Разница между метеором и метеоритом. Метеоры. 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 %).

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.

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.

Классы метеоритов

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.

Метеорит (от греч. метеор — небесное явление, итос — каменный) — название метеорного тела, осколка астероида, попавшего из космоса в атмосферу Земли и упавшего на земную поверхность. Этим метеорит отличается от микрометеоритов и болидов, которые также происходят от метеороидов. Вместе с тем выпадение метеоритов нередко сопровождается явлением, которое носит название болида: яркой вспышкой в небе.

Метеороид - небесное тело, промежуточное по размеру между межпланетной пылью и астероидом. Метеороид, влетевший с огромной скоростью (11-72 км/с) в атмосферу Земли, из-за трения сильно нагревается и сгорает, превращаясь в светящийся метеор (который можно увидеть как «падающую звезду») или же болид — яркую вспышку. Видимый след метеороида, вошедшего в атмосферу Земли, называется метеором, а метеороид, упавший на поверхность Земли - метеоритом.

Метеориты, если верить сообщениям древних историков и летописцев, были хорошо известны человеку еще на заре цивилизации. Падающие с неба камни поражали людское воображение и считались божественным знамением или даже самим божеством, спустившимся на землю. Поэтому метеоритам впервые в истории стали давать названия уже в античные времена, что означало новый этап в развитии астрономии. Камням присваивали имена богов или тех мест, где эти метеориты упали.

Наука долго отказывалась признать факт падения камней с неба. Известен излишний консерватизм знаменитых французских академиков, влиявших в известной степени на развитие научных знаний в Европе. Даже великий химик Лавуазье отрицал сам факт существования подобных явлений, поскольку метеориты противоречили сложившимся представлениям о небесных сферах. Лишь в 1803 г. во Франции падение метеорита было засвидетельствовано людьми, заслуживающими доверия, и только тогда признано учеными.

К началу 1830-х гг. уж» была открыта космическая природа этих тел и начались их исследования. С помощью химического анализа метеоритов удалось впервые получить точные сведения о составе и возрасте вещества Солнечной системы. По сей день находки метеоритов представляют большой интерес для науки, поскольку несут в себе информацию об эволюции планет, спутников и астероидов.

Учеными исследованы далеко не все выпавшие на Землю метеориты. Подавляющее число падает в моря и океаны, откуда достать их невозможно. Большая часть метеоритов, собранных после 154 падений, происшедших на территории России и бывшего Советского Союза, хранится в Минералогическом музее Российской Академии Наук.

Зафиксировать падение и обнаружить затем место падения космического камня необычайно сложно, и огромное число метеоритов остаются не найденными. Спустя несколько лет они, оказавшись в неблагоприятных условиях, разрушаются. Очень редко сохраняются на десятилетия гигантские метеориты наподобие Сихотэ-Алиньского болида, упавшего в 1947 г. в дальневосточной тайге.

История почти не сохранила сведений о попадании метеорных тел в людей или животных. Известно, что в 1880 г. небольшой метеорит угодил в осла, а в 1911 г. в Египте «небесный камень» убил собаку. Известен исключительно редкий случай, когда «небесный пришелец» весом в 0,2 г попал в девочку и поцарапал ей лицо.

Удивительная находка была сделана в 1892 г. в Аргентине. В слоях горных пород был найден скелет ныне вымершего млекопитающего мегатерия, убитого метеоритом миллионы лет назад. Метеорит находился тут же. Некоторые наиболее крупные метеориты при ударе о землю образуют метеоритные кратеры, своими очертаниями напоминающие лунные. При этом метеорит может испариться частично или полностью.

Самый большой из изученных метеоритных кратеров находится в Аризоне, США. Его диаметр превышает 1200 м, а глубина — 200 м. Возраст этого кратера, по оценкам ученых, составляет 5000 лет. За все время его изучения поблизости от него было найдено более 200 т метеоритных обломков. Круглую воронку, достигающую в поперечнике 110 метров, а в глубину 12 метров, оставил на эстонском острове Сааремаа огромный метеорит, упавший почти 3000 лет назад. По всей видимости, небесный пришелец в воздухе раскололся, и.именно эти обломки оставили на том же острове еще 7 кратеров меньших размеров.

Гигантский метеорит, вероятно, астероидного происхождения, упал в 1947 г. в тайге в отрогах Сихотэ-Алиньского хребта. Болид так сильно осветил местность, что «деревья отбрасывали тени, а грохот от падения небесного пришельца напоминал пушечную канонаду». В ближайших домах взрывной волной были выбиты стекла. Раздробившись в воздухе на тысячи осколков, он образовал в скальных породах на площади около 1 км2 множество воронок. Самая большая из них имела диаметр 26 м и глубину 6 м, т.е. в ней легко мог поместиться двухэтажный дом. На месте взрыва остались поломанные и вывороченные с корнем деревья.

В 1969 г. в северной части Центральной Мексики упал один из крупнейших за всю человеческую историю каменных метеоритов. Недалеко от поверхности Земли он взорвался и распался на многие тысячи обломков, масса крупнейшего из которых около 111 кг. А самый крупный из всех найденных на земном шаре метеоритов — метеорит Гоба — покоится на земле Юго-Западной Африки. Его масса достигает 60 тонн.

До настоящего времени остается открытым вопрос о существовании ледяных метеоритов, хотя вероятность этого отлична от нуля, т.к. в атмосферу Земли могут попадать и остатки комет, ядра которых содержат глыбы льда. Предполагают, что 30 августа 1955 г. в штате Висконсин, США, упал кусок льда клиновидной формы массой около 1 кг, который мог иметь и космическое происхождение.

Бывали случаи, когда в посланцах космоса находили драгоценные камни. Существует свидетельство о том, что в сентябре 1887 г. за Волгой упал метеорит, в котором нашли достаточно крупный алмаз. Впоследствии ювелиры оправили небесный бриллиант в золото, и это кольцо стало одним из наиболее ценных украшений царской фамилии. Однако обычно находимые в метеоритах алмазы все-таки очень малы.

Особое место в ряду катастрофических явлений, сопровождавших падение на Землю крупных небесных тел, занимает падение (или, Тунгусской кометы).

Мелкие камни, влетая в атмосферу с огромными скоростями, разогреваются и, сгорая, оставляют в ночном небе огненные прочерки. Более крупные оплавляются и, теряя часть своей массы, достигают земной поверхности. Метеорные тела движутся в пределах Солнечной системы в самых произвольных направлениях и влетают в атмосферу Земли со скоростями до десятков км/с. превращаясь в пыль и газы и светясь от трения об атмосферу, на высоте порядка 50-80 км они сгорают, оставляя светящиеся следы. Так заканчивается жизнь «падающих звезд».

Замечено, что обильные «звездные дожди» повторяются периодически. Так, например каждый год 9-14 августа земная атмосфера встречается с целым облаком метеоритных частиц, вылетающих из созвездия Персея. А через каждые 33 года на Землю выпадают звездные дожди, прилетающие к нам из созвездия Льва.

Разве может быть что-то прекрасней и загадочней звездного неба? Мы мечтаем о звездах, дарим их, стремимся к ним и доверяем самые заветные желания. Падающая звезда является гарантом воплощения мечты. Но если хоть на секундочку представить, что упадет настоящая звездочка, например, такая как Солнце, тогда что останется от Земли? Значит, падает что-то другое. Но что?

Вглядываясь в ночное небо, мы не видим никакой разницы между его сияющими элементами. На самом же деле, существует огромное разнообразие небесных тел.

Метеор — это явление в атмосфере Земли, возникающее при вторжении в нее метеорного тела, частичек бывшей кометы, с космической скоростью. Эти частички малы настолько, что разрушаются под воздействием трения, не достигая поверхности Земли. Мы же это можем наблюдать как кратковременно светящуюся полоску света на фоне звездного неба. Именно метеоры называют «падающими звездами».

Метеорит – это остатки метеорного тела, попавшие на поверхность планеты. Различают три вида метеоритов в зависимости от их состава: железные, каменные и железо-каменные. Рассмотрим отличия метеора от метеорита.

Масса

Метеоры, вторгаясь в атмосферу Земли, полностью теряют свою массу. Масса метеорного тела до сгорания его колеблется в пределах 0,0000000001г — -10 г. Если даже суммировать массу всех частиц, влетающих в атмосферу Земли, то это число все равно будет несоизмеримо мало относительно массы планеты. Тела большей массы могут выпадать на Землю в качестве метеоритов. Самый большой метеорит был обнаружен в 1920 году в Намибии. Его вес составляет 60 тонн. Не выдерживая давления огромных скоростей, метеориты, как правило, еще в воздухе дробятся на более мелкие частички, образую при падении метеоритный дождь.

Частота падения

За сутки в атмосфере Земли вспыхивают около сотни миллионов метеоров. Но в ночном звездном небе при хорошей погоде можно увидеть за час не более 5-10 «падающих звезд». Бывают такие дни, когда метеоры вспыхивают гораздо чаще. Кажется, что десятки тысяч метеоров возникают из одной точки. На самом деле, такое ощущение возникает потому, что орбиты этих небесных тел параллельны друг другу. Это явление обычно называют «звездный дождь».

Звездный дождь

Метеориты на Землю также падают достаточно часто, но большая часть все же сгорает по пути. За день о поверхность планеты ударяется несколько метеоритов. Но так как они приземляются в северных районах, на дно морей и океанов, в пустыню, то остаются не найденными. В поле зрение попадают лишь малое количество – 4-5 метеоритов в год. Ученым удалось найти лишь 1600 единиц, большая часть из которых была обнаружена практически сразу после падения.

Опасность

Мелкие частички, составляющие метеорное тело, наносят большой вред, истачивая поверхность космических аппаратов. Частицы чуть больше могут при ударе о спутник могут вывести из строя его электрические системы.

Фрагмент метеорита

Опасность, которую несут в себе метеориты трудно недооценить. Множество «ран и рубцов» оставляют на поверхности планеты метеориты различных размеров. Особо крупные тела могут повлиять и на изменение климата, так как их удар вызывает смещение оси Земли. Чтобы хорошо понимать глобальность проблемы, достаточно вспомнить известный Тунгусский метеорит, который, упав в тайге, нанес разрушения на площади в тысячу километров квадратных. А если б его падение было на густонаселенной территории?

Выводы сайт

1. Метеор – это световое явление, метеорит – твердое тело космического происхождения.
2. Метеорит долетает до Земли, метеор состоит из мельчайших частиц, сгорающих при попадании в атмосферу.
3. Метеоры наблюдаются гораздо чаще, чем падения метеоритов.
4. Для населения Земли падения метеоритов значительно опаснее, чем метеоры, которые наносят вред технике в космосе.

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.