Как называют наиболее яркие метеоры
Метеоры это
Видели ли вы когда-либо падающею звезду? Её научное название — метеор. Это явление часто встречается в нашей Солнечной системе. Метеоры это следы от космических тел — метеороидов, которые на высокой скорости пронзают нашу атмосферу, оставляя в небе яркую полоску света всего на несколько секунд. Она возникает, потому что при трении их поверхности о воздух выделяется тепло, которое подсвечивает небо вокруг себя.
Источник метеоров — космическая пыль, которая летит на Землю, но останавливается воздушной оболочкой планеты. Она практически полностью сгорает на высоте 80 километров, так и не долетев до поверхности земли. Оставленный ею след, как правило, быстро исчезает, но иногда сохраняется некоторое время и изменяется под дуновением ветра на той же высоте, где и возник.
Метеоры астрономия изучает давно, так как это одни из самых ярких небесных явлений, известных человечеству еще на заре цивилизации. Их описание отражено в легендах и мифах многих народов, хотя тогда люди не знали, что такое метеоры и откуда они берутся. Первые задокументированные сведения найдены в египетском папирусе 4 тысячелетней давности, а отрывочные факты о метеоритах неоднократно встречаются в древних китайских рукописях еще с 1768 до нашей эры.
И не удивительно, ведь в общей сложности за одни сутки сквозь атмосферу нашей планеты проходит около миллиарда мелких небесных тел совместной массой порядка 100 тонн. На погожем ночном небе у внимательного человека имеется возможность заметить примерно 10 вспышек за 1 час. Метеоры входят в атмосферу Земли с огромной скоростью. Средняя длина их пути равна примерно 100 км, а масса меняется от миллиграмма до нескольких килограмм, но даже её они теряют, сгорая в воздушном щите Земли.
Как возникают метеоры
Существует ряд явлений, в ходе которых возникают метеоры. Когда комета приближается к Солнцу, в её ядре происходит процесс высвобождения твёрдых частиц. Они продолжают свое движение по той же траектории, что и сама комета. Когда на пути этих фрагментов встречается планета, покрытая атмосферой, из них формируется метеорный рой.
Кроме того, метеороиды образуются путем выбивания метеоритами мелких частиц с поверхности твёрдых планет, которые имеют слабую атмосферу; например Меркурия, Марса или спутников планет.
Отличие метеоров от других тел
В чем же главное различие метеора и метеорита? Как следует из определения, метеор — это явление, которое возникает при вхождении метеорного тела в атмосферу Земли с огромной скоростью. Эти частички, как правило, небольших размеров, поэтому легко разрушаются под воздействием силы трения о воздух и не падают на поверхность Земли. Полностью сгорающий при этом камень называют метеороидом.
Но что же тогда комета и астероид? Комета — это небольшое космическое тело, как правило, конического сечения, которое обращается вокруг Солнца по вытянутой овальной орбите. При приближении к Солнцу комета образует кому и, иногда, хвост из газа и пыли, который виден с Земли.
В свою очередь астероид — это также относительно небольшое небесное тело, которое имеет диаметр более 10 метров и движется по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно меньше планет, как правило, имеют неправильную форму и лишены атмосферы, при этом они могут иметь спутники. В отличие от комет астероиды не подлетают близко к Солнцу.
Одинокие метеоры и метеорные потоки
Одинокие метеоры, которые случайно попадают из космоса в атмосферу, называются спорадическими. Именно их мы и называем “падающими звездами”.
Но порой наша планета пересекает орбиту пролетевшей кометы (либо ее остатков). В таких случаях на ночном небе появляются метеорные дожди — постоянные концентрации большого количества мелких космических частиц. Они возникают в фиксированное время года в одной и той же области неба. Наиболее знаменитые и яркие метеорные осадки бывают в ноябре (Леониды) и в конце июля (Персеиды). Это явление представляет собой поток частиц высокой интенсивности — иногда может падать до тысячи частиц в час. Такие небесные тела обычно небольшие, их диаметр измеряется от нескольких миллиметров до 50 сантиметров.
Если наблюдать за «звездным дождем», то может показаться, что вспышки исходят из одной точки. Она называется радиантой метеорного потока. Такое явление объясняется приблизительно одинаковым происхождением и близким положением космической пыли.
Химический состав
В тех космических телах, которые упали на землю и которые возможно исследовать, обнаружено около 300 минеральных соединений. Их базовые составляющие — железомагнезиальные силикаты и никелистое железо. Порой такие тела бывают полны сульфидами железа (например, троилит).
Распространенные неорганические соединения, входящие в метеоритный материал —оливины и пироксены разного состава. Такие вещества присутствуют либо в силикатах в виде мелких кристаллов, либо в качестве смеси в разных пропорциях.
Таким образом, метеоры можно разделить на 3 вида. Каменные, которые состоят из различных минералов. Железные – из никелистого железа, имеющего в небольшом количестве примеси силикатов. И железокаменные метеориты, которые содержат в равном количестве и железо, и силикаты.
Разность цветов: от чего зависит цвет
Каждое соединение дает свой характерный цвет, когда горит в атмосфере Земли. Поэтому то, состав метеора прямо сказывается на его внешнем виде при падении. Так, тела, имеющие в себе кальций, будут фиолетовыми или пурпурным. Те, в которых есть магний, будут зелеными или синим.
Кроме внутреннего содержания, на цвет сияния также влияет скорость вхождения в воздушную оболочку планеты. Чем быстрее движение, тем более интенсивный становится окрас. Таким образом, метеориты, что летят медленно, как правило, оранжевые либо красные. Высокоскоростные нередко имеют голубой цвет и светятся очень ярко.
Самые яркие — болиды
Удивительно, но существуют метеоры, которые видны даже на светлом дневном небе. Речь идет о болиде. Это яркий объект с длинным дымным хвостом, по яркости превосходящим свечение планеты Венеры. Такой объект летит со вспышками, а порой и с мощными звуками, становится причиной нарушения радиосвязи. Именно в виде болидов на землю падают метеориты — метеороиды, которые, в силу своей слишком большой массы, не могут полностью сгореть в атмосфере и падают на землю.
Виды по происхождению
Среди прочего, можно разделить метеориты на осколочные и индивидуальные. Первые образуются как результат столкновения с плотными слоями атмосферы и дальнейшего их горения. Они при падении на поверхность Земли сохраняют свою целостность. Внешне это проявляется округлой оплавленной формой объекта.
Можно ли наблюдать метеоры на луне?
Человечеству всегда было интересно, как выглядит мир на других планетах, привычные нам явления и есть ли они там вообще. Например, многим хотелось бы узнать, можно ли наблюдать метеоры на луне. Луна — это шарообразное скалистое космическое тело, которое не имеет атмосферы. Но именно эта газовая оболочка нужна для появления метеоров, так как частичкам нужно в чем-то сгорать, чтобы светиться. Поэтому на луне нельзя наблюдать падающие звезды. Зато там обнаружено много метеоритов и кратеров от них. Ведь все небесные тела, которые летят в сторону Луны, попадают сразу на её поверхность.
Метеорит
Метеорит — тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного объекта.
Изучением метеоритов занимались академики В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман, известные энтузиасты исследования метеоритов П. Л. Драверт, Л. А. Кулик и многие другие. В Российской академии наук сейчас есть специальный комитет, который руководит сбором, изучением и хранением метеоритов. При комитете есть большая метеоритная коллекция.
Содержание
Терминология
Космическое тело до попадания в атмосферу Земли называется метеорным телом и классифицируется по астрономическим признакам. Например, это может быть космическая пыль, метеороид, астероид, их осколки, или другие метеорные тела. Пролетающее сквозь атмосферу Земли и оставляющее в ней яркий светящийся след, независимо от того, пролетит ли оно в верхних слоях атмосферы и уйдет обратно в космическое пространство, сгорит ли в атмосфере или упадет на Землю, может называться либо метеором, либо болидом. Метеорами считаются тела не ярче 4-й звёздной величины, а болидами — ярче 4-й звёздной величины, либо тела, у которых различимы угловые размеры.
Твёрдое тело космического происхождения, упавшее на поверхность Земли, называется метеоритом.
На месте падения крупного метеорита может образоваться кратер (астроблема). Один из самых известных кратеров в мире — Аризонский. Предполагается, что наибольший метеоритный кратер на Земле — Кратер Земли Уилкса (диаметр около 500 км).
Другие названия метеоритов: аэролиты, сидеролиты, уранолиты, метеоролиты, бэтилиямы (baituloi), небесные, воздушные, атмосферные или метеорные камни и т. д.
Аналогичные падению метеорита явления на других планетах и небесных телах обычно называются просто столкновениями между небесными телами.
Процесс падения метеорных тел на Землю
Метеорное тело входит в атмосферу Земли на скорости от 11 до 72 км/с. [источник не указан 699 дней] На такой скорости начинается его разогрев и свечение. За счёт абляции (обгорания и сдувания набегающим потоком частиц вещества метеорного тела) масса тела, долетевшего до поверхности, может быть меньше, а в некоторых случаях значительно меньше его массы на входе в атмосферу. Например, небольшое тело, вошедшее в атмосферу Земли на скорости 25 км/с и более, сгорает почти без остатка. При такой скорости вхождения в атмосферу из десятков и сотен тонн начальной массы до поверхности долетает всего несколько килограммов или даже граммов вещества. Следы сгорания метеорного тела в атмосфере можно найти на протяжении почти всей траектории его падения.
 Внешние изображения | |
|---|---|
 | Потеря горизонтальной составляющей скорости |
Если метеорное тело не сгорело в атмосфере, то по мере торможения оно теряет горизонтальную составляющую скорости. Это приводит к изменению траектории падения от, часто, почти горизонтальной в начале до, практически вертикальной, в конце. По мере торможения, свечение метеорного тела падает, оно остывает (часто свидетельствуют, что метеорит при падении был тёплый, а не горячий).
Кроме того, может произойти разрушение метеорного тела на фрагменты, что приводит к выпадению метеоритного дождя.
«Правильные» круглые (не вытянутые) следы от метеоритов объясняются взрывными процессами, сопровождающими его падение с высокой скоростью.
Классификация метеоритов
Классификация по составу
Подавляющее большинство каменных метеоритов (92,3 % каменных, 85,7 % общего числа падений) — хондриты. Хондритами они называются, поскольку содержат хондры — сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава. Большинство хондр имеет размер не более 1 мм в диаметре, но некоторые могут достигать и нескольких миллиметров. Хондры находятся в обломочной или мелкокристаллической матрице, причём нередко матрица отличается от хондр не столько по составу, сколько по кристаллическому строению. Состав хондритов практически полностью повторяет химический состав Солнца, за исключением лёгких газов, таких как водород и гелий. Поэтому считается, что хондриты образовались непосредственно из протопланетного облака, окружающего Солнце, путём конденсации вещества и аккреции пыли с промежуточным нагреванием.
Ахондриты составляют 7,3 % каменных метеоритов. Это обломки протопланетных (и планетных?) тел, прошедшие плавление и дифференциацию по составу (на металлы и силикаты).
Железные метеориты состоят из железо-никелевого сплава. Они составляют 5,7 % падений.
Железо-силикатные метеориты имеют промежуточный состав между каменными и железными метеоритами. Они сравнительно редки (1,5 % падений).
Ахондриты, железные и железо-силикатные метеориты относят к дифференцированным метеоритам. Они предположительно состоят из вещества, прошедшего дифференцировку в составе астероидов или других планетных тел. Раньше считалось, что все дифференцированные метеориты образовались в результате разрыва одного или нескольких крупных тел, например планеты Фаэтона. Однако анализ состава разных метеоритов показал, что с большей вероятностью они образовались из обломков многих крупных астероидов.
Классификация по методу обнаружения
Следы внеземной органики в метеоритах
Углистый комплекс
Углеродосодержащие (углистые) метеориты имеют одну важную особенность — наличие тонкой стекловидной коры, образовавшейся, по-видимому, под воздействием высоких температур. Эта кора является хорошим теплоизолятором, благодаря чему внутри углистых метеоритов сохраняются минералы, не выносящие сильного нагрева — например, гипс. Таким образом стало возможным при исследовании химической природы подобных метеоритов обнаружить в их составе вещества, которые в современных [6] земных условиях являются органическими соединениями, имеющими биогенную природу [7] :
Наличие подобных веществ не позволяет однозначно заявить о существовании жизни вне Земли, так как теоретически при соблюдении некоторых условий они могли быть синтезированы и абиогенно.
С другой стороны, если обнаруженные в метеоритах вещества и не являются продуктами жизни, то они могут быть продуктами преджизни — подобной той, какая существовала некогда на Земле.
«Организованные элементы»
При исследовании каменных метеоритов обнаруживаются так называемые «организованные элементы» — микроскопические (5-50 мкм) «одноклеточные» образования, часто имеющие явно выраженные двойные стенки, поры, шипы и т. д. [7]
Кроме того, такие формы не обнаружены на Земле.
Особенностью «организованных элементов» является также их многочисленность: на 1г. вещества углистого метеорита приходится примерно 1800 «организованных элементов».
Крупные современные метеориты, обнаруженные на территории России
Отдельные метеориты
Интересные факты
См. также
Примечания
Ссылки
Места падения метеоритов Google Maps KMZ (файл меток KMZ для Google Earth)
Самые крупные метеориты, упавшие на Землю (22 фото)
Ну раз все заговорили о метеоритах и их падениях на нашу планету,
предлагаю ознакомиться с топ-10 самых крупных метеоритов, упавших на Землю.
Метеорит Саттер Милл, 22 апреля 2012
Этот метеорит с названием Sutter Mill появился на у Земли 22 апреля 2012, двигаясь с бешенной скоростью 29 км/сек.
Он пролетел над штатами Невада и Калифорния, разбросав свои раскаленные, и взорвался над Вашингтоном.
Мощность взрыва была около 4 килотонн в тротиловом эквиваленте.
Для сравнения, мощность вчерашнего взрыва метеорита при падении на
Челябинск составила 300 тонн в тротиловом эквиваленте. Ученые выяснили,
что метеорит Саттер Милл появился еще первые дни
существования нашей Солнечной системы, а космическое тело-прародитель
сформировалось свыше 4566,57 миллиона лет назад.
Фрагменты метеорита Саттер Милл:
Метеоритный дождь в Китае, 11 февраля 2012
Почти год назад, 11 февраля 2012 около сотни метеоритных камней упали
на площади 100 км в одном из районов Китая.
Самый крупный найденный метеорит весил 12.6 кг. Считается, что метеориты
прилетели из пояса астероидов между Марсом и Юпитером.
Метеорит из Перу, 15 сентября 2007
Этот метеорит упал в Перу у озера Титикака, недалеко от границы с Боливией.
Очевидцы утверждали, что сначала был сильный шум,
похожий на звук падающего самолет, но потом они увидели некое падающее тело, охваченное огнем.
Яркий след от разогретого до белого каления космического тела,
вошедшего в атмосферу Земли, называется метеором.
На месте падения от взрыва образовался кратер диаметром 30 и
глубиной 6 метров, из которого забил фонтан кипящей воды.
Вероятно, в метеорите содержались ядовитые вещества, поскольку у
1 500 людей, живущих поблизости, начались сильные головные боли.
Место падения метеорита в Перу:
Кстати, чаще всего на Землю падают каменные метеориты (92.8 %), состоящие в основном из силикатов.
Метеорит, упавший на Челябинск, был железным, по первым оценкам. Фрагменты перуанского метеорита:
Метеорит Куня-Ургенч из Туркмении, 20 июня 1998
Метеорит упал около туркменского города Куня-Ургенч, отсюда и его название.
Перед падением жители видели яркий свет. Самая большая часть метеорита, весом 820 кг,
упала в хлопковое поле, образовав воронку около 5 метров.
Этот возрастом более 4-х миллиардов лет получил сертификат Международного метеоритного общества и
считается самым крупным среди каменных метеоритов из всех
падавших в СНГ и третьим в мире. Фрагмент туркменского метеорита:
Метеорит Стерлитамак, 17 мая 1990
Железный метеорит Стерлитамак весом 315 кг упал на поле совхоза
в 20 км западнее города Стерлитамак в ночь с 17 на 18 мая 1990 года.
При падении метеорита образовался кратер диаметром 10 метров.
Сначала были найдены мелкие металлические обломки,
и только год спустя на глубине 12 метров был найден самый крупный обломок весом 315 кг.
Сейчас метеорит (0.5 х 0.4 х 0.25 метра) находится в
Музее археологии и этнографии Уфимского научного центра Российской академии наук. Фрагменты метеорита.
Слева — тот самый осколок весом 315 кг:
Крупнейший метеоритный дождь, Китай, 8 марта 1976
В марте 1976 года в китайской провинции Цзилинь прошел
крупнейший метеоритный каменный дождь в мире, продолжавшийся 37 минут.
Космические тела падали на землю со скоростью 12 км/сек. Фантазия на тему метеоритов:
Потом нашли около сотни метеоритов, включая самый большой — 1.7-тонный метеорит Цзилинь (Гирин).
Вот такие камешки сыпались с неба на Китай в течение 37 минут:
Метеорит Сихоте-Алиня, Дальний Восток, 12 февраля 1947
Метеорит упал на Дальнем Востоке в Уссурийской тайге в горах Сихотэ-Алинь 12 февраля 1947 года.
Он раздробился в атмосфере и выпал в виде железного дождя на площади 10 кв.км.
После падения образовалось более 30 кратеров диаметром от 7 до 28 м и глубиной до 6 метров.
Было собрано около 27 тонн метеоритного вещества.
Фрагменты «железяк», которые падали с неба во время метеоритного дождя:
Метеорит Гоба, Намибия, 1920
Знакомьтесь, это Гоба — крупнейший из найденных метеоритов! Строго говоря, он упал упал примерно 80 000 лет назад.
Этот железный гигант весом около 66 тонн и объёмом 9 куб.м. упал
в доисторическое время, а был найден в Намибии в 1920 возле Гротфонтейна.
Метеорит Гоба в основном состоит из железа и считается самым
тяжелым из всех небесных тел этого рода, когда-либо появившихся на Земле.
Он сохраняется на месте падения в юго-западной Африке, в Намибии, близ фермы Гоба-Уэст.
Это и самый большой на Земле кусок железа природного происхождения. С 1920 года метеорит слегка уменьшился:
эрозия, научные исследования и вандализм сделали свое дело: метеорит «похудел» до 60-ти тонн.
Загадка тунгусского метеорит, 1908 год
30 июня 1908 года около 07 часов утра над территорией бассейна
Енисея с юго-востока на северо-запад пролетел большой огненный шар.
Полет закончился взрывом на высоте 7—10 км над незаселённым районом тайги.
Взрывная волна дважды обогнула земной шар и
была зафиксирована обсерваториями по всему миру. Мощность взрыва оценивается в 40—50 мегатонн,
что соответствует энергии самой мощной водородной бомбы.
Скорость полета космического гиганта составляла десятки километров в секунду.
Масса — от 100 тыс. до 1 млн тонн!
Район реки Подкаменная Тунгуска:
В результате взрыва были повалены деревья на территории более 2 000 кв. км,
оконные стекла в домах были выбиты в нескольких сотнях
километров от эпицентра взрыва. Взрывной волной в радиусе около 40 км
были уничтожены звери, пострадали люди. В течение нескольких дней на территории от Атлантики до центральной
Сибири наблюдалось интенсивное свечение неба и светящиеся облака:
Но что это было? Если это был метеорит, то на месте его падения
должен был бы появиться огромный кратер глубиной в полкилометра.
Но ни одной из экспедиций найти его не удалось… Тунгусский метеорит
относится, с одной стороны, к числу наиболее хорошо изученных явлений,
с другой — к одному из самых загадочных явлений прошедшего столетия.
Небесное тело в взорвалось в воздухе, и никаких его остатков,
кроме последствий взрыва, на земле обнаружено не было.
Метеоритный дождь 1833 года
В ночь 13 ноября 1833 года над восточной территорией США прошел метеоритный дождь.
Он продолжался непрерывно в течение 10 часов!
За это время на поверхность Земли упало около 240 000 метеоритов разного размера.
Источником метеоритного дождя 1833 года стал самый мощный
из известных метеорных потоков. Сейчас этот поток называют Леониды в честь созвездия Льва,
на фоне которого он виден каждый год середине ноября.
В намного более скромном масштабе, разумеется. Метеорный поток Леониды, 19 ноября 2001 года:
Метеорный поток Леониды над Долиной Монументов в США, 19 ноября 2012:
Ежедневно около 20 метеоритных потоков проходят рядом с Землей.
Известны около 50 комет, которые потенциально могут пересечь орбиту нашей планеты. Столкновение Земли
с относительно небольшими космическими телами размером несколько десятков метров происходят один раз в 10 лет.
МЕТЕОР
МЕТЕОР. Слово «метеор» в греческом языке использовали для описания различных атмосферных феноменов, но теперь им обозначают явления, возникающие при попадании в верхние слои атмосферы твердых частиц из космоса. В узком смысле «метеор» – это светящаяся полоса вдоль трассы распадающейся частицы. Однако в обиходе этим словом часто обозначают и саму частицу, хотя по-научному она называется метеороидом. Если часть метеороида достигает поверхности, то ее называют метеоритом. В народе метеоры называют «падающими звездами». Очень яркие метеоры называют болидами; иногда этим термином обозначают только метеорные события, сопровождающиеся звуковыми явлениями.
Частота появления.
Количество метеоров, которые может увидеть наблюдатель за определенный период времени, не постоянно. В хороших условиях, вдали от городских огней и при отсутствии яркого лунного света, наблюдатель может заметить 5–10 метеоров в час. У большинства метеоров свечение продолжается около секунды и выглядит слабее самых ярких звезд. После полуночи метеоры появляются чаще, поскольку наблюдатель в это время располагается на передней по ходу орбитального движения стороне Земли, на которую попадает больше частиц. Каждый наблюдатель может видеть метеоры в радиусе около 500 км вокруг себя. Всего же за сутки в атмосфере Земли возникают сотни миллионов метеоров. Полная масса влетающих в атмосферу частиц оценивается в тысячи тонн в сутки – ничтожная величина по сравнению с массой самой Земли. Измерения с космических аппаратов показывают, что за сутки на Землю попадает также около 100 т пылевых частиц, слишком мелких, чтобы вызывать появление видимых метеоров.
Наблюдение метеоров.
Визуальные наблюдения дают немало статистических данных о метеорах, но для точного определения их яркости, высоты и скорости полета необходимы специальные приборы. Уже около века астрономы используют камеры для фотографирования метеорных следов. Вращающаяся заслонка (обтюратор) перед объективом фотокамеры делает след метеора похожим на пунктирную линию, что помогает точно определять интервалы времени. Обычно с помощью этой заслонки делают от 5 до 60 экспозиций в секунду. Если два наблюдателя, разделенные расстоянием в десятки километров, одновременно фотографируют один и тот же метеор, то можно точно определить высоту полета частицы, длину ее следа и – по интервалам времени – скорость полета.
Начиная с 1940-х годов астрономы наблюдают метеоры с помощью радара. Сами космические частицы слишком малы, чтобы их зарегистрировать, но при полете в атмосфере они оставляют плазменный след, который отражает радиоволны. В отличие от фотографии радар эффективен не только ночью, но также днем и в облачную погоду. Радар замечает мелкие метеороиды, недоступные фотокамере. По фотографиям точнее определяется траектория полета, а радар позволяет точно измерять расстояние и скорость. См. РАДИОЛОКАЦИЯ; РАДИОЛОКАЦИОННАЯ АСТРОНОМИЯ.
Для наблюдения метеоров используют и телевизионную технику. Электронно-оптические преобразователи позволяют регистрировать слабые метеоры. Используются и камеры с ПЗС-матрицами. В 1992 при записи на видеокамеру спортивных соревнований был зафиксирован полет яркого болида, закончившийся падением метеорита.
Скорость и высота.
Скорость, с которой метеороиды влетают в атмосферу, заключена в пределах от 11 до 72 км/с. Первое значение – это скорость, приобретаемая телом только за счет притяжения Земли. (Такую же скорость должен получить космический аппарат, чтобы вырваться из гравитационного поля Земли.) Метеороид, прибывший из далеких областей Солнечной системы, вследствие притяжения к Солнцу приобретает вблизи земной орбиты скорость 42 км/с. Орбитальная скорость Земли около 30 км/с. Если встреча происходит «в лоб», то их относительная скорость 72 км/с. Любая частица, прилетевшая из межзвездного пространства, должна иметь еще большую скорость. Отсутствие столь быстрых частиц доказывает, что все метеороиды – члены Солнечной системы.
Высота, на которой метеор начинает светиться или отмечается радаром, зависит от скорости входа частицы. Для быстрых метеороидов эта высота может превышать 110 км, а полностью частица разрушается на высоте около 80 км. У медленных метеороидов это происходит ниже, где больше плотность воздуха. Метеоры, сравнимые по блеску с ярчайшими звездами, образуются частицами с массой в десятые доли грамма. Более крупные метеороиды обычно разрушаются дольше и достигают малых высот. Они существенно тормозятся из-за трения в атмосфере. Редкие частицы опускаются ниже 40 км. Если метеороид достигает высот 10–30 км, то его скорость становится менее 5 км/с, и он может упасть на поверхность в виде метеорита.
Орбиты.
Зная скорость метеороида и направление, с которого он подлетел к Земле, астроном может вычислить его орбиту до столкновения. Земля и метеороид сталкиваются в том случае, если их орбиты пересекаются и они одновременно оказываются в этой точке пересечения. Орбиты метеороидов бывают как почти круговыми, так и предельно эллиптичными, уходящими дальше планетных орбит.
Если метеороид приближается к Земле медленно, значит, он движется вокруг Солнца в том же направлении, что и Земля: против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса орбиты. Большинство орбит метеороидов выходит за пределы земной орбиты, и их плоскости наклонены к эклиптике не очень сильно. Падение почти всех метеоритов связано с метеороидами, имевшими скорости менее 25 км/с; их орбиты полностью лежат внутри орбиты Юпитера. Большую часть времени эти объекты проводят между орбитами Юпитера и Марса, в поясе малых планет – астероидов. Поэтому считается, что астероиды служат источником метеоритов. К сожалению, мы можем наблюдать только те метеороиды, которые пересекают орбиту Земли; очевидно, эта группа недостаточно полно представляет все малые тела Солнечной системы. См. также АСТЕРОИД.
У быстрых метеороидов орбиты более вытянуты и сильнее наклонены к эклиптике. Если метеороид подлетает со скоростью более 42 км/с, то он движется вокруг Солнца в направлении, противоположном направлению движения планет. Тот факт, что по таким орбитам движутся многие кометы, указывает, что эти метеороиды являются осколками комет. См. также КОМЕТА.
Метеорные потоки.
В некоторые дни года метеоры появляются гораздо чаще, чем обычно. Это явление называют метеорным потоком, когда наблюдаются десятки тысяч метеоров в час, создавая изумительное явление «звездного дождя» по всему небу. Если проследить на небе пути метеоров, то покажется, что все они вылетают из одной точки, называемой радиантом потока. Это явление перспективы, подобное сходящимся у горизонта рельсам, указывает, что все частицы движутся по параллельным траекториям.
| НЕКОТОРЫЕ МЕТЕОРНЫЕ ПОТОКИ | |||
| Поток | Дата максимума | Количество метеоров, отмечаемых одним наблюдателем за час | Продолжительность потока (сутки) |
| Квадрантиды | 3 января | 40 | 1 |
| Лириды | 21 апреля | 10 | 2 |
| Персеиды | 11 августа | 50 | 5 |
| Ориониды | 20 октября | 20 | 8 |
| Леониды | 16 ноября | 10 | 4 |
| Геминиды | 13 декабря | 50 | 6 |
Астрономы выделили несколько десятков метеорных потоков, многие из которых демонстрируют ежегодную активность с продолжительностью от нескольких часов до нескольких недель. Большинство потоков названо по имени созвездия, в котором лежит их радиант, например, Персеиды, имеющие радиант в созвездии Персея, Геминиды – с радиантом в Близнецах.
После изумительного звездного дождя, вызванного потоком Леониды в 1833, В.Кларк и Д.Олмстед предположили, что он связан с определенной кометой. В начале 1867 К.Петерс, Д.Скиапарелли и Т.Оппольцер независимо доказали эту связь, установив схожесть орбит Кометы 1866 I (Комета Темпля – Тутля) и метеорного дождя Леониды 1866.
Метеорные потоки наблюдаются, когда Земля пересекает траекторию роя частиц, образовавшегося при разрушении кометы. Приближаясь к Солнцу, комета нагревается его лучами и теряет вещество. За несколько столетий под действием гравитационных возмущений от планет эти частицы образуют вытянутый рой вдоль орбиты кометы. Если Земля пересекает этот поток, мы ежегодно можем наблюдать звездный дождь, даже если сама комета в этот момент далеко от Земли. Поскольку частицы распределены вдоль орбиты неравномерно, интенсивность дождя год от года может меняться. Старые потоки настолько расширены, что Земля пересекает их несколько суток. В сечении некоторые потоки скорее напоминают ленту, чем шнур.
Возможность наблюдать поток зависит от направления прихода частиц к Земле. Если радиант расположен высоко на северном небе, то из южного полушария Земли поток не виден (и наоборот). Метеоры потока можно увидеть, только если радиант находится над горизонтом. Если же радиант попадает на дневное небо, то метеоры не видны, но их можно засечь радаром. Узкие потоки под влиянием планет, особенно Юпитера, могут изменять свои орбиты. Если при этом они больше не пересекают земную орбиту, то становятся ненаблюдаемыми.
Декабрьский поток Геминиды связан с остатками малой планеты или неактивного ядра старой кометы. Есть указания, что Земля сталкивается и с другими группами метеороидов, порожденных астероидами, но эти потоки очень слабы.
Болиды.
Метеоры, которые ярче самых ярких планет, часто называют болидами. Иногда наблюдаются болиды ярче полной луны и крайне редко такие, что вспыхивают ярче солнца. Болиды возникают от наиболее крупных метеороидов. Среди них много осколков астероидов, которые плотнее и крепче, чем фрагменты кометных ядер. Но все равно большинство астероидных метеороидов разрушается в плотных слоях атмосферы. Некоторые из них падают на поверхность в виде метеоритов. Из-за высокой яркости вспышки болиды кажутся значительно ближе, чем в действительности. Поэтому необходимо сопоставить наблюдения болидов из различных мест, прежде чем организовывать поиск метеоритов. Астрономы оценили, что ежедневно по всей Земле около 12 болидов заканчивается падением более чем килограммовых метеоритов.
Физические процессы.
Разрушение метеороида в атмосфере происходит путем абляции, т.е. высокотемпературного отщепления атомов с его поверхности под действием налетающих частиц воздуха. Остающийся за метеороидом горячий газовый след излучает свет, но не в результате химических реакций, а вследствие рекомбинации возбужденных ударами атомов. В спектрах метеоров видно множество ярких эмиссионных линий, среди которых преобладают линии железа, натрия, кальция, магния и кремния. Видны также линии атмосферного азота и кислорода. Определенный по спектру химический состав метеороидов согласуется с данными о кометах и астероидах, а также о межпланетной пыли, собранной в верхних слоях атмосферы.
Многие метеоры, особенно быстрые, оставляют за собой светящийся след, наблюдаемый секунду или две, а порой – значительно дольше. Когда падали крупные метеориты, след наблюдался несколько минут. Свечением атомов кислорода на высотах ок. 100 км можно объяснить следы длительностью не более секунды. Более долгие следы возникают из-за сложного взаимодействия метеороида с атомами и молекулами атмосферы. Пылевые частицы вдоль траектории болида могут образовать яркий след, если верхние слои атмосферы, где они рассеяны, освещены Солнцем, когда у наблюдателя внизу глубокие сумерки.
Скорости метеороидов гиперзвуковые. Когда метеороид достигает сравнительно плотных слоев атмосферы, возникает мощная ударная волна, и сильные звуки могут разноситься на десятки и более километров. Эти звуки напоминают раскаты грома или далекую канонаду. Из-за большого расстояния звук приходит на минуту или две позже появления болида. Несколько десятилетий астрономы спорили о реальности аномального звука, который некоторые наблюдатели слышали непосредственно в момент появления болида и описывали, как треск или свист. Исследования показали, что причиной звука являются возмущения электрического поля вблизи болида, под влиянием которых издают звук близкие к наблюдателю объекты – волосы, мех, деревья.