внутри орбиты Земли, будет относиться как удвоенное содержание малого круга на сфере к поверхности всей сферы. Но из-за движений Земли и кометы очевидно, что комета может пересечь сферу вне малого круга и все же пройти ближе к Земле, чем на расстояние a: поэтому мы должны изменить условия в соответствии с законами параболического движения, и Ольберс показывает, что вместо круга с радиусом a мы должны принять эллипс, поперечная ось которого равна 2a, а сопряженная ось равна 2a. Содержание этого эллипса равно πa^2, а поверхность сферы, если назвать ее радиус R, равна 4πR^2: следовательно, мы имеем πa^2 / 4πR^2 = a^2 / 4R^2 для отношения двух величин, и вероятность того, что комета не приблизится к Земле ближе, чем на расстояние a. Чтобы комета столкнулась с нашим земным шаром, очевидно, что a должно быть меньше суммы радиусов Земли и кометы; предположим, что средний диаметр комет составляет 1/10 диаметра Земли, и, принимая R за 23 405 радиусов Земли, мы имеем 4R^2 / a^2 = 439 000 000, что означает, что если бы 439 миллионов комет одновременно входили в сферу, радиус которой равен R, Земля была бы задета одной из них: или что если бы раз в год к Солнцу приближалась комета, перигелийное расстояние которой меньше R, то до истечения 439 миллионов лет Земля была бы задета. Теперь, из комет, наблюдаемых проходящими мимо Земли в течение года, обычно есть одна, чье перигелийное расстояние меньше R, и поэтому, если учесть, сколько их проходит незамеченными, можно предположить, что в действительности их в среднем не менее двух; следовательно, мы можем заключить, что в течение 219 миллионов лет наш земной шар будет несомненно разбит кометой. Я отметил, что комета Энке приближается к орбите Земли ближе, чем любая другая из до сих пор открытых; и поэтому вероятность того, что судьба, которая, как доказано, уготована нашему земному шару, будет исполнена именно этой кометой, весьма велика.
Но подобные спекуляции, какими бы поразительными ни были их результаты, не приносят никакой практической пользы и мало способствуют развитию науки. Они дают удивительные доказательства энергии человеческого интеллекта, с помощью которого человек расширяет свое видение до горизонта самого далекого будущего и смотрит вперед, быть может, с чувством самоуверенной уверенности на те важные события, которые, благодаря своему знанию природы, он способен предвидеть. Но пусть он не полагается слишком уверенно на истинность таких предсказаний. Астрономы, правда, предсказывали столкновение кометы с Землей — событие, которое мгновенно уничтожит большую часть человеческого рода: но любое незначительное притяжение, которое при расчете движений этой кометы они случайно упустили из виду, должно обесценить все их выводы и сделать предсказание сразу тщетным и бесполезным; в то время как, возможно, какая-то другая комета, среди многих тысяч, пересекающих систему и следующих по неизвестной нам орбите, может тем временем вступить в контакт с нашим земным шаром и таким образом, без всякого предупреждения о своем приближении, произвести те же ужасные последствия задолго до того, как наступит ожидаемый период.
ЧАСТЬ IV. КОМЕТЫ НА РАЗЛИЧНЫХ СТАДИЯХ ЗРЕЛОСТИ.
I. Из тщательного изучения тех комет, движения которых точно известны при их последовательных возвращениях к перигелию, можно получить много ценной информации иного рода. Ибо если в период их отсутствия с ними произошли какие-либо изменения в физическом строении, то это изменение, вероятно, будет указано соответствующим изменением в их внешнем виде. Поскольку действие солнечной силы столь велико (каков бы ни был способ ее действия) в отталкивании туманного вещества кометы в форме хвоста, предполагалось, что часть этого туманного вещества может даже полностью отделиться от притяжения ядра, вызывая постепенное уменьшение вещества кометы; и этот эффект, очевидно, будет тем легче произведен, если гравитация туманных частиц к ядру ослабляется вращательным движением кометы. Теперь, внимательное изучение тех комет, чьи приближения к Солнцу в перигелии близки по расстоянию и часты по времени, может позволить нам судить, обосновано ли это предположение. Но это вопрос, на который внимание астрономов было направлено слишком недавно, чтобы его можно было считать очень удовлетворительно решенным. Требуются многочисленные данные, которые может предоставить только постоянное и тщательное наблюдение, прежде чем можно будет получить какой-либо решающий результат. Но, безусловно, наблюдения астрономов, насколько они были сделаны, как в отношении уменьшенного размера ядра всех комет после прохождения перигелия, так и в отношении меньшей яркости кометы Галлея в частности при ее последнем появлении, по-видимому, подтверждают то, что обильно подсказывают другие соображения, а именно, что частичное изъятие туманного вещества действительно происходит при каждом приближении кометы к Солнцу.
Поэтому вполне естественно возникает вопрос: не будет ли комета после долгой череды оборотов подвержена полному уничтожению из-за этого рассеивания туманного вещества? Мнение Гершеля относительно строения и формирования комет здесь заслуживает нашего внимания, так как оно удовлетворительно разрешает предложенную трудность. Пожалуй, нет человека в анналах астрономии, который внес бы больший вклад в наши знания о небесах, чем сэр Уильям Гершель, как расширяя пределы нашего зрения в самые отдаленные части Вселенной, так и исследуя законы, управляющие более сложными явлениями природы. Но из всех его вкладов в науку ни один не является столь важным сам по себе или столь хорошо приспособленным для раскрытия нам тайных и чудесных операций, происходящих в мастерской Природы, как открытия, которые он сделал относительно туманностей. Предполагается, что эти туманности образованы частичной конденсацией материи, вероятно, самой эфирной среды, рассеянной по всей Вселенной; и что их число должно быть огромным, достаточно доказывается тем фактом, что Гершель только своими собственными усилиями открыл 2000 из них. Некоторые туманности обнаруживают столь сильное сходство со многими кометами, которые из-за их удаленности от Солнца едва различимы с Земли, что их нередко путают; и только при более близком приближении или при близком знакомстве со всеми туманностями в той же части неба астрономы способны их различить. Теперь, по мнению Гершеля, и его мнение решительно поддерживается авторитетом Лапласа, кометы изначально являются крошечными туманностями, которые благодаря постоянному сближению своих частиц в конце концов приобрели такую степень плотности, что стали способны притягиваться Солнцем и описывать свою собственную орбиту. По мере того как туманная масса приближается к Солнцу, одним из результатов, как мы видели, является расширение ее частей и их удлинение в то, что было названо хвостом: но другим результатом, согласно Гершелю, и не менее важным, является постепенное уплотнение туманного вещества под воздействием солнечного тепла. «Все признают», — говорит он, — «что акт свечения означает разложение, при котором выделяется по крайней мере свет; но что многие другие упругие летучие вещества улетучиваются в то же время, особенно при столь высокой степени разрежения, далеко не невероятно. Поскольку свет, следовательно, безусловно, а очень вероятно, и другие тонкие флюиды также улетучиваются в большом количестве в течение значительного времени до и после ближайшего приближения кометы к Солнцу, я рассматриваю», — говорит Гершель, — «прохождение перигелия в некоторой степени как акт консолидации».
II. Этот процесс консолидации будет, очевидно, тем мощнее, чем больше комета подвергается калорическому действию Солнца; условие, которое зависит от двух обстоятельств: во-первых, от перигелийного расстояния кометы, во-вторых, от времени, за которое она совершает свой оборот. Из этого соображения следует, что мы можем даже оценить степень твердости, которой достигли кометы, просто принимая во внимание эти два обстоятельства; и обращение к наблюдениям сразу покажет, верна ли эта теория. Но прежде чем пытаться применить этот тест, необходимо сделать одно замечание, которое показывает, что его применение не во всех случаях может быть окончательным. Если бы все кометы во время своих последовательных оборотов вокруг Солнца оставались полностью свободными от возможности получения какого-либо приращения постороннего вещества, стремящегося увеличить их объем, тогда мы могли бы ожидать, что рассмотрение их перигелийного расстояния и периода обращения всегда должно соответствовать величине их твердости, или, другими словами, фактическому размеру их ядра. Но если мы предположим вместе с Гершелем, Лапласом и другими выдающимися астрономами, что во всем пространстве существуют множества туманностей на каждой стадии зрелости, от тех, чье формирование только началось, до тех, чья конденсация под действием притяжения частиц уже зашла так далеко, что вскоре сделает их способными гравитировать к Солнцу, мы должны считать не невозможным, что кометы в обширном диапазоне своих орбит могут время от времени встречаться с некоторыми из этих туманностей и, таким образом, нести с собой новый запас неперигелийного вещества при своем следующем приближении к центру системы. Таким образом, потеря вещества, которой, как мы отмечали выше, кометы подвергаются из-за испарения, возможно, может быть восстановлена; в то время как с течением времени они могут приобрести величину и твердость, значительно превосходящие те, что могли бы возникнуть из первоначального количества их туманного вещества. Конечно, мы не вправе предполагать, что это случайное соединение кометы с туманностями происходит часто; но при оценке консолидации различных комет, чтобы выяснить, соответствует ли результат тому, что заставила бы нас ожидать частота и близость их приближения к Солнцу, мы должны помнить, что тест не является непогрешимым из-за возможности приращения туманного вещества, которое могло произойти описанным нами образом.
Теория Гершеля относительно действия солнечного тепла в содействии консолидации комет обязательно подразумевает, что оболочка и хвост постепенно становятся менее обширными, а ядро, на поверхности которого консолидируется туманное вещество, постепенно увеличивается в величине. В этих отношениях, следовательно, некоторая разница должна быть указана физическим видом тех комет, чьи перигелийные расстояния и периоды обращения не одинаковы; условие, подтвержденное исследованием нескольких из них, которые наблюдались наиболее внимательно. Вторая комета 1811 года имела ядро, которое, по мнению континентальных астрономов, составляло 570 миль; в то время как ее хвост был 500 000 миль в длину. Комета 1807 года обладала ядром меньшего размера, но хвостом большей яркости; диаметр одного составлял всего 538 миль, длина другого — 9 000 000. Первая комета 1811 года, которая из-за своего великолепного вида была названа великой кометой 1811 года, наблюдалась как имеющая меньшее ядро, но, с другой стороны, ее оболочка и хвост были гораздо более обширными; диаметр ее ядра составлял 428 миль, а хвост растянулся не менее чем на 132 000 000 миль. Первая из этих трех комет, следовательно, согласно теории Гершеля, должна была подвергаться в гораздо большей степени консолидирующему влиянию солнечного тепла, чем любая из двух других, видя, что она имела самое большое ядро и наименьшее количество туманного вещества: и аналогичный результат должен быть указан в отношении всех трех комет при сравнении их соответствующих периодов и перигелийных расстояний. Периодический оборот великой кометы 1811 года составляет 3383 года, и она приближается к Солнцу в перигелии на 1,55 ближе, чем другая комета 1811 года: произведение этих двух чисел равно 5243. Периодический оборот кометы 1807 года составляет 1713 лет, а ее перигелийное расстояние в 2,46 раза меньше, чем у второй кометы 1811 года: произведение этих двух чисел равно 4213. Периодический оборот второй кометы 1811 года, чье перигелийное расстояние мы приняли равным 1 в качестве стандарта сравнения, составляет 875 лет. Эти числа, следовательно, 5243, 4213, 875, представляющие обратно пропорционально результат длительного действия Солнца на туманное вещество трех комет, соответствуют очень близко относительным величинам их ядер, как указано наблюдением; и, следовательно, подтверждение теории Гершеля является полным. Если этот сравнительный взгляд на кометы будет подтвержден более обширными наблюдениями, он послужит для того, чтобы дать некоторое представление о происхождении и расположении этих тел и сообщить нам об истинном месте, которое они занимают в планетной системе. И не самым маловажным результатом установления этой теории будет то, что она позволит астрономам классифицировать кометы в соответствии с различными стадиями зрелости, которых они достигли в процессе консолидации. Наблюдение, по сути, уже предоставило нам обширную шкалу комет, которые различимы с помощью этого важного критерия. Несколько было замечено таких, которые вообще не имели ядра, представляя только постепенное утолщение к средним частям, которые были почти полупрозрачными; в то время как, с другой стороны, есть много таких, чья конденсация зашла так далеко, будучи более подверженными действию солнечного тепла, что они имеют ядро в 100, 1000 или даже 2000 миль в диаметре. Те из последнего описания приближаются по всем обстоятельствам своего физического характера к природе планетных тел; и, в частности, подобно им, менее подвержены тем внезапным изменениям от насильственного действия солнечного тепла вблизи их перигелия, которым, как наблюдается, подвергаются кометы меньшего размера и более рыхлой текстуры.
III. Из этих наблюдений мы будем лучше способны оценить вероятность предположения, возможно, можно сказать, более спекулятивного, чем полезного, но тем не менее основанного на философских принципах, являются ли кометы обитаемыми телами? Совершенно очевидно, что такое предположение никогда не может быть применено к большинству комет; ибо в отношении тех, чья консолидация все еще только частична, насильственные изменения, которые происходят в их строении и структуре, как в перигелии, так и в афелии, совершенно несовместимы со всеми нашими идеями о существовании животных или растений. Но в отношении тех комет, чье продвинутое состояние зрелости делает влияние Солнца неспособным существенно влиять на поверхность ядра, кажется, нет физической невозможности, почему многие из них не могут быть обителью живых существ, так же как Земля и другие планеты системы.
Тем не менее, учитывая крайности расстояния от Солнца, на которых кометы помещены в различных частях своих эксцентрических орбит, было высказано мнение, что огромные вариации тепла и холода, которым должны подвергаться обитатели кометы, делают вышеуказанное предположение совершенно несостоятельным. Это, однако, возражение, которое, хотя и применимо ко всем кометам, каково бы ни было их состояние консолидации, является поистине более показным, чем существенным. Ньютон действительно вычислил, что великая комета 1680 года, которая прошла в пределах 150 000 миль от поверхности Солнца, должна была быть нагрета до температуры в 2000 раз выше, чем раскаленное железо. Но простой факт, что комета, даже если бы ее плотность превышала плотность самого железа, не была мгновенно рассеяна силой такого горения, указывает на некоторую ошибку в данных, на которых основан этот расчет. Тем не менее, хотя следует допустить, что тепло не так велико, как Ньютон был склонен оценивать, можно предположить, что вариации температуры, которым подвергается комета, все еще слишком значительны для существования и обитания существ, обладающих конституциями, хотя бы отдаленно аналогичными тем, что на Земле. Но применение законов химической науки к этому предмету демонстрирует, что эти крайности тепла и холода отнюдь не так чрезмерны, как простые изменения расстояния кометы от Солнца могли бы, возможно, заставить нас вообразить.