Метеоры. Метеориты. Метеориты и метеоры

Метеором называют частицы пыли или осколки космических тел (комет или астероидов), которые при входе в верхние слои атмосферы Земли из космоса, сгорают, оставляя после себя полоску света, которую мы наблюдаем. Популярное название метеора – это падающая звезда.

Земля, всё время подвергается постоянной бомбардировке объектами из космоса. Они различаются по размеру, от камней весом в несколько килограммов, до микроскопических частиц, весящих меньше миллионной доли грамма. По оценкам некоторых специалистов, Земля в течение года захватывает больше 200 млн. кг различного метеорного вещества. А в сутки вспыхивает около одного миллиона метеоров. Всего лишь десятая часть их массы достигает поверхности в форме метеоритов и микрометеоритов. Остальная часть, сгорает в атмосфере, порождая метеорные следы.

Метеорное вещество входит обычно в атмосферу со скоростью около 15 км/сек. Хотя, в зависимости от направления по отношению к движению Земли, скорость может колебаться от 11 до 73 км/с. Частицы среднего размера, нагреваясь от трения испаряются, давая вспышку видимого света на высоте около 120 км. Оставляя кратковременный след ионизированного газа и гаснут к высоте порядка 70 км. Чем больше масса метеорного тела, тем ярче он вспыхивает. Эти следы, сохраняемые 10–15 минут, могут отражать радиолокационные сигналы. Поэтому, для обнаружения метеоров, которые слишком слабы для визуального наблюдения (а также метеоров, появляющихся при дневном свете), используют методы радиолокации.

Этот метеорит никто не наблюдал при падении. Его космическая природа установлена на основании изучения вещества. Такие метеориты называют находками, и они составляют около половины мировой коллекции метеоритов. Другая половина – падения, «свежие» метеориты, поднятые вскоре после того, как они упали на Землю. К ним относится метеорит Пикскилл, с которого начался наш рассказ о космических пришельцах. Падения имеют для специалистов большой интерес, чем находки: о них можно собрать некоторую астрономическую информацию, а вещество их не изменено земными факторами.

Метеоритам принято давать имена по географическим названиям мест, соседствующих с местом падения или находки. Чаще всего это название ближайшего населенного пункта (например, Пикскилл), но выдающимся метеоритам присваивают более общие имена. Два самых крупных падения XX в. произошли на территории России: Тунгусское и Сихотэ-Алинское.

Метеориты делятся на три больших класса: железные, каменные и железо-каменные. Железные метеориты состоят в основном из никелистого железа. В земных горных породах естественный сплав железа с никелем не встречается, так что присутствие никеля в кусках железа указывает на его космическое (или промышленное!) происхождение.

Включения никелистого железа есть в большинстве каменных метеоритов, поэтому космические камни, как правило, тяжелее земных. Главные же их минералы – силикаты (оливины и пироксены). Характерным признаком основного типа каменных метеоритов – хондритов – является наличие внутри них округлых образований – хондр. Хондриты состоят из того же вещества, что и весь остальной метеорит, но выделяются на его срезе в виде отдельных зернышек. Их происхождение пока не вполне ясно.

Третий класс – железокаменные метеориты – это куски никелистого железа с вкраплениями зерен каменистых материалов.

Вообще метеориты состоят из тех же элементов, что и земные горные породы, но сочетания этих элементов, т.е. минералы, могут быть и такими, какие на Земле не встречаются. Это связано с особенностями образования тел, породивших метеориты.

Среди падений преобладают каменистые метеориты. Значит, таких кусков больше летает в космосе. Что касается находок, то здесь преобладают железные метеориты: они прочнее, лучше сохраняются в земных условиях, резче выделяются на фоне земных горных пород.

Метеориты являются осколками малых планет – астероидов, которые населяют в основном зону между орбитами Марса и Юпитера. Астероидов много, они сталкиваются, дробятся, изменяют орбиты друг друга, так что некоторые осколки при своем движении иногда пересекают орбиту Земли. Эти осколки и дают метеориты.

Организовать инструментальные наблюдения падений метеоритов, с помощью которых можно с удовлетворительной точностью вычислить их орбиты, очень трудно: само явление очень редкое и непредсказуемое. В нескольких случаях это удалось сделать, и все орбиты оказались типично астероидными.

Интерес астрономов к метеоритам был вызван в первую очередь тем, что долгое время они оставались единственными образцами внеземного вещества. Но и сегодня, когда вещество других планет и их спутников становится доступным лабораторному исследованию, метеориты не потеряли своего значения. Вещество, составляющее крупные тела Солнечной системы, подвергалось длительному преобразованию: оно плавилось, разделялось на фракции, вновь застывало, образуя минералы, не имеющие уже ничего общего с тем веществом, из которого все образовалось. Метеориты же являются обломками мелких тел, которые такой сложной истории не прошли. Одни из типов метеоритов – углистые хондриты – вообще представляют собой слабоизмененное первичное вещество Солнечной системы. Изучая его, специалисты узнают, из чего образовались крупные тела Солнечной системы, в том числе и наша планета Земля.

Метеорный поток

Основная часть метеорного вещества в Солнечной системе, обращается вокруг Солнца по определенным орбитам. Характеристики орбит метеорных роев могут быть рассчитаны по наблюдениям метеорных следов. Используя этот способ, было показано, что многие метеорные рои имеют те же самые орбиты, что и известные нам кометы. Эти частицы могут быть распределены по всей орбите или сконцентрированы в отдельных скоплениях. В частности, молодой метеорный рой может долго оставаться с концентрированным около родительской кометы. Когда при движении по орбите, Земля пересекает такой рой, в небе нами наблюдается метеорный поток. Эффект перспективы, порождает оптическую иллюзию того, что метеоры, которые в действительности движутся по параллельным траекториям, кажутся исходящими из одной точки в небе, которую принято называть радиантом. Эта иллюзия и есть эффект перспективы. В действительности эти метеоры порождаются частицами вещества, входящими в верхние слои атмосферы по параллельным траекториям. Это великое множество метеоров, наблюдаются в течение ограниченного периода времени (обычно несколько часов или дней). Известно множество ежегодных потоков. Хотя только некоторые из них порождают метеорные дожди. С особенно плотным роем частиц Земля сталкивается очень редко. И тогда может возникнуть исключительно сильный поток с десятками или сотнями метеоров каждую минуту. Обычно хороший регулярный поток дает около 50 метеоров в час.

В дополнение ко множеству регулярных метеорных потоков, в течение года наблюдаются и спорадические метеоры. Они могут прийти с любого направления.

Микрометеорит

Это частица метеоритного вещества, которая настолько невелика, что теряет свою энергию еще до того, как она могла бы воспламениться в атмосфере Земли. Микрометеориты выпадают на Землю как дождь мельчайших пылевых частиц. Количество вещества, ежегодно выпадающего на Землю в такой форме, оценивается в 4 млн. кг. Размер частиц обычно меньше 120 мкм. Такие частицы удается собрать в ходе космических экспериментов, а железные частицы благодаря их магнитным свойствам могут быть обнаружены и на поверхности Земли.

Происхождение метеоритов

Редкость и непредсказуемость появления метеоритного вещества на Земле вызывает проблемы при его сборе. До сих пор метеоритные коллекции обогащаются в первую очередь за счет образцов, собранных случайными очевидцами падений или просто любознательными людьми, обратившими внимание на странные куски вещества. Как правило, метеориты снаружи оплавлены, и поверхность их часто несет на себе своеобразную застывшую «рябь» – регмаглипты. Только в местах падений обильных метеоритных дождей целенаправленный поиск образцов приносит результат. Правда, в последнее время обнаружены места естественной концентрации метеоритов, самые значительные из них в Антарктиде.

Если имеются сведения об очень ярком болиде, который мог завершиться выпадением метеорита, следует постараться собрать наблюдения этого болида случайными очевидцами на возможно большей площади. Нужно, чтобы очевидцы с места наблюдения показали путь болида на небе. Желательно измерить горизонтальные координаты (азимут и высоту) каких-нибудь точек этого пути (начала и конца). При этом используются простейшие приборы: компас и эклиметр – инструмент для измерения угловой высоты (это по сути дела транспортир с закрепленным в его нулевой точке отвесом). Когда такие измерения выполнены в нескольких пунктах, по ним можно построить атмосферную траекторию болида, а затем поискать метеорит вблизи проекции на землю ее нижнего конца.

Сбор сведений об упавших метеоритах и поиск их образцов являются увлекательными задачами для любителей астрономии, но сама постановка таких задач во многом связана с некоторым везением, удачей, которую важно не упустить. А вот наблюдения метеоритов могут проводиться систематически и приносить ощутимые научные результаты. Разумеется, такой работой занимаются и профессиональные астрономы, вооруженные современной аппаратурой. Например, в их распоряжении имеются радиолокаторы, при помощи которых метеоры можно наблюдать даже днем. И все же правильно организованные любительские наблюдения, которые к тому же не требуют сложных технических средств, до сих пор играют определенную роль в метеоритной астрономии.

Метеориты: падения и находки

Нужно сказать, что научный мир вплоть до конца XVIII в. относился скептически к самой возможности падения с неба камней и кусков железа. Сообщения о подобных фактах рассматривались учеными как проявления суеверий, ведь тогда еще не было известно никаких небесных тел, обломки которых могли бы попадать на Землю. Например, первые астероиды – малые планеты – были открыты только в начале XIX в.

Метеориты - небольшие каменные тела космического происхождения, которые попадают в плотные слоя атмосферы (например, как у планеты Земля), а некоторые могут даже упасть на поверхность планеты. До того, как такого рода небесные гости войдут в атмосферу, их называют метеороидами. При столкновении с воздушными массами Земли они загораются и оставляют яркий след, видный невооруженным глазом, именуемый метеором. Метеороид может полностью сгореть при падении и так и не стать метеоритом.

По происхождению метеориты представляют собой осколки более крупных космических тел - астероидов, имеющих свои постоянные орбиты, большая часть которых находится в пределах Главного пояса астероидов.

Изучение метеоритов представляет большой интерес. Во-первых, многие из них состоят из вещества, близкого к первичному веществу Солнечной системы, исследование которого, несомненно, позволяет выяснить многие вопросы, волнующие астрофизиков. Во-вторых, подсчет вероятностей падения на Землю крупного метеорита и моделирование последствий этого события имеет огромное значение для составления плана возможных действий при возникновении реальной угрозы подобной катастрофы.

Впрочем, большинство метеороидов сгорает в верхних слоях атмосферы, а потому никакой опасности для жителей нашей планеты не представляют. Падение на Землю Землю больших и тяжелых космических глыб происходит не так часто, но все же случается. Так, в Южной Африке в доисторические времена приземлился метеорит Гоба, найден в 1920 году, называемый учеными самым тяжелым и имеющий вес в 60 т. После этого события нашу планету посещали и другие крупные посланцы из космоса, последний из них наделал немало шума в Челябинске.

И, как показал этот недавний российский опыт, предсказать падение большого каменного тела на Землю не всегда возможно. Причина проста: в наземные телескопы не видны темные, не освещаемые Солнцем небесные объекты, поэтому их вхождение в атмосферу оказывается неожиданным. Помогает только наблюдение за яркими частями метеорных потоков, проходящих вблизи от нас, позволяющее проанализировать статистические вероятности космических угроз, приходящиеся на тот или иной период.

(Интерпретация Discovery последствий падения гигантского метеорита в Тихий океан поверхности планеты Земля, диаметр метеорита 500 км)

По подсчетам астрономов, приблизительно раз в год в атмосферу Земли попадает метеорит, который бы при столкновении с поверхностью планеты спровоцировал взрыв мощностью 11-12 килотонн в тротиловом эквиваленте. А раз в 15 лет к нам прилетает космический странник, грозящий произвести гораздо более серьезные разрушения. Не вызывает сомнений, что в ближайшие 100 лет жителям нашей
планеты придется неоднократно стать очевидцами падения крупных метеоритов, если, конечно, ученые и военные не наладят эффективную систему защиты от подобных угроз из космоса.

Полоска света на небе, наблюдаемая, когда частица пыли или осколок горной породы входит в верхние слои атмосферы Земли из космоса. Популярное название метеора - падающая звезда.
Земля подвергается постоянной бомбардировке веществом из космоса. Вторгающиеся объекты различаются по размеру от камней весом в несколько килограммов до микроскопических частиц, весящих меньше миллионной доли грамма. По оценкам специалистов, в течение года Земля захватывает больше 200 млн. кг метеорного вещества, а в сутки вспыхивает порядка одного миллиона метеоров. Десятая часть их массы достигает поверхности в форме метеоритов и микрометеоритов. Остальная часть сгорает в атмосфере, порождая метеорные следы.
Метеорное вещество обычно входит в атмосферу со скоростью около 15 км/сек, хотя в зависимости от направления по отношению к движению Земли скорость колеблется от 11 до 73 км/с. Нагреваясь от трения, частицы среднего размера испаряются, давая вспышку видимого света на высоте порядка 120км и оставляя кратковременный след ионизированного газа гаснут к высоте порядка 70км. Чем больше масса метеорного тела, тем ярче он вспыхивает. Такие следы, сохраняемые 10-15 минут, способны отражать радиолокационные сигналы, поэтому для обнаружения метеоров, которые слишком слабы для визуального наблюдения (а также метеоров, появляющихся при дневном свете), используются методы радиолокации.

Метеорный поток

Большая часть метеорного вещества в Солнечной системе обращается вокруг Солнца по определенным орбитам. Характеристики орбит метеорных роев могут быть рассчитаны по наблюдениям метеорных следов. Таким способом было показано, что многие метеорные рои имеют те же самые орбиты, что и известные кометы. Частицы могут быть распределены по всей орбите или сконцентрированы в отдельных скоплениях. В частности, молодой метеорный рой может долго оставаться с концентрированным около родительской кометы. Когда при своем движении по орбите Земля пересекает такой рой, в небе наблюдается метеорный поток. Эффект перспективы порождает оптическую иллюзию того, что метеоры, которые в действительности движутся по параллельным траекториям, кажутся исходящими из одной точки в небе, которую называют радиантом. Эта иллюзия - эффект перспективы. В действительности метеоры порождаются частицами вещества, входящими в верхние слои атмосферы по параллельным траекториям. Это множество метеоров наблюдаются в течение ограниченного периода (обычно несколько часов или дней). Известно множество ежегодных потоков, хотя только некоторые из них порождают метеорные дожди. Очень редко Земля сталкивается с особенно плотным роем частиц, и тогда может возникнуть исключительно сильный поток с десятками или сотнями метеоров каждую минуту. Обычно хороший регулярный поток дает около 50 метеоров в час.
В дополнение ко множеству регулярных метеорных потоков, в течение года наблюдаются и спорадические метеоры. Они могут прийти с любого направления.

Список наблюдавшихся метеорных дождей за последние 200 лет
СтранаГород (местность)Датаколичество/час
США Вестон, шт. Коннектикут 14.12.1807г много
Румыния Мезо-Мадарес 04.09.1852г много
Польша Пуптуск 30.01.1868г > 100000
Швеция Хессле 01.01.1869г много
Пакистан Кханрпун 23.09.1873г много
США Косталия, шт. Сев. Каролина 14.05.1874г много
Югославия Соко-Баня 13.10.1877г много
США Эстервиль, шт. Айова 10.05.1879г много
Румыния Мокс 03.12.1882г 3000-10000
Бангладеш Бакачи 22.10.1903г тысячи
США Модок, шт. Канзас 02.09.1905г много
США Холбрук, шт. Аризона 19.07.1912г 14000
США Джонстаун, шт. Колорадо 06.07.1926г много
Филиппины Пантар 16.06.1938г тысячи
СССР Сихотэ-Алинь 12.02.1947г тысячи
США Нортон, шт. Канзас 18.02.1948г много
Мексика Пуэблито де Альянде 08.02.1969г тысячи
Аргентина Ла-Криолла 06.01.1985г много

Микрометеорит

Метеорит

Это обнаруженный фрагмент метеороида, который "пережил" прохождение сквозь атмосферу Земли. Метеориты обычно называются по имени места, где они упали. Изучение траекторий небольшого числа метеоритов, которые наблюдались как болиды и были обнаружены впоследствии, показывает, что они двигались по траекториям, берущим свое начало в поясе астероидов. При движении в атмосфере впереди метеорного тела образуется ударная волна внутри которой температура достигает порядка 10-100 тысяч градусов. Разрушение и испарение летящего тела сопровождается звуком. Достигает земной поверхности в среднем один их 40000 метеорных тел. Их возраст оценивается в 4,39-4,59млрд лет. Химический и минералогический состав метеоритов изучается очень внимательно, так как они, по-видимому, являются образцами населения удаленных частей Солнечной системы и поэтому дают ключ к пониманию ее происхождения и эволюции.
Метеориты подразделяются на три основных класса: железные (сидериты), железо-каменные (сидеролиты или литосидериты) и каменные (аэролиты). Каменные метеориты в свою очередь разделяются на два важных подкласса: хондриты и ахондриты. Хондриты характеризуются наличием хондр - небольших сферических включений, которые могут состоять из металлов, силикатов или сульфидов. В ахондритах хондр нет.
Химический состав хондритов имеет очень большое сходство с составом Солнца, за исключением того, что они не содержат свободного водорода и гелия, но имеют больше лития и бора. Этот факт пытаются интерпретировать как доказательство того, что хондриты представляют первичное вещество Солнечной системы, которое не было существенно изменено нагреванием, хотя и имеются следы метаморфизма и некоторых изменений под действием воды. Углистые хондриты имеют самое высокое содержание летучих веществ и по своему составу наиболее близки к Солнцу. "Обычные" хондриты имеют самое низкое содержание летучих веществ; энстатитовые хондриты занимают промежуточное положение.
Ахондриты разделяются на многочисленные подтипы в соответствии с особенностями их химического и минералогического состава. В Антарктиде, где в некоторых областях ледяного панциря скопилось большое количество метеоритов, были найдены ахондриты, очень близкие по составу к образцам лунных пород, привезенным астронавтами "Аполлона".
Железо-каменные метеориты содержат свободные металлы и минеральные вещества в примерно равных пропорциях. Палласиты состоят из покрытых металлической оболочкой зерен оливина; мезосидериты представляют собой агломерат металла и силикатов.
Железные метеориты состоят почти целиком из железа и никеля. В них было обнаружено свыше сорока различных минералов, хотя основные компоненты - две формы железо-никелевого сплава, камасит и тэнит. Железные метеориты классифицируются в соответствии с пропорцией никеля, который определяет их кристаллическую структуру. Гексаэдриты содержат до 6% никеля, октаэдриты - между 6 и 14% и атакситы - до 66%.

Разрушительная сила метеорита

Один из 100000 метеоритов, падающих на Землю, имеет разрушительную силу. За последние 200 лет наблюдений на территории США в жилище попало 23 метеорита, а на территории бывшего СССР 4 метеорита.

1511г Генуя (Италия). Во время солнечного затмения произошел метеорный дождь. В результате убито несколько рыбаков и священник. 1684г Тобольск (Россия). В результате падения метеорита пробит купол церкви. 1836г Бразилия. В результате падения метеорита убита овца. 1911г Египет. Упавшим метеоритом убита собака.

12 ноября 1982г в г.Везерсфилд (шт. Коннектикут, США) Роберт и Ванда Донахью сидели вечером у телевизора, когда в прихожей раздался удар и послышался звон осыпающейся штукатурки. Пожилые супруги обнаружили в крыше дома и потолке дыру размером в человеческую голову, а на кухне под столом каменный метеорит диаметром 13см и массой 2,7кг. приехавшие по вызову ученые не поленились даже заглянуть в пылесос с помощью которого хозяева произвели уборку перед приездом гостей. и обнаружили там несколько осколков метеорита. Метеорит попал в коллекцию и получил названье "Донахью".

9 октября 1992г в 8 часов вечера каменный метеорит весом 12,3кг упал в г. Пикскил (штю Нью-Йорк, США) на багажник стоящего во дворе автомобиля и от удара раскололся на несколько частей сильно помяв багажник. На шум выбежала молодая хозяйка автомобиля. Метеорит был еще теплый. Она сообщила в ближайший университет. Через несколько часов у дома собрались ученые, коллекционеры, сотрудники музея, пресса, представители аукциона Сотби и т.д.. Ученые подтвердили, что это каменный метеорит (хондрит) и хозяйка за него получила 70000$. Так что упавший с неба камень был к счастью.

Кратер Чиксулуб

Большой земной ударный кратер на северном побережье полуострова Юкатан в Мексике, в настоящее время в значительной степени скрытый осадочными породами. Считается, что он связан с произошедшим 65 млн. лет назад ударным событием, которое, по-видимому, явилось причиной массового вымирания живых существ, включая динозавров.

Метеорит Гоба

Самый большой известный метеорит в мире. Его размеры 3х3х1м. Принадлежит к типу железных метеоритов и весит приблизительно 55000 кг. Он все еще находится на месте падения в Намибии, где был обнаружен в 1928 г. Метеорит покрыт слоем ржавого эродированного вещества; с учетом эрозии первоначальная масса метеорита должна превышать 73000 кг.

Сихотэ-Алинский дождь

Большой метеоритный дождь, выпавший 12 февраля 1947г в восточной Сибири. Самый большой найденный метеорит весил 1745 кг, но по имеющимся оценкам, на поверхность Земли упали тысячи осколков, общий вес которых достигает 100 т. Большинство их не найдено.

Анихито

Самый большой метеорит из находящихся в музеях мира. Этот железный метеорит был найден Робертом Пири в Гренландии в 1897г. Вес - 31 тонна. Экспонируется в Хейденском планетарии в Нью-Йорке.

Метеорные потоки

Аквариды

Два метеорных потока.
Между 24 апреля и 20 мая (чаще 4 - 5 мая) наблюдаются Эта-Аквариды, прекрасный южный метеорный ливень до 30 метеоров в час, связанный с кометой Галлея. Видимая скорость движения 66 км/с. Его радиант расположен в точке с RA 22h 20m, Dec. -1° созвездии Возничего.
Дельта-Аквариды наблюдаются между 15 июля и 20 августа, с пиками 29 июля и 7 августа. Имеют двойной радиант, компоненты которого находятся в точках с RA 22h 36m, Dec. -17° и RA 23h 04m, Dec. +2°. Связаны с кометой Мачхольца 1986 VIII. Северные были замечены еще в 11 веке в Китае. Видимая скорость движения северных 31 км/с (до 15 шт/час), а южных 41 км/с (до 30 шт/час).

Андромедиды

Метеорный поток, связанный с кометой Биелы, не наблюдавшейся после 1940г. Первое зарегистрированное появление потока, радиант которого находился вблизи звезды Гамма Андромеды, датировано 1741г. Зрелищные метеорные потоки наблюдались в ноябре 1872г и 1885г, когда по ночам на небе в течение часа можно было увидеть несколько тысяч метеоров. Этот поток известен также как Биелиды. Наблюдаются 10-27 ноября с пиком на 27 ноября. Медленные с видимой скоростью движения 16 км/с, красноватого цвета. Радиант расположен в точке с RA 1h 36m, Dec. 44°.

Джеминиды (Геминиды)

Ежегодный метеорный поток, радиант которого лежит в созвездии Близнецов (у звезды Кастор). Максимум потока приходится на 13 декабря, а наиболее частое время его появления - 7-16 декабря. Этот метеорный поток имеет необычную орбиту с расстоянием перигелия всего 0,14 а.е. В 1983г Инфракрасный астрономический спутник "IRAS" открыл кометарное ядро, классифицированное как астероид Фаэтон(3200), которое, по-видимому, является родительским телом для этого потока. Радиант расположен в точке с RA 7h 30m, Dec. 32°. Это самый обильный для северного неба до 70 шт/час, метеоры белого цвета без следов, много бывает болидов.

Дракониды

Метеорный поток, связанный с кометой Джакобини-Циннера, который можно иногда наблюдать около 9-10 октября. Радиант лежит вблизи "головы" Дракона в точке с RA 17h 23m и Dec. + 57°. Число фиксируемых за год метеоров от года к году сильно меняется. Так, в 1933г наблюдалось захватывающее зрелище, когда интенсивность потока быстро достигла 350 в минуту, что вновь было отмечено только в 1946г. Умеренные ливни имели место в 1952 и 1985 гг. Этот поток известен также под названием "Джакобиниды". Видимая скорость движения этих красноватых метеоров 23 км/с.

Квадрантиды

Ежегодный метеорный поток, радиант которого лежит в созвездии Волопаса, около границы с созвездиями Геркулеса и Дракона. Название относится к тем временам, когда эта область неба принадлежала созвездию Стенного Квадранта (Quadrans Muralis), теперь уже не существующему. Пик метеорного потока приходится на 3 января, а обычные пределы - с 1 по 6 января. Узкий поток метеоров связан с кометой Мачхольца 1986 VIII, а возникающий звездный дождь очень непостоянен, так что его пик длится недолго. Обычно наблюдается до 35 метеоров в час, но в 1984г наблюдался дождь. Видимая скорость движения метеоров 35,41 км/с. Радиант расположен в точке с RA 15h 28m, Dec. 50°.

Леониды

Ежегодный метеорный поток, радиант которого лежит в "серпе" созвездия Льва. Пик потока приходится на 17 ноября, а обычная продолжительность - около четырех дней. Хотя в эти дни каждый год наблюдается лишь небольшое число метеоров (до 15), иногда отмечаются и захватывающие зрелища. Так, в 1966г Леониды дали возможность наблюдателям в США полюбоваться самым богатым когда-либо зарегистрированным метеорным ливнем: можно было увидеть до 40 метеоров в секунду.
Метеорный ливень связан с кометой 55P/Темпеля-Тутля, впервые зарегистрированной в 1865г, которая имеет период, равный 33 годам. Метеорное вещество сконцентрировано около кометы, а не распределено равномерно по орбите. Поэтому красивые зрелища возможны только раз в 33 года, хотя и в этом случае они не обязательны, особенно если комета проходит слишком далеко от орбиты Земли. Впервые поток был замечен в 899г в Египте. Метеоры очень быстрые (71 км/с) зеленоватого цвета. Радиант расположен в точке с RA 10h 06m, Dec. 22°.

Лириды

Ежегодный метеорный поток, иногда называемый апрельскими Лиридами. Его радиант лежит на границе созвездий Лиры и Геркулеса. Пик метеорного ливня приходится на 22 апреля, обычное время его появления - с 19 по 25 апреля. Метеорный поток связан с кометой Тэтчера (C/1861 G1). Хотя обычно метеорный поток бывает слабым (до 10 шт/час), иногда наблюдаются красивые ливни, как например в 1922г. Исторически метеорный поток Лирид прослеживается в течение 2500 лет. Радиант расположен в точке с RA 18h 01m, Dec. 33°.

Персеиды

Ежегодный метеорный поток, радиант которого лежит в созвездии Персея в точке с RA 03h 06m, Dec. 58°. Пик метеорного ливня приходится на 12-13 августа, а обычное время его появления - с 17 июля по 24 августа. Метеорный поток связан с кометой Свифта-Туттля 1862 III. Обычно метеорный поток бывает до 70 шт/час, иногда наблюдаются 6-8 метеоров за 2-3 минуты, в в августе 1980г наблюдался дождь. Метеоры яркие, со шлейфом, белого цвета.

Метеориты — это камни, падающие с неба. Большей частью они остались от эпохи образования Солнечной системы, но некоторые из них являются к нам с Луны и даже с Марса.

Между планетами находится удивительно большое количество космического мусора. Чаще всего это остаточный материал, образовавшийся при формировании планет, по некоторая его часть имеет относительно недавнее происхождение, как, например, пыльные хвосты, оставленные кометами. Для обозначения этого материала астрономы используют три похожих слова: метеорное тело, метеор и метеорит.

Метеорное тело — это кусок камня или скопление ныли в космическом пространстве. Поверхность Земли постоянно бомбардируется небесными телами самых разных размеров: от частиц пыли до камней весом в несколько килограммов. Эти тела врываются в атмосферу со скоростью 60 000 км/ч и более. В результате трения о воздух объекты раскаляются и вспыхивают огненно-красным спетом. Метеор — это видимый след в небе, оставляемый вспыхнувшим объектом при его вхождении в атмосферу. Эти следы называют также падающими звездами. Метеорное тело, достигающее земной поверхности, называется метеоритом. Нередко метеоритам дают названия но тому месту, тле они упали.

Совершая свое ежегодное путешествие вокруг Солнца, Земля сметает на споем пути около 1000 тонн космических камнем и ныли. Значительная часть этого материала совершает вращение в Солнечной системе и виде потоком, которые возникают, когда комета, проносясь сквозь Солнечную систему, оставляет за собой хвост каменного мусора. Когда Земля проходит сквозь такой ноток, па небе бывают видны метеорные дожди. От крупинок пыли, сгорающих в атмосфере, на небе испыхииа-1от яркие черточки, которые кажутся исходящими на одной точки. Появление метеорных дождей можно довольно точно предсказывать, поскольку Земля ежегодно пересекает метеорные потоки более или менее в одно и то же время.

Камни, которые благополучно достигают Земли, пролетев, объятые пламенем, сквозь всю атмосферу, — явление не столь уж частое. Приблизительная оценка ежегодного количества такого материала, падающего на поверхность Земли, — 200 топи, причем почти псе это — м виде очень мелких крупинок пыли. Новых метеоритов каждый год находят всего лишь около 20 штук. Радиоактивность метеоритов показывает, что они образовались 4,6 миллиарда лет назад как часть Солнечной системы. Поскольку они представляют собой образцы первичного материала ранней стадии Солнечной системы, метеориты очень ценны для ученых, изучающих планеты.

Существует три главных типа метеоритов: те, что состоят главным образом и железа; затем каменно-железные, и, наконец, каменные, в которых может содержаться лишь небольшое количество металла. Железные метеориты распознать легче всего, поскольку они очень плотные и прочные. Каменные метеориты представляют большой интерес потому, что они никогда сильно не разогревались (если не считать их краткого падения сквозь атмосферу). Это означает, что с момента своего образования они практически не изменились. Следовательно, их химический состав сходен с химическим составом ранней Солнечной системы.

До сих пор не зафиксировано ни одного случая гибели людей от метеоритов, хотя были случаи близкой опасности. Один метеорит упал 31 августа 1991 г. менее чем в 4 метрах от двух мальчиков. Это случилось и штате Индиана (США). От удара этого метеорита образовался кратер глубиной 4 см и диаметром 9 см. В том же году другой метеорит пронесся совсем рядом с человеком, работавшим в своем саду в Англии. 13 октябре 1992 г. большой метеорит разбил пустой автомобиль в штате Нью-Йорк (США).

Крупные метеориты оставляют значительные кратеры. Лучше всего сохранился кратер в Аризоне, поскольку сухой климат пустыни предохранял его от эрозии с момента образования около 50 000 лет назад. Это, однако, всего лишь один из 140 земных метеоритных кратеров, многие из которых имеют гораздо большие размеры. Возраст одного из самых больших кратеров Квебеке (Капала), составляет 200 миллионов лет, его диаметр — 100 км.

В настоящее время основным источником метеоритов для научного анализа является ледниковый покров Антарктиды. Там их удалось собрать уже тысячи. Пролежав в глубине снегов и льдов до миллиона лет, они обнажились и были найдены на поверхности материка и тех местах, где сильные ветры сорвали ледяные шапки. Сухие каменистые пустыни Западной Австралии и Намибии также являются важным источником древних метеоритов.

Ясной темной ночью, особенно в середине августа, ноября и декабря, можно увидеть, как прочерчивают небо «падающие звезды» — это метеоры, интересное природное явление, известное человеку с незапамятных времен.

Метеоры, особенно в последние годы, привлекают пристальное внимание астрономической науки. Они уже много рассказали и о нашей Солнечной системе и о самой Земле, в частности о земной атмосфере.

Более того, метеоры, образно говоря, вернули долг, возместили средства, затраченные на их изучение, сделав вклад в решение некоторых практических задач науки и техники.

Исследование метеоров активно развивается в ряде стран, некоторым из этих исследований посвящен наш короткий рассказ. Начнем мы его с уточнения терминов.

Объект, движущийся в межпланетном пространстве и имеющий размеры, как говорится, «больше молекулярных, но меньше астероидальных», называют метеороидом, или метеорным телом. Вторгаясь в земную атмосферу, метеороид (метеорное тело) накаляется, ярко светится и прекращает свое существование, превратившись в пыль и пары.

Световое явление, вызванное сгоранием метеорного тела, называют метеором. Если метеороид имеет сравнительно большую массу и если его скорость относительно невелика, то иногда часть метеорного тела, не успев полностью испариться в атмосфере, падает на поверхность Земли.

Эту выпавшую часть называют метеоритом. Чрезвычайно яркие метеоры, имеющие вид огненного шара с хвостом или горящей головешки, называют болидами. Яркие болиды иногда видны даже днем.

Для чего изучают метеоры

Метеоры наблюдают и изучают в течение столетий, но только в последние три-четыре десятилетия стали четко выясняться природа, физические свойства, характеристики орбит и происхождение тех космических тел, которые являются источниками метеоритов. Интерес исследователей к метеорным явлениям связан с несколькими группами научных проблем.

Прежде всего, изучение траектории метеоров, процессов свечения и ионизации вещества метеороидов, важно для выяснения их физической природы, а они, метеорные тела, как-никак есть прибывшие к Земле «пробные порции» вещества из далеких районов Солнечной системы.

Далее — исследование ряда физических явлений, сопровождающих полет метеорного тела, дает богатый материал для изучения физических и динамических процессов, происходящих в так называемой метеорной зоне нашей атмосферы, то есть на высотах 60-120 км. Здесь в основном и наблюдаются метеоры.

Причем для этих слоев атмосферы метеоры, пожалуй, остаются наиболее эффективным «исследовательским инструментом», даже на фоне нынешнего размаха исследований с помощью космических аппаратов.

Прямыми методами изучения верхних слоев земной атмосферы при помощи искусственных спутников Земли и высотных ракет начали широко пользоваться много лет назад, со времени Международного Геофизического года.

Однако искусственные спутники дают сведения об атмосфере на высотах более 130 км, на меньших высотах спутники просто сгорают в плотных слоях атмосферы. Что же касается ракетных измерений, то они проводятся только над фиксированными пунктами земного шара и носят кратковременный характер.

Метеорные тела — полноправные жители Солнечной системы, они обращаются по геоцентрическим орбитам, имеющим обычно форму эллипса.

Оценивая, как общее число метеороидов распределяется по группам с разными массами, скоростями, направлениями, можно не только изучать весь комплекс малых тел Солнечной системы, но еще и создать основу для построения теории происхождения и эволюции метеорного вещества.

В последнее время интерес к метеорам возрос еще и в связи с интенсивным изучением околоземного космического пространства. Важной практической задачей стала оценка так называемой метеорной опасности на различных космических трассах.

Это, конечно, лишь частный вопрос, у космических и метеорных исследований очень много точек соприкосновения, и изучение метеорных частиц прочно вошло в космические программы. Так, например, с помощью спутников, космических зондов и геофизических ракет получены ценные сведения о движущихся в межпланетном пространстве мельчайших метеороидах.

Вот одна лишь цифра: устанавливаемые на космических аппаратах датчики позволяют регистрировать удары метеороидов, размеры которых измеряются тысячными долями миллиметра (!).

Как наблюдают метеоры

В ясную безлунную ночь можно заметить метеоры до 5-й и даже 6-й звездной величины — они имеют такую же яркость, как самые слабые звезды, различимые невооруженным глазом. Но в основном невооруженным глазом видны несколько более яркие метеоры, ярче 4-й звездной величины; в течение часа в среднем можно заметить около 10 таких метеоров.

А всего в атмосфере Земли за сутки бывает около 90 миллионов метеоров, которые можно было бы увидеть в ночное время. Общее число метеороидов различных размеров, вторгающихся за сутки в земную атмосферу, исчисляется сотнями миллиардов.

В метеорной астрономии условились де лить метеоры на два типа. Метеоры, которые наблюдаются каждую ночь и движутся в самых разных направлениях, называют случайными, или спорадическими. Другой тип — периодические, или поточные, метеоры, они появляются в одно и то же время года и из определенного небольшого участка звездного неба — радианта. Слово это — радиант — в данном случае означает «излучающий участок».

Метеорные тела, порождающие спорадические метеоры, движутся в пространстве независимо друг от друга по самым разнообразным орбитам, а периодические — по почти параллельным путям, которые как раз и исходят из радианта.

Метеорным потокам дают названия по созвездиям, в которых расположены их радианты. Например, Леониды — метеорный поток с радиантом в созвездии Льва, Персеиды — в созвездии Персея, Ориониды — в созвездии Ориона и так далее.

Зная точное положение радианта, момент и скорость полета метеора, можно вычислить элементы орбиты метеороида, то есть выяснить характер его движения в межпланетном пространстве.

Визуальные наблюдения позволили получить важную информацию о суточных и сезонных изменениях общего количества метеоров, о распределении радиантов по небесной сфере. Но главным образом для изучения метеоров используются фотографические, радиолокационные, а в последние годы и электронно-оптические и телевизионные методы наблюдений.

Систематическая фоторегистрация метеоров началась лет сорок назад, используются для этой цели, так называемые, метеорные патрули. Метеорный патруль — это система из нескольких фотографических агрегатов, а каждый агрегат состоит обычно из 4-6 широкоугольных фотографических камер, устанавливаемых так, чтобы все они вместе охватывали максимально возможную область неба.

Наблюдая метеор из двух пунктов, удаленных друг от друга на 30-50 км, по фотоснимкам на фоне звезд легко определить его высоту, траекторию в атмосфере и радиант.

Если перед камерами одного из агрегатов патруля разместить обтюратор, то есть вращающийся затвор, то можно определить и скорость метеороида — вместо непрерывного следа на фотопленке получится пунктирная линия, причем длина штрихов как раз и будет пропорциональна скорости метеорного тела.

Если перед объективами фотокамер другого агрегата расположить призмы или дифракционные решетки, то на пластинке появится спектр метеора, подобно тому, как на белой стене появляется спектр солнечного зайчика, прошедшего через призму. А по спектрам метеора можно определить химический состав метеороида.

Одно из важных достоинств радиолокационных методов — это возможность наблюдать метеоры в любую погоду и круглые сутки. Кроме того, радиолокация позволяет регистрировать очень слабые метеоры до 12-15-звездной величины, порождаемые метеороидами с массой в миллионные доли грамма и даже меньше.

Радиолокатор «засекает» не само метеорное тело, а его след: при движении в атмосфере испарившиеся атомы метеорного тела сталкиваются с молекулами воздуха, возбуждаются и превращаются в ионы, то есть подвижные заряженные частицы.

Образуются ионизованные метеорные следы, имеющие длину несколько десятков километров и начальные радиусы порядка метра; это своего рода висящие (конечно, недолго!) атмосферные проводники, или точнее полупроводники — в них можно насчитать от 10б до 1016 свободных электронов или ионов на каждый сантиметр длины следа.

Такой концентрации свободных зарядов вполне достаточно, чтобы от них, как от проводящего тела, отражались радиоволны метрового диапазона. Вследствие диффузии и других явлений ионизированный след быстро расширяется, его электронная концентрация падает и под действием ветров в верхней атмосфере след рассеивается.

Это позволяет использовать радиолокацию для изучения скорости и направления воздушных течений, например, для исследования глобальной циркуляции верхней атмосферы.

В последние годы все активней ведутся наблюдения очень ярких болидов, которые иногда сопровождаются выпадением метеоритов. В нескольких странах организованы болидные сети наблюдений с камерами «всего неба».

Они действительно контролируют весь небосвод, но регистрируют только очень яркие метеоры. В такие сети входят 15-20 пунктов, расположенных на расстоянии 150-200 километров, они охватывают большие территории, так как вторжение в земную атмосферу крупного метеороида — явление сравнительно редкое.

И вот что интересно: из сфотографированных нескольких сот ярких болидов только три сопровождались падением метеорита, хотя скорости крупных метеороидов были не очень большими. Это означает, что надземный взрыв Тунгусского метеорита 1908 года — явление типичное.

Структура и химический состав метеорных тел

Вторжение метеорного тела в земную атмосферу сопровождается сложными процессами его разрушения — плавлением, испарением, распылением и дроблением. Атомы метеорного вещества при столкновении с молекулами воздуха ионизируются и возбуждаются: свечение метеора в основном связано с излучением возбужденных атомов и ионов, они двигаются со скоростями самого метеорного тела и имеют кинетическую энергию от нескольких десятков до сотен электрон-вольт.

Фотографические наблюдения метеоров по методу мгновенной экспозиции (порядка 0,0005 сек.), впервые в мире разработанному и реализованному в Душанбе и Одессе, наглядно показали разнообразные виды дробления метеорных тел в земной атмосфере.

Такое дробление может объясняться как сложным характером самих процессов разрушения метеорных тел в атмосфере, так и рыхлой структурой метеороидов и их низкой плотностью. Особенно низка плотность метеорных тел кометного происхождения.

В спектрах метеоров главным образом видны яркие эмиссионные линии. Среди них обнаружены линии нейтральных атомов железа, натрия, марганца, кальция, хрома, азота, кислорода, алюминия и кремния, а также линии ионизированных атомов магния, кремния, кальция и железа. Подобно метеоритам, метеорные тела можно разделить на две большие группы — железные и каменные, причем каменных метеороидов значительно больше, чем железных.

Метеорное вещество в межпланетном пространстве

Анализ орбит спорадических метеороидов показывает, что метеорное вещество концентрируется в основном в плоскости эклиптики (плоскость, в которой лежат орбиты планет) и движется вокруг Солнца в ту же сторону, что и сами планеты. Это важный вывод, он доказывает общность происхождения всех тел Солнечной системы, включая и такие мелкие, как метеороиды.

Наблюдаемая скорость метеороидов относительно Земли лежит в пределах 11-72 км/сек. Но скорость движения Земли по ее орбите равна 30 км/сек., а значит, скорость метеороидов относительно Солнца не превышает 42 км/сек. То есть она меньше параболической скорости, которая необходима для выхода из Солнечной системы.

Отсюда вывод — метеороиды не приходят к нам из межзвездного пространства, они принадлежат Солнечной системе и двигаются вокруг Солнца по замкнутым эллиптическим орбитам. На основе фотографических и радиолокационных наблюдений уже определены орбиты нескольких десятков тысяч метеороидов.

Наряду с гравитационным притяжением Солнца и планет на движение метеороидов, в особенности мелких, существенное влияние оказывают силы, вызванные воздействием электромагнитного и корпускулярного излучения Солнца.

Так, в частности, под действием светового давления мельчайшие метеорные частицы размерами менее 0,001 мм выталкиваются из пределов Солнечной системы. На движение маленьких частиц, кроме того, значительное влияние оказывает и тормозящее действие лучевого давления (эффект Пойнтинга — Робертсона), и из-за этого орбиты частиц постепенно «сжимаются», они все более приближаются к Солнцу.

Время жизни метеороидов во внутренних областях Солнечной системы невелико, и, следовательно, запасы метеорного вещества должны каким-то образом постоянно пополняться.

Можно указать три главных источника такого пополнения:

1) распад кометных ядер;

2) дробление астероидов (напомним — это малые планеты, двигающиеся в основном между орбитами Марса и Юпитера) в результате их взаимных столкновений;

3) приток очень мелких метеороидов с далеких окрестностей Солнечной системы, где, вероятно, находятся остатки вещества, из которого образовалась Солнечная система.