Багато з наших читачів не раз, ймовірно, милувалися в теплі літні ночі «падаючими зірками», або, як їх називають в науці, метеорами. То тут, то там спалахують вони одна за одною, різних кольорів, відтінків і яскравості, і, пролітаючи, часто залишають після себе на кілька секунд, що слабо світиться (рис. 1). Деякі з них, найбільш яскраві, при польоті розкидають іскри, на зразок римської свічки. Особливо гарний цей небесний феєрверк на темному південному небі в безмісячну ніч. Щорічно в певні ночі, про що ми скажемо далі, метеорів буває особливо багато. Зрідка, приблизно один раз в 20 -25 років, трапляється справжній метеорний дощ (рис. 2). Такий, наприклад, «дощ» спостерігався 9 жовтня 1933 р Метеори безперервним потоком пролітали в усіх напрямках по небу. Люди збиралися натовпами і з подивом спостерігали за дивним зоряним дощем. У Ленінграді, де автор статті спостерігав цей дощ, можна було нарахувати понад 250 метеорів на хвилину. Особливо сильним метеорний дощ був в Західній Європі. Так, наприклад, за спостереженнями в Іспанії налічувалося понад 1 000 метеорів на хвилину. Подекуди явище викликало в народі панічний страх, говорили про настання «кінця світу». Тубільці в Судані (Африка) під час метеорного дощу били в барабани, чекаючи якихось жахливих подій.
Велика комета 1843 р
Мал. 1. Фотографічний знімок метеора.
Мал. 2. Метеорний дощ (по малюнку очевидців).
Мал. 3. Радіант серпневих метеорів - Персеїд, розташований в сузір'ї Персея
Мал. 4. Орбіти Землі і метеорного потоку.
Мал. 5. Орбіта Землі і частина орбіти послід Джіакобіні.
<
>
Такі рясні метеорні дощі не раз спостерігалися і в минулому столітті, наприклад в 1833, 1866, 1872 і тисячі вісімсот вісімдесят п'ять рр.
Але що ж являють собою падаючі зірки, або метеори?
Деякі змішують падаючі зірки з тими нерухомими зірками, які з ночі в ніч сяють на небі. Вони вважають, що та чи інша зірка раптом, зірвавшись зі свого місця, пролітає по небу. Це, звичайно, не так. Нерухомі зірки такі ж небесні світила-велетні, як і наше Сонце. Але вони знаходяться так далеко від Землі, що здаються нам лише слабкими світяться точками. Падаючі ж зірки суть нікчемні крупинки, діаметром в декілька міліметрів і вагою в частки грама. Влітаючи з величезною швидкістю, до 50 і більше кілометрів в секунду, в атмосферу Землі, вони вдаряються об частинки повітря і відчувають сильний опір. В результаті вже на висоті близько 120 - 150 км вони нагріваються до температури в кілька тисяч градусів і перетворюються в розпечений газ, швидко розсіюється в повітрі. Вони як би згорають в повітрі на висоті 50-80 км від Землі.
У читача може виникнути питання - чи можна бачити такі крихітні частинки, що пролітають від нас на відстані в сотню кілометрів, навіть якщо вони і нагріваються яр такої високої температури? Але тут треба взяти до уваги, що нагрівається і світиться не тільки сама частинка, але разом з нею, під впливом її високої температури, світиться і навколишній частку розпечене повітря, що захоплюється нею в її стрімкому польоті.
Продукти «згоряння» твердих частинок метеора поступово осідають на Землю у вигляді так званої метеорної або космічного пилу. Цей пил в незначних кількостях може бути виявлена при точних аналізах снігу, взятого з вершин гір, далеко від промислових центрів, запилюють атмосферу звичайної земної пилом.
Падаючі зірки можна помітити в кожну ясну ніч, варто тільки дивитися протягом деякого часу на який-небудь ділянку неба. Але, як ми вже зазначили, в деякі ночі падаючих зірок буває особливо багато. Найбільше їх спостерігається в серпні і особливо 11-12 серпня. Тоді за годину можна нарахувати до 100 метеорів. Вони пролітають але сузір'ям Персея, Андромеди, Кассіопеї, Візничого і ін., Розташованим в серпні вечорами в північно-східній частині неба.
Якщо простежити уважно за падаючими зірками про протягом 1-2 годин, то легко замінити, що більшість з них вилітає як би з однієї ділянки неба і віялоподібно розлітається в різні боки. Якщо видимі на небі шляху метеорів нанести на зоряну карту і потім продовжити їх в напрямку появи метеорів, то всі вони перетнуться майже в одній точці, яка називається радіантом (рис. 3). У серпневих падаючих зірок радіант розташований в сузір'ї Персея, звідки вони і отримали назву Персеїд.
Явище радіанта можна пояснити наступним чином. Падаючі зірки в міжпланетному просторі рухаються цілим потоком паралельно один одному. Але коли вони потрапляють в земну атмосферу, то в міру наближення до поверхні Землі і, отже, до спостерігача, їх видимі шляхи на небі удаваним образом розходяться в різні боки. Але це - чисто перспективне явище. Його ми можемо спостерігати, стоячи на полотні залізної дорога і дивлячись у далечінь. Нам здається, що рейки, що лежать паралельно один одному, у міру наближення до нас розходяться в різні боки. Точно так же здаються розходяться і дерева алеї.
У міжпланетному просторі існують цілі потоки маленьких частинок - метеорів, які, як і Земля і всі інші планети, рухаються навколо Сонця по певних орбітах. І ось, коли Земля при своєму русі перетинає орбіту будь-якого потоку, вона і зустрічає його частки. Останні, влітаючи в атмосферу Землі, викликають появу падаючих зірок (рис. 4). Щорічно 11 - 12 серпень Земля проходить через саму гущу метеорного потоку Персеїд, і в цей час спостерігається найбільше число падаючих зірок.
Крім Персеїд існують ще й інші досить рясні метеорні потоки, наприклад: Квадрантіди, які спостерігаються на початку січня в сузір'ї Дракона, Ліріди - в середині квітня в сузір'ї Ліри, Акваріди - в кінці липня в сузір'ї Водолія, Оріоніди - в двадцятих числах жовтня в сузір'ї Оріона , Леоніди - в першій половині листопада в сузір'ї Лева, Андромедіди - в кінці листопада в сузір'ї Андромеди, Гемініди - в першій половині грудня в сузір'ї Близнюків і ін. Земля щодня перетинає орбіти будь-яких потоків, але зазвичай дуже слабких, та що за ніч можна помітити тільки десяток-другий метеорів.
Тепер скажімо, звідки і як виникають метеорні потоки.
Сучасні наші знання в цій галузі астрономії дозволяють вважати їх залишками розпалися комет, цих дивовижних хвостатих зірок.
Комети є небесні світила незвичайного виду. Кожна яскрава комета має яскраве ядро, оточене туманною оболонкою, - це так звана голова комети. Від голови тягнеться іноді дуже довгий, світлий хвіст.
Потрібно сказати, що багато неправильно приймають за комети раптово з'являються і з величезною швидкістю проносяться по небу вогняні кулі, звані болідами, після яких нерідко лунає громовий удар, гуркіт і гул. Боліди, так само як і метеори, з'являються внаслідок попадання в земну атмосферу космічного тіла, але не такій маленькій частинки, як при появі метеора, а більшого шматка - каменю, вагою в кілька кілограмів, а іноді і багато більше. Не встигаючи «згоріти» в земній атмосфері під час руху в ній з космічною швидкістю, такий величезний тягар падає на Землю; він називається метеоритом.
На відміну від болідів, комети не так яскраві і не викликають освітлення місцевості, що зазвичай буває при польоті болідів. Потім боліди зазвичай спостерігаються протягом декількох секунд, тоді як комети бувають видно протягом декількох днів і навіть місяців. Комети рухаються далеко за межами земної атмосфери, перебуваючи на відстані десятків і сотень мільйонів кілометрів від Землі. Навпаки, боліди з'являються саме в межах земної атмосфери, пролітаючи в ній на відстані декількох десятків кілометрів від поверхні Землі.
Якщо простежити день у день протягом деякого часу за розташуванням будь-якої комети серед зірок, то легко виявити її переміщення по небу серед нерухомих зірок.
Ймовірно, багато хто з наших читачів бачили малюнки або фотографічні знімки комет. Безсумнівно, однак, що тільки дуже мало хто з них самі бачили яскраву комету на небі, так як такі комети з'являються досить рідко, приблизно один раз за десять років. Остання яскрава комета, названа по імені відкрив її астронома кометою Скьеллеруппа, спостерігалася в 1927 р Комета була відкрита в кінці листопада, коли вона була ще, далеко від Землі і мала незначну яскравість, залишаючись невидимою для неозброєного ока. Однак до 15 грудня її яскравість настільки зросла, що комета спостерігалася навіть вдень, при повному сонячному освітленні, перебуваючи майже поруч із Сонцем, на відстані всього лише 1 ° від нього, т. Е. Двох діаметрів сонячного диска. 18 грудня комета була помічена одним нашим російським астрономом-любителем на тлі вечірньої зорі. Він спостерігав її до самого заходу за горизонт. Інша яскрава комета в цьому столітті спостерігалася в 1910 р Це - знаменита комета Галлея. Обидві комети мали величезні, що тягнулися через все небо, хвости.
Як вже було сказано, яскраві комети з'являються дуже рідко. Зате слабкі комети, видимі тільки в телескоп, спостерігаються щорічно; в інший рік буває видно навіть кілька комет. Слабкі комети мають вигляд округлих туманних плям з більш яскравим ядром в центрі плями. Рідко, коли у слабкій комети буває видно хвіст.
Багато комети, подібно до планет сонячної системи, рухаються навколо Сонця по замкнутих орбітах, т. Е. Є періодичними. Такі комети протягом певних проміжків часу роблять повний оборот навколо Сонця. Періоди обороту у різних комет різні. Так, наприклад, комета Галлея обходить свій шлях навколо Сонця протягом 75 - 76 років. Найкоротший період має комета Енке - всього З, 5 року. На відміну від орбіт планет орбіти комет дуже витягнуті, але вони також мають форму еліпса, в одному з фокусів якого знаходиться Сонце. Коли комета проходить у віддаленому щодо Сонця ділянці своєї орбіти, в так званому афелії, вона буває дуже слабкою і невидима навіть у найлютіший телескоп. Але в міру наближення до Сонця яскравість комети, під впливом сонячного нагрівання, швидко зростає за рахунок утворення в ній газів. Разом з цим у комети з'являється хвіст, безперервно збільшується і в розмірах і в яскравості. Найбільшою яскравості комета досягає при проходженні через найближчу до Сонця точку її орбіти, яка називається перигелієм. Після цього яскравість комети знову слабшає.
Як показали численні дослідження, комети - це світила, абсолютно не схожі на планети. Голова комети є дуже розріджений скупчення найдрібніших частинок - порошинок і газу. Ядро комети складається з більших частин - каменів і брил, а хвіст-з більш розрідженого газу. Наскільки мала щільність комети, можна судити по тому, що нерухомі зірки просвічують крізь комету майже без ослаблення блиску. Розрахунки показали, що на один кубічний кілометр; простору доводиться тільки один кубічний сантиметр речовини комети. Тим часом хвости комет мають величезні розміри, і у найбільш яскравих комет вони простягаються на кілька сотень мільйонів кілометрів.
Чудовим є та обставина, що хвости комет спрямовані в бік, протилежний Сонцю. З цієї причини після проходження "через перигелій кожна комета рухається хвостом вперед. Таке дивне явище пояснюється тим, що на мізерну масу хвостів комет діє отталківательним сила - світлове тиск Сонця.
18 травня 1910 т. Згадувана вище яскрава комета Галлея при своєму русі навколо Сонця зачепила своїм хвостом Землю, однак ніяких особливих явищ при цьому не спостерігалося. Не було навіть відмічено присутності хоча б незначних слідів кометних газів в земній атмосфері. Можливі зіткнення Землі з кометами не представляють ніякої небезпеки.
За своєю природою комети є недовговічними утвореннями. Здійснюючи свій шлях навколо Сонця, вони безперервно розсіюють вздовж орбіти окремі тверді частинки і газ. Зрештою кожна комета повністю розпадається, все речовина її розсіюється. Комета, перестає існувати, а замість неї виникає метеорний потік, кільцем що тягнеться навколо Сонця і за своїм становищем щодо Сонця збігається з раніше існуючої орбітою комети.
Потрібно сказати, що речовина комети спочатку нерівномірно розсіяно по орбіті і протягом тривалого проміжку часу в потоці рухається потік частинок.
Якщо метеорний потік перетинається з орбітою Землі, то, як вже було сказано, при проходженні Землі через цю точку перетину вона зустріне частки потоку, які і викликають появу метеорів. Якщо ж трапиться, що в момент проходження Землі через потік вона потрапить в згусток метеорного кільця, то станеться метеорний дощ, такий же, який спостерігався 9 жовтня 1933 р
Переконливим доказом теорії розпаду комет може служити те, що сталося на очах астрономів розкладання відомої комети Бієли. Ця комета розпалася в 1866 р на дві частини, перетворившись в подвійну комету. Потім в наступне своє повернення до Сонця, 27 листопада 1872 р коли Земля перетинала шлях комети і комета повинна була з'явитися на небі, виявилося, що ніякої комети не було, а замість неї спостерігався рясний метеорний дощ. За підрахунками деяких астрономів, число метеорів доходило до 100 в хвилину. З тих пір комета перестала існувати, а замість неї щорічно спостерігається метеорний потік Андромед ід, про який ми говорили і початку статті.
Згаданий вище метеорний дощ 9 жовтня 1933 р як було потім встановлено, пов'язаний з досить слабкою кометою Джіакобіні. У той момент, коли спостерігався цей дощ, Земля перетинала, шлях цієї комети. Комета, правда, ще існує, і тому поки що потік, пов'язаний з цією кометою, дуже слабкий. Метеорний дощ був викликаний зустріччю Землі тільки зі згустком, що відділилися від комети (рис. 5).
В даний час зв'язок з кометами встановлена тільки для дуже невеликого числа, не більше десятка, метеорних потоків. Тим часом метеорні потоки, правда дуже слабкі, спостерігаються мало не щоночі. Ймовірно ці потоки пов'язані з кометами, що розпалися дуже давно. З іншого боку, слід зазначити, що не всі комети є періодичними. Навпаки того, більшість комет приходить в сонячну систему з міжзоряних просторів. Обігнувши Сонце і пройшовши через перигелій, вони можуть безповоротно піти в глибини всесвіту; ,,
Слід ще сказати, що кожну ясну ніч можна спостерігати окремі, так звані спорадичні, падаючі зірки, не пов'язані ні з якими потоками і кометами. Це - окремі частинки, що заповнюють світовий простір, як пил, носиться в повітрі.
На закінчення відзначимо, що велику допомогу в справі вивчення падаючих зірок можуть надати астрономи-любителі. Спостереження падаючих зірок досить прості і не вимагають спеціальної підготовки. Необхідно лише добре знати зоряне небо (яскраві зірки і конфігурації сузір'їв), мати годинник і відповідну зоряну парту, а також мати у своєму розпорядженні вільним часом хоча б 3-4 рази на місяць по 3-4 години. Спостерігач завдає шляху помічених їм метеорів на зоряну карту, орієнтуючись при цьому розташуванням нерухомих зірок. У журналі спостережень відзначається час появи метеорів і їх фізичні особливості: яскравість, колір, тривалість польоту і т. Д. Детальні вказівки про спостереження падаючих зірок можна отримати від Всесоюзного астрономо-геодезичного товариства (Москва, 9, поштовий ящик 1268).
Але що ж являють собою падаючі зірки, або метеори?У читача може виникнути питання - чи можна бачити такі крихітні частинки, що пролітають від нас на відстані в сотню кілометрів, навіть якщо вони і нагріваються яр такої високої температури?
