В 1986 году многие из нас могли наблюдать комету Галлея при её облёте вокруг Солнца. Теперь комета проходит самую дальнюю точку траектории — афелий. К Солнцу она вернётся через 38 лет.
Зимой 2023/2024 года происходит мало кем отмеченное астрономическое событие: объект 1P/Halley, самая известная из комет, пролетает самый удалённый сегмент своей околосолнечной орбиты. В отличие от моментов прохождения перигелия, сейчас за ней никто не наблюдает.
Период обращения кометы Галлея в течение последних трёх столетий составлял 75—76 лет, хотя за время документированных наблюдений с 240 г. до н.э. он изменялся в пределах 74 — 79 лет. Траектория обращения кометы — очень вытянутый эллипс. В перигелии (наиболее близкой к Солнцу точке траектории) расстояние до Солнца составляет 0,6 астрономических единиц, то есть она пролетает между орбитами Меркурия и Венеры. В афелии, который она как раз проходит в эти дни, расстояние до Солнца 35 а.е. — примерно как у Плутона.
Орбиты комет этого типа указывают на то, что изначально они были долгопериодическими с периодами обращения тысячи — десятки тысяч лет. В какой-то момент их траектории претерпели изменения из-за взаимодействия с планетами—газовыми гигантами. Такие долгопериодические кометы происходят из отдалённой (гипотетической за отсутствием прямых наблюдений) области Солнечной системы — облака Оорта. Эта область расположена на расстояниях порядка 100 тысяч астрономических единиц от Солнца, а период обращения космических тел оттуда может достигать 30 миллионов лет. Предполагают, что комета Галлея превратилась в короткопериодическую в течение последних 16 — 200 тысяч лет.
Траектории обращения комет, в отличие от планет и астероидов, могут быть произвольно ориентированы в пространстве, то есть кометы обычно не находятся в плоскости эклиптики (плоскости движения планет). Это значит, что на небе они могут появляться везде, а не только вдоль линии зодиакальных созвездий. Это, кстати, подтверждает предположение об их происхождении в отдалённых областях Солнечной системы. Плоскость кометы Галлея наклонена к эклиптике примерно на 18°, и комета при подлёте к Солнцу «выныривает» из южного небесного полушария в северное. Также комета обладает ретроградным движением — её траектория вокруг Солнца идёт по часовой стрелке противоположно движению планет. Это означает, что относительные скорости сближения кометы и планет весьма значительны (порядка 80 км/сек). Подобные значения и скоростей сближения космических аппаратов, которые исследовали комету в 1986 году.
Комета при движении постоянно избавляется от своего материала из-за испарения Солнцем. Выбитые частицы продолжают двигаться по той же орбите, постепенно растягиваясь по всей её длине. Земля периодически пересекает такие потоки материала от различных комет. Частицы роя, попадая в земную атмосферу, сгорают, из-за чего мы видим метеоры — «падающие звёзды». Несложно догадаться, что определённый рой частиц Земля пересекает каждый год в одно и то же время, поэтому метеорные потоки привязаны к календарю. Известно несколько десятков потоков, самые заметные из которых, например — Персеиды в августе и ноябрьский поток Леонидов. Орбита Земли пересекает траекторию роя от кометы Галлея в двух точках — там, где комета проходит через плоскость эклиптики. Поэтому с кометой связаны два метеорных потока: η-Аквариды в апреле-мае и октябрьские Ориониды. Хотя исследования во время облёта 1986 года показали, что эта-Аквариды, возможно — следы другой кометы, которые могли испытать гравитационное влияние кометы Галлея.
Когда были впервые записаны наблюдения кометы? Древнекитайские хроники отметили её пролёт возле Солнца в 240-239 году до н.э. — это запись в историческом сочинении «Ши Цзи». Некоторые астрономы утверждают, что сведения о её наблюдениях в Китае доходят до её появления в 467 году или даже раньше — до 611 года до н.э (упоминание в конфуцианских «Анналах весны и осени», или «Чуньцю»). В 467 году она должна быть видна и древним грекам, но уверенные подтверждения по летописям что на Западе, что на Востоке, пока под вопросом.
Проблема в том, что по древним записям трудно определить, идёт ли речь именно об этой комете. Так, в исследовании 1962 года авторы насчитали, что за 2200 лет китайские источники описали около 500 комет и «гостевых звёзд», видимых невооружённым взглядом — в среднем по одной каждые 4-5 лет. С такой статистикой возможны года, в которых на небе появляются две кометы, и известно несколько таких событий. Например, в 1910 году (предыдущее появление кометы Галлея) за несколько месяцев перед ней наблюдалась ещё одна яркая комета. Кроме того, период кометы изменяется в пределах нескольких лет из-за возмущений от планет, поэтому для определения времени появления кометы в прошлом нужно численно интегрировать уравнения небесной механики — недостаточно просто отсчитывать по 76 лет назад, как пробовали делать в XIX веке. Этим занимались несколько групп астрономов, особенно в преддверии появления кометы в 1986 году и получали результаты, которые даже для первого тысячелетия новой эры расходятся на десятки дней, а для появлений кометы до новой эры — уже на годы: ошибки интегрирования растут экспоненциально со временем, как для хаотической системы.
Для уверенной идентификации кометы в прошлом исторические хроники должны содержать астрономические наблюдения. Это может быть хотя бы указание на момент перигелия, а в идеале — небесные координаты в зависимости от времени. Но такие точные наблюдения за кометами в древнекитайских источниках появились только в первом тысячелетии новой эры, а в Европе, по-видимому, со второго тысячелетия. Возвращение кометы в 164 и затем в 87 гг до н.э., вероятно, отмечено в поздних вавилонских хрониках на глиняных табличках, доступных сегодня для изучения и расшифровки (хранятся в Британском музее). В их текстах уже содержатся описания орбитального движения кометы, составленные астрономами. Но «координаты» в хрониках — часто упоминание, в какой части неба появилось светило, в лучшем случае — привязка к созвездию. Например, первая уверенно идентифицированная китайская запись 240 года до н.э. в уже упомянутых «Исторических записках Хань» («Ши-Цзи») говорит, что «звезда с хвостом сначала появилась на востоке, потом на севере… В пятом месяце была видна на западе». В позднейших документах появляются более точные указания — точку на небесной сфере описывают в отнесении к китайским мини-созвездиям. Это всё равно даёт неопределённость от нескольких до десятков градусов. В этой статье можно подробнее прочитать о проблеме реконструкции положения на небе «гостевой звезды» по древнекитайским хроникам на примере записей о вспышке Сверхновой 1181 года.
В 1066 году комету должны были наблюдать по всему миру. Это её появление стало самым упоминаемым в европейских хрониках, в основном в связи со всевозможными апокалиптическими пророчествами. Первым заметил периодичность кометы в 1705 году астроном Эдмунд Галлей, связав вместе её последовательные появления 1531, 1607 и 1682 годов. Тем самым он определил её период примерно в 75 лет и впервые успешно предсказал следующий срок возвращения в 1758 году. Обозначение 1P указывает на то, что комета Галлея — первая открытая короткопериодическая комета. Короткопериодическими называют тела с периодом обращения менее 200 лет. На сегодня в списке Центра малых планет 472 таких кометы с присвоенным номером, причём объектов класса кометы Галлея из них всего 14. Ещё полторы сотни комет галлеевского типа ожидают номера, который будет им присвоен незамедлительно после второго наблюдения перигелия — то есть в течение ближайшей сотни-другой лет.
К следующему появлению кометы в 1835 году её траекторию и время появления возле Солнца уже умели вычислять с хорошей точностью (наилучшая оценка дала ошибку момента прохождения перигелия всего в одни сутки). Пролёт кометы сопровождался наблюдениями из множества обсерваторий. А при появлении 1910 года комету уже фотографировали и исследовали спектральный состав её газов. Также 1910 год был удачным для наблюдений — она пролетела на расстоянии 0,15 астрономических единицы (22 млн км) от Земли. Поэтому первый её визит после изобретения фотографии дал огромное количество снимков, а измерения положения позволили предсказать её траекторию к следующему появлению в 1986 году уже почти с современной точностью.
Но в 1985-1986 году траектория кометы Галлея была самой неудачной для наблюдателей с Земли за две тысячи лет. На участке перигелия комета находилась за Солнцем, поэтому видеть её можно было только в течение двух периодов — при подлёте и уже после облёта Солнца. Как видно из схемы, в обоих случаях условия наблюдений не были оптимальными для северного полушария. Зато космические агентства отправили три аппарата для её исследования вблизи: две советские станции «Вега-1» и «Вега-2» и зонд Европейского космического агентства «Джотто». В этот флот входили ещё два японских аппарата, но они изучали комету на солидном удалении (150 тысяч и 7 миллионов километров соответственно). «Джотто» подобрался к комете на рекордно близкое расстояние 600 километров.
Комету Галлея никто не видел с 2003 года, когда её последний снимок сделал телескоп VLT Южной Европейской Обсерватории в Чили. В этот момент она находилась на расстоянии 28 астрономических единиц и была видима как объект +28-й звёздной величины.
Точный момент афелия — 1:00 UT 9 декабря. Комета в этот момент была на расстоянии 35,14 а.е. от Солнца, то есть за орбитой Нептуна. Для наблюдателя на комете Солнце выглядит сейчас как небесное тело -19-й звёздной величины, то есть светит всего в 250 раз ярче по сравнению с полной Луной на Земле. На небе комета находится в созвездии Южной Гидры, а её видимая звёздная величина составляет +35. В этой точке траектории её скорость также наименьшая — всего 0,91 км/сек.
Такой тусклый объект нельзя разглядеть даже при помощи крупных профессиональных телескопов. Пока что неизвестно, предполагаются ли в ближайшее время наблюдения за кометой на космических телескопах Хаббла или Джеймса Уэбба. Но наблюдения именно в этот момент вряд ли имеют самостоятельную научную ценность кроме проверки аппаратуры на границе её возможностей.
Следующие пару десятков лет комета проведёт на небесной сфере в созвездиях Гидры и Малого Пса. В 2050-м году она пройдёт близко к яркой звезде Проциону. Перигелий кометы — 28 июля 2061 года, и в следующие несколько месяцев она, возможно, будет видна на небе с отрицательной звёздной величиной, то есть ярче самых ярких звёзд.
