Кометы

Большие кометы с хвостами, далеко простиравшимися по небу, наблюдались с древнейших времен. Некогда предполагалось, что кометы принадлежат к числу атмосферных явлений. Движение комет по небу объяснил впервые Галлей (1705 г.), который нашел, что их орбиты являются очень вытянутыми. Он определил орбиты 24 ярких комет, причем оказалось, что кометы 1531, 1607 и 1682 гг. имеют очень сходные орбиты. Отсюда Галлей сделал вывод, что это одна и та же комета, которая движется вокруг Солнца по очень вытянутому эллипсу с периодом около 76 лет. Галлей предсказал, что в 1758 г. она должна появиться вновь, и в декабре 1758 г. она действительно была обнаружена. Сам Галлей не дожил до этого времени и не мог увидеть, как блестяще подтвердилось его предсказание. Эта комета (одна из самых ярких) была названа его именем (рис. 4.11). Последний раз комета Галлея появлялась на нашем небе в 1986 г.

Рис. 4.11. Комета Галлея (штат Джорджия, США).

Поиски комет производились сначала визуально, а потом и по фотографиям, но открытия комет при визуальных наблюдениях совершаются нередко и сейчас. Кометы обозначаются по фамилиям лиц, их открывших.

К настоящему времени зарегистрированы в каталогах около 1000 комет и определены элементы их орбит. Большая часть комет движется по очень вытянутым эллипсам, почти параболам. Кометы с эллиптической орбитой называются периодическими , причем если их период обращения меньше 200 лет, то короткопериодическими , если больше, то долгопериодическими .

Из периодических комет около 80 % их орбит наклонено меньше, чем на 45° к плоскости эклиптики. Только комета Галлея имеет орбиту с наклонением, большим 90°, и, следовательно, движется в обратном направлении. Остальные движутся в прямом направлении.

Среди короткопериодических комет выделяется «семейство Юпитера» - большая группа комет, афелии которых удалены от Солнца на такое же расстояние, как орбита Юпитера. Предполагается, что семейство Юпитера образовалось в результате захвата планетой комет, которые двигались ранее по более вытянутым орбитам.

Орбиты периодических комет подвержены очень заметным изменениям. Иногда комета проходит вблизи Земли несколько раз, а потом притяжением планет-гигантов отбрасывается на более удаленную орбиту и становится ненаблюдаемой. В других случаях, наоборот, комета, ранее никогда не наблюдавшаяся, становится видимой из-за того, что она прошла вблизи Юпитера или Сатурна и резко изменила орбиту. Кроме подобных резких изменений, известных лишь для ограниченного числа объектов, орбиты всех комет испытывают постепенные изменения.

В строении кометы выделяются следующие составные элементы: ядро, голова и хвост.

Ядро кометы - это небольшое твердое ледяное тело, включающее тугоплавкие частицы и органические соединения. Почти вся масса кометы сосредоточена именно в ядре. До 80 % ядра кометы состоит из водяного льда, а также из замерзшего углекислого газа, угарного газа, метана, аммиака и вкрапленных в них металлических частиц. Размеры ядер составляют от нескольких сотен метров до нескольких сотен километров.

Когда комета приближается к Солнцу на расстояние нескольких а.е., лед начинает испаряться. При этом испаряющийся газ увлекает пылинки. У кометы образуется голова , поперечник которой может достигать размеров 10 4 -10 6 км . Под действием светового давления траектории молекул и пылинок отклоняются и уходят в сторону, противоположную Солнцу, образуя хвост . Хвосты ярких комет тянутся на сотни миллионов километров. Иногда наблюдается так называемый антихвост, направленный в сторону Солнца. Это крупная пыль, уходящая в плоскости орбиты.

Каждое возвращение кометы к Солнцу не проходит бесследно. Яркость короткопериодических комет ослабевает со временем. Ядро кометы теряет около 1/1000 своей массы. Поэтому, например, время жизни кометы Галлея оценивается в 20 тыс. лет. Но кометы могут существовать и меньше. Они могут погибнуть при столкновениях с планетами, метеоритными телами. В некоторых случаях процесс разрушения комет наблюдался почти непосредственно.

Вопрос о происхождении комет изучен еще недостаточно. Согласно гипотезе голландского ученого Оорта, Солнечная система окружена гигантским облаком кометных ядер, простирающимся на расстояние до 1 пс (облако Оорта). Под действием звездных возмущений орбиты некоторых ядер изменяются, и в результате вблизи Солнца появляются кометы. Часть короткопериодических комет, возможно, приходит из пояса Койпера.

Метеоры (рис. 4.12) наблюдаются в виде кратковременных вспышек, которые проносятся по небу и исчезают, иногда оставляя на несколько секунд узкий светящийся след. Часто в обиходе их называют падающими звездами. Долгое время астрономы совсем не интересовались метеорами, считая их атмосферным явлением типа молнии. Только в самом конце XVIII в. в результате наблюдений одних и тех же метеоров из разных пунктов, были определены впервые их высоты и скорости Оказалось, что метеоры - это космические тела, которые приходят в земную атмосферу извне со скоростями от нескольких км/с до нескольких десятков км/с и сгорают в ней на высоте около 80 км.

Частота появления метеоров и их распределение по небу не всегда являются равномерными. Систематически наблюдаются метеорные потоки, метеоры которых на протяжении определенного промежутка времени (несколько ночей) появляются примерно в одной и той же области неба. Если их следы продолжить назад, то они пересекутся вблизи одной точки, называемой радиантом метеорного потока. Многие метеорные потоки являются периодическими, повторяются из года в год и именуются по названиям созвездий, в которых лежат их радианты. Так, метеорный поток, действующий ежегодно примерно с 20 июля по 20 августа, назван Персеидами, поскольку его радиант лежит в созвездии Персея. От созвездий Лиры и Льва получили соответственно свое название метеорные потоки Лирид (середина апреля) и Леонид (середина ноября).

Рис. 4.12. Фотография метеора. В левой части видно звездное скопление Плеяды.

Активность метеорных потоков в разные годы различна. Бывают годы, в которые число метеоров, принадлежащих потоку, очень мало, а в иные годы (повторяющиеся, как правило, с определенным периодом) настолько обильно, что само явление получило название звездного дождя . Последние звездные дожди наблюдались в августе 1961 г. (Персеиды) и в ноябре 1966 г. (Леониды). Меняющаяся активность метеорных потоков объясняется тем, что метеорные частицы в потоках неравномерно разбросаны вдоль эллиптической орбиты, пересекающей земную.

Метеоры, не принадлежащие к потокам, называются спорадическими . Статистическое распределение орбит спорадических метеоров точно не исследовано, однако есть основания полагать, что оно похоже на распределение орбит периодических комет. Что же касается метеорных потоков, то у многих из них орбиты близки к орбитам известных комет. Известны случаи, когда комета исчезала, а связанный с ней метеорный поток оставался (комета Биэлы). Все это заставляет думать, что метеорные потоки возникают в результате разрушения комет.

За сутки в атмосфере Земли вспыхивает примерно 10 8 метеоров ярче 5 m . Яркие метеоры наблюдаются реже, слабые - чаще. Очень яркие метеоры, - болиды , могут наблюдаться и днем. Болиды сопровождаются иногда выпадением метеоритов . Появление болида может сопровождаться более или менее сильной ударной волной, звуковыми явлениями и образованием дымового хвоста.

Спектры метеоров состоят из эмиссионных линий. Когда метеорная частица тормозится в атмосфере, она нагревается, начинает испаряться, и вокруг нее образуется облако из раскаленных газов. Светятся главным образом линии металлов: очень часто, например, наблюдаются линии Н и К ионизованного кальция и линии железа. По-видимому, химический состав метеорных частиц аналогичен составу каменных и железных метеоритов, но механическая структура метеорных тел должна быть совсем иной.

Метеориты , «небесные камни», известны человечеству очень давно. По-видимому, появление первых железных орудий, сыгравших огромную роль в эволюции доисторических культур, связано с использованием метеоритного железа. Крупные метеориты служили иногда предметом поклонения у древних народов. Официальная наука признала их небесное происхождение лишь в начале XIX в.

За исключением образцов лунных пород, доставленных на Землю, метеориты пока представляют собой единственные космические тела, которые можно исследовать в земных лабораториях. Понятно, что сбору и изучению метеоритов придается большое научное значение.

Метеориты по химическому составу и структуре разделяются на три большие группы: каменные (аэролиты), железо-каменные (сидеролиты) и железные (сидериты). Вопрос об относительном количестве различных типов метеоритов не вполне ясен, так как железные метеориты легче находить, чем каменные, и, кроме того, каменные метеориты сильнее разрушаются при прохождении сквозь атмосферу. Большинство исследователей полагает, что в космическом пространстве преобладают каменные метеориты (80-90% от общего числа), хотя собрано больше железных метеоритов, чем каменных.

Так как болиды - явление редкое, то орбиты метеоритных тел приходится определять по неточным свидетельствам случайных очевидцев, и поэтому надежных данных об орбитах выпавших метеоритов нет. По радиантам болидов, сопровождавшихся выпадением метеоритов, можно заключить, что большинство их двигалось в прямом направлении, и их орбиты характеризуются малым наклоном.

Когда метеоритное тело входит в плотные слои атмосферы, его поверхность настолько нагревается, что вещество поверхностного слоя начинает плавиться и испаряться. Воздушные струи сдувают с поверхности железных метеоритов крупные капли расплавленного вещества, причем следы этого сдувания остаются в виде характерных выемок. Каменные метеориты часто дробятся, и тогда на поверхность Земли низвергается целый дождь обломков самых разнообразных размеров. Железные метеориты прочнее, но и они иногда разрушаются на отдельные куски. Один из крупнейших железных метеоритов, Сихотэ-Алинский, упавший 12 февраля 1947 г., был найден в виде большого количества отдельных осколков. Общий вес собранных осколков достиг 23 т, причем, конечно, были найдены не все осколки. Наибольший из известных метеоритов, Гоба (Юго-Западная Африка), представляет собой глыбу весом в 60 т .

Большие метеориты, ударяясь о Землю, зарываются на значительную глубину. Однако космическая скорость обычно гасится в атмосфере на некоторой высоте и, затормозившись, метеорит падает по законам свободного падения. Что произойдет, если с Землей столкнется еще большая масса, например 10 5 -10 8 т ? Такой гигантский метеорит прошел бы сквозь атмосферу практически беспрепятственно, при его падении возник бы сильнейший взрыв и образовалась бы воронка (кратер). Если такие катастрофические явления когда-либо происходили, то мы должны находить метеоритные кратеры на земной поверхности. Подобные кратеры действительно существуют. Крупнейший из них - Аризонский кратер (рис. 4.13), воронка которого имеет диаметр 1200 м и глубину около 200 м. Его возраст по приблизительной оценке составляет около 5000 лет. Недавно был открыт еще целый ряд более древних и разрушенных метеоритных кратеров.

Рис. 4.13. Аризонский метеоритный кратер.

Химический состав метеоритов хорошо исследован. Железные метеориты содержат в среднем 91% железа, 8,5% никеля и 0,6% кобальта; каменные метеориты - 36% кислорода, 26% железа, 18% кремния и 14% магния. Каменные метеориты по содержанию кислорода и кремния близки к земной коре,нометаллов в них гораздо больше. Содержание радиоактивных элементов в метеоритах меньше, чем в земной коре, причем в железных меньше, чем в каменных. По относительному содержанию радиоактивных элементов и продуктов их распада можно определить возраст метеоритов. Для разных образцов он получается различным и колеблется обычно в пределах от нескольких сотен миллионов до нескольких миллиардов лет.

Метеорное тело — это кусок камня или скопление пыли в космическом пространстве. Поверхность Земли постоянно бомбардируется небесными телами самых разных размеров. При трении об атмосферу частицы разогреваются и сгорают или испаряются, оставляя за собой яркий след — метеор. Метеором называется световое явление, возникающее на высоте от 80 км до 130 км от поверхности Земли при вторжении в земную атмосферу частиц — метеорных тел. Скорости движения метеорных тел различны — от 11 до 75 км/с.

Кроме единичных, спорадических метеоров, можно наблюдать и метеорные потоки. Особенно яркие метеоры называются болидами. Летящий по небу очень яркий огненный шар с длинным дымным хвостом производит сильное, незабываемое впечатление на каждого, кто видит его. Болиды иногда бывают ярче Луны и даже ярче Солнца. На несколько секунд ночью становится светло, как днем, видны бегущие тени от больших предметов. Полет болида может завершиться падением метеорита. Только редко кому выпадает удача стать свидетелем подобного события.

10 августа 1972 года в штате Вайоминг в течение 101 секунды наблюдался болид. Его максимальная звездная величина достигала -19. Никому не известно, когда и где пролетит яркий болид или упадет метеорит. Хотя существует специальная служба по наблюдению болидов, все же главная надежда у специалистов, занимающихся сбором и изучением метеоритов, на информацию от населения. Частота появления метеоров и их распределение по небу не всегда являются равномерными. Систематически наблюдаются метеорные потоки, метеоры которых на протяжении определенного промежутка времени (несколько ночей) появляются примерно в одной и той же области неба.

Если их следы продолжить назад, то они пересекутся вблизи одной точки, называемой радиантом метеорного потока. Многие метеорные потоки являются периодическими, повторяются из года в год и названы по созвездиям, в которых лежат их радианты. Так, метеорный поток, наблюдаемый ежегодно примерно с 20 июля по 20 августа, назван Перcеидами, поскольку его радиант лежит в созвездии Персея. От созвездий Лиры и Льва получили соответственно свое название метеорные потоки Лириды (середина апреля) и Леониды (середина ноября). Активность метеорных потоков в разные годы различна.

Бывают годы, в которые число метеоров, принадлежащих потоку, очень мало, а в иные годы (повторяющиеся, как правило, с определенным периодом) настолько обильно, что само явление получило название звездного дождя. Меняющаяся активность метеорных потоков объясняется тем, что метеорные частицы в потоках неравномерно распределены вдоль эллиптической орбиты, пересекающей земную. В среднем, во время метеорного дождя можно увидеть около 50 метеоров в час.

Три метеорных потока — Леониды, Андромедиды и Дракониды — показывали в исторические времена очень резкие вспышки активности, причем в случае Андромедид это было прямо связано с разрушением кометы Биэлы, которая в 1845 году раздвоилась и в следующее появление, в 1852 году, была видна как две слабые кометы, разделенные расстоянием свыше 1,5 млн. км. Дракониды ассоциировались с другой комет
ой — Джакобини — Циннера.

Если орбита кометы пересекает земную орбиту, то ежегодно, когда Земля попадает в точку пересечения, наблюдаются метеорные дожди, усиливающиеся при одновременном подходе к этой точке Земли и остатков кометы. Если же усиления не наблюдается, значит, вещество кометы более или менее равномерно рассеялось по орбите — комета полностью прекратила свое существование как небесное тело. Метеориты — древнейшее вещество Солнечной системы .

В веществе метеоритов как бы зашифрована запись тех физических и химических процессов, которые происходили пять миллиардов лет назад, когда рождались Солнце и планеты. В них есть информация и о более поздних событиях в космосе — о столкновениях космических тел, о космическом излучении. Изучение метеоритов и ярких болидов можно сравнить с изучением грунта Луны и других планет, доставка которого на Землю обходится чрезвычайно дорого. А метеориты прилетают к нам сами. В зависимости от химического состава метеориты подразделяются на каменные (85 %), железные (10 %) и железо-каменные метеориты (5 %).

Каменные метеориты состоят из силикатов с включениями никелистого железа. Поэтому небесные камни, как правило, тяжелее земных. Основными минералогическими составляющими метеоритного вещества являются железо-магнезиальные силикаты и никелистое железо. Более 90 % каменных метеоритов содержит округлые зерна — хондры. Такие метеориты называются хондритами. Железные метеориты почти целиком состоят из никелистого железа. У них удивительная структура, состоящая из четырех систем параллельных камаситовых пластин с низким содержанием никеля и с прослойками, состоящими из тэнита. Железо-каменные метеориты состоят наполовину из силикатов, наполовину из металла. Они обладают уникальной структурой, не встречающейся нигде, кроме метеоритов. Эти метеориты представляют собой либо металлическую, либо силикатную губку. Возраст метеоритов определяют по радиоактивному распаду 87Rb, период полураспада которого 47 млрд. лет с образованием изотопа стронция 87Sr. Так например метеорит «Дип Спрингс» массой 11,5 кг имеет возраст 2,3 млрд. лет.

Аризонский кратер. Врезаясь в Землю, метеориты образуют кратеры. Одним из наиболее эффектных является кратер в штате Аризона (США). Его диаметр составляет 1200 м, а глубина 175 м. Вал кратера поднят над окружающей пустыней на высоту около 37 м. Возраст кратера 5000 лет, но он хорошо сохранился благодаря сухому климату пустыни, предохранявшему его от эрозии. Всего на Земле найдено около 140 крупных кратеров.

В 1908 году над Подкаменной Тунгуской пролетел яркий болид. Взрывная волна уложила деревья на площади диаметром более 100 км, однако ученые не нашли практически никаких останков самого болида. Скорее всего, Тунгусский метеорит был кометой или небольшим астероидом, врезавшимся в Землю. Метеориты добыть нелегко. Большинство их тонет в морях и океанах, теряется в полях и лесах, пропадает в горах и пустынях, остается не найденным во льдах и в тундре.

Вот почему Комитет по метеоритам Российской академии наук (КМЕТ РАН) просит каждого, кто увидит летящий яркий болид, станет свидетелем падения метеорита или найде
т ранее упавший метеорит, сообщить об этом по адресу: 117975, г. Москва, ул. Косыгина, д. 19. Комитет по метеоритам РАН. Не надо специально наблюдать яркие болиды, не надо стараться искать метеориты. Вероятность успеха и в том, и в другом случае очень близка к нулю. Надо просто знать, что сведения, полученные от вас, могут оказаться очень важными, ценными для науки. Особенно большое научное значение имеет исследование только что упавших метеоритов.

Без добровольной и бескорыстной помощи друзей и любителей астрономии ученые, может быть, так никогда и не узнали бы о самых интересных метеоритах. Многие «небесные камни» были найдены людьми, никак не связанными с наукой, — работниками сельского хозяйства, школьниками. Бывали случаи, когда метеориты — необычный оплавленный камень или кусок железа — находили при сенокосе, при вспашке полей.

Про такие находки академик В. И. Вернадский сказал: «Количество сохраняемых метеоритов прямо пропорционально культурному уровню населения и его активности в их сохранении».Столкновения мелких астероидов, разрушение комет вносит вклад в образование межпланетной пыли внутри Солнечной системы. Концентрация межпланетного вещества на некотором расстоянии от Земли (то есть исключая околоземную составляющую) около 10-22 г/см3, что в 100-1000 раз выше плотности газопылевых межзвездных облаков. Общее количество пылевого вещества внутри орбиты Земли оценивается в 1018 кг, то есть примерно равно массе одного астероида.

Зодиакальный свет. Зодиакальный свет — одно из доказательств наличия пыли в космическом пространстве около Земли. Зодиакальный свет — светлая область, вытянутая вдоль эклиптики и наблюдаемая в экваториальных широтах Земли после захода Солнца или перед самым восходом. Зодиакальный свет — это эффект рассеяния солнечного света на межпланетной пыли. Размеры пылинок в межпланетной среде 0,1-10 мкм. Маленькие пылинки выметаются из Солнечной системы давлением солнечного ветра.

Предполагается, что в облаке Оорта находится огромное количество пыли. А вот судьба более тяжелых пылинок другая. Существует природный «пылесос», который заставляет более крупные частицы падать на Солнце. Это так называемый эффект Пойнтинга — Робертсона. Солнечный свет, падающий на частицу межзвездной пыли, уменьшает ее момент, и частица начинает падать на Солнце. Частица размером 2 мкм упадет на Солнце всего за 2000 лет. Солнечный ветер — это потоки разреженного газа и плазмы, истекающие из атмосферы Солнца во всех направлениях.

Его причиной
служит сильный разогрев нижних слоев солнечной короны потоками электромагнитной энергии, поступающими из плотных частей атмосферы Солнца. Солнечный ветер, в основном состоящий из протонов, альфа-частиц и электронов, удаляется от Солнца со скоростями 400-500 км/с (возле Земли). Взаимодействуя с магнитосферами и атмосферами планет, солнечный ветер искажает их форму, вызывает в них химические реакции, ионизацию газа и его свечение. Солнечный ветер выдувает вокруг Солнца каверну, свободную от межзвездной плазмы (гелиосферу), которая простирается за орбиту Плутона; ее граница пока точно не установлена.

МЕТЕОРЫ И МЕТЕОРИТЫ

Метеором называется космическая частица, которая попадает в земную атмосферу на высокой скорости и полностью сгорает, оставляя за собой яркую светящуюся траекторию, в просторечии называемую падающей звездой. Продолжительность этого явления и цвет траектории могут меняться, хотя большинство метеоров появляется и исчезает за долю секунды.

Метеорит представляет собой более крупный фрагмент космического вещества, который не полностью сгорает в атмосфере и падает на Землю. Вокруг Солнца вращается множество таких фрагментов, различающихся по размеру от нескольких километров до менее 1 мм. Некоторые из них являются частицами комет, подвергшихся распаду или прошедших через внутреннюю часть Солнечной системы.

Единичные метеоры, которые попадают в земную атмосферу случайно, называются спорадическими метеорами. В определенное время, когда Земля пересекает орбиту кометы или остатков кометы, случаются метеорные дожди.

При наблюдении с Земли траектории метеоров во время метеорного дождя как будто исходят из определенной точки созвездия, которая называется радиантом метеорного дождя. Этот феномен возникает из-за того, что частицы находятся на одной орбите с кометой, фрагментами которой они являются. Они попадают в атмосферу Земли с определенного направления, соответствующего направлению орбиты при наблюдении с Земли. К наиболее заметным метеорным дождям относятся Леониды (в ноябре) и Персеиды (в конце июля). Ежегодно метеорный дождь бывает особенно сильным, когда частицы собираются в плотный рой на орбите и Земля проходит через этот рой.

Метеориты, как правило, бывают железными, каменными или железокаменными. Скорее всего, они образуются в результате столкновений между более крупными телами в поясе астероидов, когда отдельные каменные фрагменты разлетаются по орбитам, пересекающим орбиту Земли. Самый крупный из обнаруженных метеоритов весом в 60 тонн упал в Юго-Западной Африке. Считается, что падение очень крупного метеорита ознаменовало конец эпохи динозавров много миллионов лет назад. В 1969 году метеорит распался в небе над Мексикой, разбросав тысячи фрагментов на большой площади. Последующий анализ этих фрагментов привел к теории, согласно которой метеорит образовался в результате взрыва ближайшей сверхновой несколько миллиардов лет назад.

См. также статьи "Атмосфера Земли", "Кометы", "Сверхновая".

Из книги Энциклопедический словарь (М) автора Брокгауз Ф. А.

Из книги Большая Советская Энциклопедия (МЕ) автора БСЭ

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора

Из книги Все обо всем. Том 3 автора Ликум Аркадий

Из книги 3333 каверзных вопроса и ответа автора Кондрашов Анатолий Павлович

Из чего сделаны метеоры? Возможно, вам приходилось наблюдать картину, когда одна из звезд, вдруг сорвавшись с неба, устремлялась к земле. Долгое время эти падающие звезды оставались загадкой для людей. На самом деле эти объекты не имеют к настоящим звездам никакого

Из книги Астрономия автора Брейтот Джим

Чем метеоры отличаются от метеоритов? Метеоры, или «падающие звезды», – это кратковременные световые явления в земной атмосфере, вспышки, порождаемые частицами космического вещества (так называемыми метеорными телами), которые со скоростью в десятки километров в

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович

МЕТЕОРЫ И МЕТЕОРИТЫ Метеором называется космическая частица, которая попадает в земную атмосферу на высокой скорости и полностью сгорает, оставляя за собой яркую светящуюся траекторию, в просторечии называемую падающей звездой. Продолжительность этого явления и цвет

Из книги Краткий справочник необходимых знаний автора Чернявский Андрей Владимирович

Из книги 100 великих тайн Вселенной автора Бернацкий Анатолий

Метеориты Таблица

Из книги 100 великих загадок астрономии автора Волков Александр Викторович

Глава 13. Метеориты – гости из глубин Вселенной

Из книги 100 великих монастырей автора Ионина Надежда

Болиды – «поющие» метеориты Видимо, прежде чем начать разговор о болидах, необходимо выяснить, что же скрывается за этим термином? Следует сразу отметить, что четкого определения для этих небесных тел нет. А в целом это метеор, но только издающий при полете звуки.Вообще же

Из книги Страны и народы. Вопросы и ответы автора Куканова Ю. В.

Метеориты и дела земные Выше уже говорилось о том, что людям метеориты, или небесные камни, известны с незапамятных времен. По этой причине они и свои названия получали в соответствии с тем, откуда они явились на землю. Например, хетты и шумеры называли найденные на земле

Из книги Я познаю мир. Арктика и Антарктика автора Бочавер Алексей Львович

Метеориты помогли эволюции? С момента своего возникновения Земля регулярно подвергалась бомбардировкам. На ее поверхность рухнуло множество метеоритов. Большая часть этих «звездных камней» происходит из пояса астероидов, пролегающего между Марсом и Юпитером. Этот

Из книги автора

Из книги автора

Что такое Метеоры? Метеоры – известные греческие монастыри, уникальные в первую очередь тем, что все они расположены на вершинах скал, достигающих в высоту 600 метров над уровнем моря. Они были построены в Х веке, шесть до сих пор являются действующими.Скалы, на которых

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

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.

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.

С давних времен существует поверье, что, если загадать желание, смотря на падающую звезду, оно обязательно сбудется. А задумывались ли вы о природе явления падающих звезд? В этом уроке мы откроем для себя, что же такое звездный дождь, метеориты и метеоры.

Тема: Вселенная

Урок: Метеоры и метеориты

Явления, наблюдающиеся в виде кратковременных вспышек, возникающие при сгорании в земной атмосфере мелких метеорных объектов (например, осколков комет или астероидов). Метеоры проносятся по небу, иногда оставляя за собой на несколько секунд узкий светящийся след, после чего исчезают. В обиходе их нередко называют падающими звездами. Долгое время метеоры считались обычным атмосферным явлением типа молнии. Лишь в самом конце XVIII века, благодаря наблюдениям одних и тех же метеоров из различных пунктов, были впервые определены их высоты и скорости. Выяснилось, что метеоры являются космическими телами, которые приходят в атмосферу Земли извне со скоростями от 11 км/сек до 72 км/сек, и на высоте около 80 км сгорают в ней. Серьезно заниматься исследованием метеоров астрономы начали только в XX веке.

Распределение по небу и частота появления метеоров зачастую не являются равномерными. Систематически возникают так называемые метеорные потоки, метеоры которых появляются примерно в одной и той же части неба на протяжении определенного промежутка времени (обычно несколько ночей). Таким потокам присваиваются названия созвездий. Например, метеорный поток, возникающий ежегодно примерно с 20 июля по 20 августа, называется Персеидами. Метеорные потоки Лирид (середина апреля) и Леонид (середина ноября) получили свое название соответственно от созвездий Лиры и Льва. В разные годы метеоритные потоки проявляют различную активность. Изменение активности метеорных потоков объясняется неравномерным распределением метеорных частиц в потоках вдоль эллиптической орбиты, пересекающей земную.

Рис. 2. Метеорный поток Персеиды ()

Спорадическими называются метеоры, не принадлежащие к потокам. В атмосфере Земли в течение суток вспыхивает в среднем около 108 метеоров ярче 5 звездной величины. Яркие метеоры возникают реже, слабые - чаще. Болиды (очень яркие метеоры) могут быть видны даже днем. Иногда болиды сопровождаются выпадением метеоритов. Нередко появление болида сопровождается довольно мощной ударной волной, звуковыми явлениями, а также образованием дымового хвоста. Происхождение и физическое строение больших тел, наблюдаемых как болиды, вероятно, довольно различно по сравнению с частицами, вызывающими метеорные явления.

Следует различать метеоры и метеориты. Метеором называется не сам объект (то есть метеорное тело), а явление, то есть его светящийся след. Это явление будет называться метеором независимо от того, улетит ли метеорное тело из атмосферы в космическое пространство, сгорит ли в ней или упадет на Землю в виде метеорита.

Физическая метеорология - это наука, которая изучает прохождение метеорита через слои атмосферы.

Метеорная астрономия - это наука, которая изучает происхождение и эволюцию метеоритов

Метеорная геофизика - это наука, которая изучает влияние метеоров на атмосферу Земли.

— тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного объекта.

По своему химическому составу и структуре метеориты разделяют на три большие группы: каменные, или аэролиты, железокаменные, или сидеролиты, и железные - сидериты. Мнение большинства исследователей сходится в том, что в космическом пространстве преобладают каменные метеориты (80-90% от общего числа), хотя железных метеоритов собрано больше, чем каменных. Относительное количество различных типов метеоритов определить довольно сложно, так как железные метеориты находить легче, чем каменные. Кроме того, каменные метеориты при прохождении сквозь атмосферу обычно разрушаются. При вхождении метеорита в плотные слои атмосферы, его поверхность настолько нагревается, что начинает плавиться и испаряться. С железных метеоритов струи воздуха сдувают крупные капли расплавленного вещества, при этом следы этого сдувания остаются, и их можно наблюдать в виде характерных выемок. Каменные метеориты часто дробятся, рассыпая на поверхность Земли целый дождь из обломков различных размеров. Железные метеориты более прочные, но и они иногда разламываются на отдельные куски. Один из самых крупных железных метеоритов, упавший 12 февраля 1947 года в районе Сихотэ-Алиня, был обнаружен в виде большого количества отдельных обломков, общий вес которых составляет 23 тонны, при этом, естественно, были найдены не все осколки. Самый большой из известных метеоритов, Гоба (в Юго-Западной Африке), представляет собой глыбу весом в 60 тонн.

Рис. 3. Гоба - самый большой найденный метеорит ()

Крупные метеориты при ударе о Землю зарываются на значительную глубину. При этом в атмосфере Земли на определенной высоте космическая скорость метеорита обычно гасится, после чего, затормозившись, он падает по законам свободного падения. Что же произойдет при столкновении с Землей большого метеорита, например, весом в 105-108 т? Такой гигантский объект практически беспрепятственно прошел бы сквозь атмосферу, и при его падении произошел бы сильнейший взрыв с образованием воронки (кратера). Если такие катастрофические явления когда-либо происходили, мы должны были бы находить метеоритные кратеры на поверхности Земли. Такие кратеры действительно существуют. Так, воронка крупнейшего, Аризонского, кратера имеет диаметр 1200 м и глубину около 200 м. По приблизительной оценке, его возраст составляет около 5 тысяч лет. Не так давно были обнаружены еще несколько более древних и разрушенных метеоритных кратеров.

Рис. 4. Аризонский метеоритный кратер ()

Ударный кратер (метеоритный кратер) — углубление на поверхности космического тела, результат падения другого тела меньшего размера.

Чаще всего звёздным или метеорным дождём называют метеорный поток большой интенсивности (с зенитным часовым числом до тысячи метеоров в час).

Рис. 5. Звездный дождь ()

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3,5 кл. сред. шк. - 8-е изд. - М.: Просвещение, 1992. - 240 с.: ил.

2. Бахчиева О.А., Ключникова Н.М., Пятунина С.К., и др. Природоведение 5. - М.: Учебная литература.

3. Еськов К.Ю. и др. Природоведение 5 / Под ред. Вахрушева А.А. - М.: Баласс

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3,5 кл. сред. шк. - 8-е изд. - М.: Просвещение, 1992. - с. 165, задания и вопрос. 3.

2. Каким образом дают название метеоритным потокам?

3. Чем метеорит отличается от метеора?

4. * Представьте, что вы обнаружили метеорит и хотите написать об этом статью в журнал. Как бы выглядела эта статья?