Метеоры и метеориты

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 %).

Метеоры и метеориты

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.