В течение длительного времени человеческая цивилизация не имела правильного представления относительно природы комет. Со времён Древней Греции и вплоть до эпохи Возрождения большинство учёных и философов разделяли представление Аристотеля о том, что кометы – это возмущения в атмосфере Земли. Кометы при этом наблюдались многократно астрономами в разных частях Земли, при этом очень часто фиксировались наблюдения именно кометы Галлея, хотя в то время астрономы не знали, что все эти явления связаны с появлением одной и той же кометы.

Комета Галлея впервые предположительно наблюдалась в Греции между 468 и 466 годами до н.э. Исследователи из Университета Бригама Янга, в Прово, штат Юта, изучили греческие хроники и установили в 2010 году, что падение метеорита в районе пролива Дарданеллы (греческое название Геллеспонт) произошло одновременно с наблюдением кометы. Исходя из времени и траектории движения кометы, это могло быть самым ранним зафиксированным наблюдением кометы Галлея.

Однако датой первого точно установленного наблюдения Кометы Галлея считается 240 год до н.э. (по другим источникам, 239 год до н.э.), когда её наблюдали китайские астрономы и зафиксировали появление кометы в своих хрониках. Также комета Галлея наблюдалась в Древнем Вавилоне в 164 и 87 году до н.э., что было отражено в астрономических дневниках вавилонян, которые велись в форме клинописных текстов на табличках. В трудах римского историка Иосифа Флавия комета Галлея упоминается в 12 году до н.э., а затем в 66 году н.э. Суеверное представление о комете как дурном предзнаменовании нашло своё отражение уже тогда – комету расценили как предвестник разрушения Иерусалима римлянами. Это суеверие закрепилось в Средние века, когда появление кометы Галлея в 1066 г. до н.э. было воспринято как дурное предзнаменование для англосаксонского короля Гарольда II. Несколько месяцев спустя Вильгельм Завоеватель и нормандские захватчики разгромили англосаксонские войска Гарольда II в битве при Гастингсе, а комета Галлея была изображена на знаменитом гобелене из Байё. Ещё одной легендой является мнение о том, что Чингисхан решил направить свои завоевательные походы в Европу, увидев, что комета Галлея в 1222 году двигалась по небу в западном направлении.

Последующие наблюдения Галлея связаны уже с попытками аккумулировать научные результаты на базе её наблюдений. 26 мая 1432 года комета Галлея наблюдалась в Китае, а также итальянским астрономом Паоло Тосканелли, детально записавшим её координаты. Наблюдение кометы Галлея в 1531 году Петером Алианом привело его к умозаключению о том, что хвост кометы всегда направлен от Солнца, и предположил связь солнечного света и кометного хвоста. Тем временем идеи об эволюции комет, сформулированные Аристотелем, стали претерпевать изменения. Ещё в древнее время не все учёные были согласны с идеей о том, что кометы – это возмущения в атмосфере Земли. По словам самого Аристотеля, Гиппократ Хиосский (V в. До н.э.) и его ученик Эсхил считали, что «комета в отличие от других звёзд появляется через очень большие промежутки времени, потому что она отстаёт от Солнца чрезвычайно медленно, так что, когда она появляется вновь в том же самом месте, ею проделан уже полный оборот». Это утверждение указывало на космическую природу комет и  периодичность её движения. А утверждение Гиппократа Хиосского о том, что «зрительный луч, отражаясь от влаги, увлекаемой за кометой, достигает Солнца» указывало даже на физическую природу кометного хвоста, на котором рассеивается солнечный свет, который, по современным данным, действительно в значительной части состоит из газообразной воды. Концепцию Аристотеля также пытался поставить под сомнение Сенека, который ещё в I веке н.э. указывал на космическое происхождение комет и предлагал доказать периодичность их движения, собрав сведения о прежних появлениях комет, выяснить очерёдность и периодичность их появления и тем самым установить их орбиты. Окончательно концепция Аристотеля о том, что кометы – это возмущения в атмосфере Земли, была опровергнута в 1577 году астрономом Тихо Браге, который с помощью изменения параллакса доказал, что кометы находятся за пределами орбиты Луны. Однако не было уверенности в том, что кометы вращаются вокруг Солнца; некоторые полагали, что они движутся по прямой траектории через Солнечную систему. Так, Иоганн Кеплер, наблюдая следующий раз Комету Галлея в 1607 году, полагал, что она движется через Солнечную систему по прямой. Позднее динамику движения комет начал анализировать английский астроном, физик и математик Эдмунд Галлей. В 1676-1678 году Галлей проводил наблюдения на острове Святой Елены в южной части Атлантического океана за южными и некоторыми северными звёздами, построил там обсерваторию с большим секстантом с телескопическими прицелами. В ходе наблюдений Галлей составил первый телескопический каталог южного неба, который был опубликован в 1679 году, а также наблюдал прохождение Меркурия по солнечному диску. В 1679 году Галлей отправился в Данциг (ныне Гданьск) для верификации наблюдений астронома Иоганна Гевелия, которые пытались поставить под сомнение королевский астроном Джон Флемстид и английский астроном и учёный-энциклопедист Роберт Гук на основании того, что инструменты для наблюдений Гевелия не были оснащены оптическими прицелами. Галлей подтвердил точность наблюдений и выводов Гевелия. В 1680-1681 году Галлей участвовал в наблюдении Кометы Кирха, а стимулом к дальнейшим исследованиям комет послужила беседа с итальянско-французским математиком и астрономом Джованни Доменико Кассини, в которой Кассини высказал мнение о том, что кометы – это объекты, движущиеся по орбите.

В сентябре 1682 года Эдмунд Галлей наблюдал в районе перигелия комету, которую позже назовут его именем. Комета появилась на небе 23 августа, когда её наблюдал Артур Сторер, первый астроном английской колонии в Америке. Комета была яркой и её можно было наблюдать невооружённым глазом. 5 сентября комета достигла наибольшей звёздной величины – около 0,5. При этом различные астрономы приводят очень сильно варьирующиеся измерения длины хвоста кометы – от 5 до 30 процентов, по разным оценкам, но наиболее точными следует признать данные Исаака Ньютона, который оценил её примерно в 20 процентов.

8 сентября 1682 года учёные, в разрешении спора которых участвовал Галлей – Роберт Гук и Ян Гевелий – наблюдали в телескоп изогнутый яркий поток из ядра и сделали важные записи о внезапных вспышках, позднее признанных типичными кометными явлениями. Комету наблюдали на небе и другие астрономы – Георг Самуэль Дёрффель, Исаак Ньютон. Впрочем, уже 12-13 сентября хвост кометы стал почти невидим в сумерках на небе, а около 20 сентября комета стала невидимой для наблюдателей из Центральной Европы. Последнее наблюдение было сделано 24 сентября 1682 года губернатором голландской колонии на мысе Доброй Надежды Симоном ван дер Стелем. Эдмунд Галлей, проводя наблюдения за кометой, сразу же отметил, что она напоминает ему Великую комету Кирха 1680 года, но её голова казалась больше, а хвост был значительно короче. В момент своего открытия комета находилась к востоку от созвездия Возничего и была видна на утреннем небе, а пройдя максимальное сближение с Землёй, миновала созвездие Волосы Вероники, прошла южнее звезды Арктура и пересекла точку эклиптики в созвездии Весов. В 1682 году комета Галлея не произвела такого резонанса в обществе, как комета Кирха 1680 г., которой суеверия приписывали появление турок в Вене и чумы в Европе. Однако Эдмунд Галлей, помня о своей недавней беседе с Джованни Кассини, в которой Кассини предположил, что кометы движутся по орбите, решил взять за основу траекторию движения кометы 1682 года, чтобы проверить эту гипотезу. Он изучил путь движения кометы, взяв за ориентиры известные звёзды, и сравнил свои наблюдения с описанием движения ранее наблюдавшихся комет. К 1695 году Галлей пришёл к выводу, что кометы 1456, 1531 и 1607 года – всего лишь различные появления на небе одного и того же небесного тела.  В своём труде, опубликованном лишь через 23 года после появления кометы Галлея, в 1705 году - «Краткий обзор астрономии комет» - Эдмунд Галлей взял за основу закон всемирного тяготения Исаака Ньютона, чтобы вычислить периодичность появления кометы Галлея. Галлей проанализировал траекторию кометы; узнав, что комета прошла вблизи Юпитера в 1681 году и в результате изменила орбиту, он предсказал, что комета появится вновь в конце 1758 или в начале 1759 года. За свои заслуги в области астрономии Галлей получил должность королевского астронома – он стал вторым королевским астрономом Англии после Джона Флемстида в 1720 году и оставался на этой должности до конца своих дней в 1742 году. Предсказания Эдмунда Галлея полностью подтвердились. 25 декабря 1758 года, на католическое Рождество, крестьянин из Саксонии Иоганн Георг Палич, являвшийся также астрономом-любителем, в свой телескоп обнаружил появление на небе кометы Галлея в созвездии Рыб, о чём он немедленно сообщил учёному из Дрездена Кристиану Готтхольду Хоффманну, после чего астроном из Лейпцига Готфрид Хейнзиус подтвердил идентичность кометы.

Замечательное открытие астронома-любителя Иоганна Георга Палича подтвердило гипотезу Галлея и стало решающим подтверждением природы комет как небесных тел, вращающихся по орбитам вокруг Солнца. Примечательно, что открытие было сделано в тяжёлых условиях Семилетней войны, когда Саксония находилась в осаде Пруссии и Австрии; открытие ещё раз продемонстрировало, что даже астрономы-любители могут вносить весомый вклад в астрономические наблюдения и предоставлять эмпирические данные для подтверждения или опровержения научных теорий. Открытие стало замечательным подтверждением закона всемирного тяготения Исаака Ньютона и в целом ньютоновской физики. Французский астроном Николя-Луи де Лакайль тогда же, в 1759 году, назвал комету в честь Эдмунда Галлея. Последний визит кометы Галлея во внутреннюю часть Солнечной системы имел место в марте 1986 года; её детально исследовал космический аппарат «Джотто» миссии Европейского космического агентства. Получены данные о структуре ядра кометы и механизме формирования комы и хвоста (под комой понимается «мини-атмосфера» кометы - туманная оболочка вокруг ядра кометы, которая формируется, когда комета приближается к Солнцу по вытянутой эллиптической орбите). В результате наблюдений подтверждена научная модель Фреда Уиппла – модель «грязного снежного кома» - подтвердилось, что комета Галлея состоит из смеси «летучих льдов», таких как аммиак, углекислый газ, вода и пыль. При этом было установлено, что большая часть поверхности кометы состоит из пылевых, нелетучих материалов, и лишь небольшая часть кометы покрыта льдом. Комету Галлея также посетили космические аппараты программы «Вега», приблизившись к ней на расстояние около 8 тысяч километров и получив ценные данные о форме, размерах, температуре и свойстве поверхности кометы. Стоит отметить, что программа «Вега» была замечательным примером международной научной кооперации – в проекте участвовали учёные девяти стран – СССР, Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Франции, ФРГ и Чехословакии. Научный проект «Вега» под руководством академика Роальда Зиннуровича Сагдеева включал в себя не только исследование кометы Галлея, но и изучение Венеры, на аппаратах было установлено большое число современных научных приборов – спектрометры, счётчики пылевых частиц, магнитометр, измеритель нейтрального газа, анализаторы плазменных волн, причём практически все приборы были произведены в кооперации с участием учёных из двух-трёх стран. Современные знания о комете Галлея включают в себя представления о сублимации летучих веществ с её поверхности по мере приближения к Солнцу, что, впрочем, типично и для других комет. Диаметр комы достигает 230 000 километров от ядра, солнечный свет поглощается комой, а затем переизлучается на других длинах волн (это явление известно как флуоресценция). Ядро кометы имеет диаметр 15x8x8 километров и имеет незначительный размер по сравнению с комой. Ядро кометы постоянно вращается. 9 декабря 2023 года Комета Галлея достигла самой дальней и самой медленной точки своей орбиты вокруг Солнца, двигаясь со скоростью 0,91 км/с относительно Солнца. Следующий перигелий кометы Галлея прогнозируется в июле 2061 года, при этом она будет лучше видна для наблюдения, чем в 1986 году, поскольку будет находиться по ту же сторону от Солнца, что и Земля. Таким образом, наблюдения Эдмундом Галлеем кометы в 1682 году, выдвижение им гипотезы о её периодичности и дальнейшее подтверждение этой гипотезы стали знаковыми событиями в истории астрономии.

Астрономия показала свою предсказательную силу: через точные расчёты и математическое моделирование были точно предсказаны сроки возвращения кометы во внутреннюю часть Солнечной системы. Тем самым было подтверждено вращение кометы вокруг Солнца, периодичность её вращения, что дало возможность сформулировать новые гипотезы относительно химического состава и структуры комет. Однако теория происхождения комет до сих пор полностью не сформирована и остаётся предметом научных дискуссий. Неясно и то, какое количество комет происходят из облака Оорта – предполагаемой сферической области, окружающей Солнечную систему и являющейся источником долгопериодических комет. Если сам голландский астроном Ян Оорт оценивал число таких комет в 190 миллиардов комет, то некоторые современные оценки приближают это количество к 1 триллиону. Однако гипотеза Оорта удивляет точностью оценок, учитывая, что она была построена на данных всего лишь о 19 кометах. Теория комет сталкивается с большим числом и других загадок. Дальнейшее изучение комет, в том числе кометы Галлея в момент её приближения к Земле в будущем, поможет в конце концов дать ответы на многие нерешённые до сих пор вопросы. В любом случае основоположником теории комет можно смело считать замечательного английского астронома Эдмунда Галлея, верно определившего природу комет как небесных тел, вращающихся вокруг Солнца, на основании безупречных математических расчётов и сделавшего точные предсказания относительно периодичности вращения кометы, названной его именем.

 Юрий Понажев, АГО, Смоленск