Пока комета находится вдали от Солнца, она имеет вид туманного пятнышка, иногда с небольшим обрубком хвоста. Это пятнышко заметно перемещается среди звезд — кометы движутся очень быстро. На расстоянии в 150 миллионов километров от Солнца они развивают скорость около 40 километров в секунду.

Приближаясь к Солнцу, кометы постепенно меняют облик — хвост увеличивается, а спереди вырисовывается нечто вроде головы с ярким ядром в центре.

Наибольшим хвостом обладала комета 1843 года. Он простирался на 300 миллионов километров. Его можно было бы дважды протянуть от Земли до Солнца.

Столь же велики и головы комет. Голова сравнительно небольшой кометы— 1908-III имела 300 тысяч километров в поперечнике — иначе говоря, в этой комете могли бы уместиться все планеты солнечной системы вместе взятые. Поперечник головы кометы 1811-I равнялся миллиону километров, эта комета по объему соперничала с Солнцем. Комета 1729 года была больше Солнца. Кометы — самые большие тела солнечной системы.

Несмотря на необычайные размеры хвостатые светила обладают совершенно ничтожными массами. Один астроном назвал кометы «видимым ничто», а другой окрестил их еще менее лестным прозвищем: «мешок пустоты». И в самом деле, того количества воздуха, которое содержится в футбольном мяче, хватило бы для образования кометного хвоста объемом в 35 кубических километров.

Сентябрьская комета 1940 года 26 числа была совсем маленьким, еле заметным пятнышком. Приближаясь к Солнцу, она быстро росла, становилась ярче, ее хвост — длиннее.

21 мая 1910 года Земля зацепила край хвоста кометы Галлея, а может быть, даже прошла сквозь него, но никто на Земле ничего не заметил. Самые тщательные анализы состава воздуха не могли обнаружить в нем каких-либо примесей кометных веществ.

Не только хвосты комет, но и их головы прозрачны, и сквозь них просвечивают звезды.

В 1910 году комета Галлея прошла между Землей и Солнцем. Напрасно астрономы старались понаблюдать это своеобразное затмение Солнца кометой. Любое твердое тело размером более 50 километров в поперечнике казалось бы маленькой черной точкой, мошкой ползущей по солнечному диску. Но, увы, на солнечном диске ничего не было видно.

Комета 1811 года над Москвой (по рисунку того времени).

В 1927 году одна из комет прошла близко от Земли. Астрономы рассматривали ее ядро при самом большом увеличении. Но, несмотря на все старания, в ядре кометы не удалось рассмотреть ничего мало-мальски крупного. Московский астроном Б. А. Воронцов-Вельяминов разработал точные способы определения размеров, масс и строения ядер больших комет. Исследования Б. А. Воронцова-Вельяминова показали, что комета Галлея имеет ядро поперечником в 60 километров, которое может состоять из отдельных глыб или обломков, камней разного размера, песка и пыли. Общая же масса кометы примерно в несколько миллиардов раз меньше массы Земли. Но комета Галлея — одна из самых крупных и массивных комет. Большинство же этих небесных странниц очень невелико по массе.

Следовательно, голова кометы — это всего лишь груда обломков, скал, камней, песка и льдинок, окруженная облаком пыли и газов, а хвост — поток сильна разреженных газов и паров, смешанных с мельчайшей пылью.

Ученые обнаружили в составе вещества пометных хвостов присутствие угарного газа — окиси углерода, ядовитого газа-циана, метана и много молекул других соединений водорода, азота, кислорода и углерода.

Когда комета приблизится к Солнцу на расстояние около 100 миллионов километров, под действием жара солнечных лучей в ядре кометы начинают испаряться легкоплавкие вещества — в хвосте кометы появляются признаки паров натрия.

Большая комета 1882-II прошла около Солнца на расстоянии всего лишь в 500 тысяч километров. Вещество в ее ядре нагрелось до 3000 градусов, и в хвосте светились пары не только натрия, но и железа, никеля и хрома.

Загадка безвоздушного ветра

В 1746 году один из крупнейших ученых XVIII века, петербургский академик и друг Ломоносова, Леонард Эйлер в споре с Ньютоном о природе света высказал предположение, что свет давит на каждое тело, на которое он падает. Современники не согласились с Эйлером. Ученые тогда даже представить себе не могли, как это свет, нечто легкое, невесомое, эфирное и вдруг давит, гнетет, как сыплющийся песок, как струя воды или воздуха. Ведь это же все-таки свет, а не песок и не струя какого-то вещества. Разве свет может давить?

Яркая искорка гениальной догадки, мелькнувшая в науке, не разгорелась в пламя, но и не угасла. Она не могла угаснуть, — кометы, эти хвостатые небесные странницы, при каждом своем появлении возле Солнца, напоминали ученым, что в природе существует отталкивательная сила, и эта сила исходит из Солнца, так же как и его свет!

Еще в глубокой древности было замечено, что хвосты комет всегда поворачиваются в сторону, противоположную Солнцу. Римский философ Сенека писал: «Хвосты комет бегут пред солнечными лучами». А китайский летописец Мин Туань-линь, живший 8 начале нашего тысячелетия, упоминает в своей хронике о комете, являвшейся в марте 837 года и сообщает о законе, установленном китайскими астрономами: «У кометы, которая находится к востоку от Солнца, хвост по отношению к ядру направлен к востоку, если же комета является на западе, то и хвост направлен к западу».

Хвост кометы не тянется за ее головой, как дым за паровозом в тихую погоду. Хвост всегда откинут в том же направлении, в каком падает тень от ядра кометы. Поэтому, когда хвостатая гостья огибает Солнце, ее хвост летит рядом с ней; потом, когда комета начинает удаляться, хвост отворачивается все круче и круче; он обгоняет голову, и комета летит хвостом вперед. Хвост удаляющейся кометы напоминает луч света от фары, которая освещает космической страннице путь во тьму межзвездного пространства.

Хвост кометы всегда направлен в сторону, противоположную Солнцу.

Словом, хвост кометы поворачивается, как флюгер, — так, как будто от Солнца дует сильный ветер.

Но ведь в межпланетном пространстве ветра нет. Откуда взяться ветру там, где нет воздуха.

Ученые терялись в догадках, пытаясь понять природу «безвоздушного ветра». И многие вслед за Эйлером склонялись к мысли, что в межпланетном пространстве роль ветра играют солнечные лучи.

Знаменитый русский астроном Федор Александрович Бредихин определил величину отталкивательных сил, вызывающих образование хвоста.

Под влиянием жара солнечных лучей в ядре кометы тают льдинки, вскипают замерзшие газы, и начинают испаряться легкие металлы. Частицы газов, паров и пыли, клубящиеся в голове кометы, попадают под влияние отталкивательной силы. Эти силы для маленьких частиц оказываются более значительными, чем тяготение Солнца, они отгоняют — «сдувают» с ядра кометы все мелкие частицы в сторону.

При этом таинственная отталкивательная сила действует на разные частицы по-разному: на мелкие — сильнее, на более крупные — слабее. Бредихин установил, что в зависимости от размера частиц образуются хвосты трех различных типов.

Первый тип — прямые. Эти хвосты направлены почти в точности в. сторону, противоположную Солнцу. Их вещество удаляется прочь, от ядра кометы со скоростью около 10 километров в секунду, потому что сила отталкивания по меньшей мере раз в восемнадцать превышает силы тяготения.

Второй тип — искривленные, изогнутые наподобие сабли или рога. В этих хвостах вещество движется со скоростью около 2 километров в секунду, так как отталкивание примерно раза в два превышает тяготение.

И, наконец, третий тип хвостов — короткие, сильно изогнутые и похожие на сноп или на метлу. Вещество в этих хвостах движется медленно, а силы отталкивания лишь незначительно превышают тяготение.