Омськ 2009
Астероїд
АСТЕРОІД- невелике планетоподобні небесне тіло Сонячної системи, рухається по орбіті навколо Сонця. Астероїди, відомі також як малі планети, значно поступаються за розмірами планет.
Визначення.
Термін астероїд (від др.-грец «подібний зірці») був введений Вільямом Гершелем на підставі того, що ці об'єкти при спостереженні в телескоп виглядали як точки зірок - на відміну від планет, які при спостереженні в телескоп виглядають дисками. Точне визначення терміна «астероїд» досі не є сталим. Термін «мала планета» (або «планетоїд») не підходить для визначення астероїдів, так як вказує і на розташування об'єкта в Сонячній системі. Однак не всі астероїди є малими планетами.
Одним із способів класифікації астероїдів є визначення розміру. Діюча класифікація визначає астероїди, як об'єкти з діаметром понад 50 м, відокремлюючи їх від метеорних тіл, які виглядають як великі камені, або можуть бути ще менше. Класифікація спирається на твердження, що астероїди можуть уціліти при вході в атмосферу Землі і досягти її поверхні, в той час, як метеори, як правило, повністю згоряють в атмосфері.
В результаті «астероїд» можна визначити як об'єкт Сонячної системи, що складається з твердих матеріалів, який за розмірами більше метеора.
Астероїди в Сонячній системі
На даний момент в Сонячній системі виявлено десятки тисяч астероїдів. Станом на 26 вересня 2006 у базах даних налічувалося 385 083 об'єкта, у 164612 точно визначені орбіти і їм присвоєно офіційний номер. 14077 з них на цей момент мали офіційно затверджені найменування. Передбачається, що в Сонячній системі може знаходитися від 1.1 до 1.9 мільйона об'єктів, що мають розміри більше 1 км. Більшість відомих на даний момент астероїдів зосереджено в межах пояса астероїдів, розташованого між орбітами Марса і Юпітера.
Найбільшим астероїдом у Сонячній системі вважалася Церера, що має розміри приблизно 975 × 909 км, однак з 24 серпня 2006 року вона отримала статус карликової планети. Два інших найбільших астероїда 2 Паллада і 4 Веста мають діаметр ~ 500 км. 4 Веста є єдиним об'єктом пояса астероїдів, який можна спостерігати неозброєним оком. Астероїди, що рухаються з інших орбітах, також можуть бути спостережувані в період проходження поблизу Землі (наприклад 99942 Апофіс).
Загальна маса всіх астероїдів головного поясу оцінюється в 3.0-3.6 × 1021 кг, що становить всього близько 4% від маси Місяця. Маса Церери - 0.95 × тисячу двадцять одна кг, тобто близько 32% від загальної, а разом з трьома найбільшими астероїдами 4 Веста (9%), 2 Паллада (7%), 10 Гигея (3%) - 51%, тобто абсолютна більшість астероїдів мають незначну масу.
вивчення астероїдів
Вивчення астероїдів почалося після відкриття в 1781 Вільямом Гершелем планети Уран. Його середня геліоцентрична відстань виявилася відповідним правилом Тициуса-Боде.
В кінці XVIII століття Франц Ксавер (Franz Xaver von Zach) організував групу, що включала 24 астрономів. З 1789 ця група займалася пошуками планети, яка, згідно з правилом Тициуса-Боде, мала перебувати на відстані близько 2,8 астрономічних одиниць від Сонця - між орбітами Марса і Юпітера. Завдання полягало в описі координат всіх зірок в області зодіакальних сузір'їв на певний момент. У наступні ночі координати перевірялися, і виділялися об'єкти, які зміщувалися на більшу відстань. Передбачуване зміщення шуканої планети мало становити близько 30 кутових секунд на годину, що повинно було бути легко помічено.
За іронією долі перший астероїд, 1 Церера, був виявлений італійцем Піацца, які не брали участі в цьому проекті, випадково, в 1801, в першу ж ніч сторіччя. Три інших - 2 Паллада, 3 Юнона і 4 Веста були виявлені в наступні кілька років - останній, Веста, в 1807. Ще через 8 років безплідних пошуків більшість астрономів вирішило, що там більше нічого немає, і припинило дослідження.
Однак, Карл Людвіг Хенке виявив наполегливість, і в 1830 відновив пошук нових астероїдів. П'ять років по тому він виявив Астрею, перший новий астероїд за 38 років. Він також виявив Гебу менш ніж через два роки. Після цього інші астрономи підключилися до пошуків, і далі виявлялося не менше одного нового астероїда в рік (за винятком 1945).
У 1891 Макс Вольф вперше використав для пошуку астероїдів метод астрофотографії, при якому на фотографіях з довгим періодом експонування астероїди залишали короткі світлі лінії. Цей метод значно збільшив кількість виявлень в порівнянні з раніше використалися методами візуального спостереження: Вольф поодинці виявив 248 астероїдів, починаючи з 323 Бруці, тоді як до нього було виявлено трохи більше 300. Зараз, через століття, тільки кілька тисяч астероїдів ідентифіковано, пронумеровано та проіменовани. Відомо про їх набагато більшій кількості, проте вчені не дуже турбуються про їх вивченні, називаючи астероїди «космічним набродом» ( «vermin of the skies»).
іменування астероїдів
Спочатку астероїдів давали імена героїв римської і грецької міфології, пізніше відкривачі отримали право називати його як завгодно, наприклад - своїм ім'ям. Спочатку астероїдів давалися переважно жіночі імена, чоловічі імена отримували тільки астероїди, які мають незвичайні орбіти (наприклад, Ікар, що наближається до Сонця ближче Меркурія). Пізніше і це правило перестало дотримуватися.
Отримати ім'я може не будь-якою астероїд, а лише той, орбіта якого більш-менш надійно обчислена. Були випадки, коли астероїд отримував ім'я через десятки років після відкриття. До тих пір, поки орбіта не вирахує, астероїда дається порядковий номер, що відображає дату його відкриття, наприклад, 1950 DA. Цифри позначають рік, перша буква - номер півмісяця в році, в якому астероїд був відкритий (в наведеному прикладі це друга половина лютого). Друга літера позначає порядковий номер астероїда в зазначеному півмісяці, в нашому прикладі астероїд був відкритий першим. Так як півмісяців 24, а англійських букв - 26, в позначенні не використовуються дві літери: I (через схожість з одиницею) і Z. Якщо кількість астероїдів, відкритих протягом півмісяця, перевищить 24, знову повертаються до початку алфавіту, приписуючи другий букві індекс 2, при наступному поверненні - 3, і т. д.
Після отримання імені офіційне іменування астероїда складається з числа (порядкового номера) і назви - 1 Церера, 8 Флора і т. Д.
пояс астероїдів
Орбіти більшості пронумерованих малих планет (98%) розташовані між орбітами планет Марса і Юпітера. Їх середні відстані від Сонця складають від 2,2 до 3,6 а.о. Вони утворюють так званий головний пояс астероїдів. Всі малі планети, як і великі, рухаються в прямому напрямку. Періоди їх обертання навколо Сонця складають залежно від відстані від трьох до дев'яти років. Неважко порахувати, що лінійна швидкість приблизно дорівнює 20 км / с. Орбіти багатьох малих планет помітно витягнуті. Ексцентриситети рідко перевищують 0,4, але, наприклад, у астероїда 2212 Гефест він дорівнює 0,8. Більшість орбіт розташовується близько до площини екліптики, тобто до площини орбіти Землі. Нахили зазвичай складають кілька градусів, проте бувають і винятки. Так, орбіта Церери має наклейте 35 °, відомі і великі способу.
Можливо, нам жителям Землі, найбільш важливо знати астероїди, орбіти яких близько підходять до орбіти нашої планети. Зазвичай виділяють три сімейства зближуються із Землею астероїдів. Вони названі на ім'я типових представників - малих планет: тисяча двісті двадцять одна Амур, 1862 Аполлон, 2962 Атон. До родини Амура відносяться астероїди, орбіти яких в перигелії майже торкаються орбіти Землі. "Аполлонци" перетинають земну орбіту з зовнішнього боку, їх перегелійное відстань менше 1 а.о. "Атонци" мають орбіти з великої півосі менше земної і перетинають земну орбіту зсередини. Представники всіх зазначених родин можуть зустрітися з Землею. Що ж стосується близьких проходжень, то вони трапляються нерідко.
Наприклад, астероїд Амур в момент відкриття знаходився в 16,5 млн кілометрів від Землі, 2101 Адоніс наблизився на 1,5 млн кілометрів, 2340 Хатхор - на 1,2 млн кілометрів. Астрономи багатьох обсерваторій спостерігали проходження повз Землю астероїда 4179 Таутатіс. 8 грудня 1992 року він був від нас на відстані 3,6 млн кілометрів.
Основна кількість астероїдів зосереджено в головному поясі, але є важливі винятки. Задовго до відкриття першого астероїда французький математик Жозеф Луї Лагранж вивчав так звану завдання трьох тіл, тобто досліджував, як рухаються три тіла під дією сил тяжіння. Завдання дуже складна і в загальному вигляді не вирішена досі. Однак Лагранжу вдалося знайти, що в системі трьох гравітуючих тел (Сонце - планета - мале тіло) існує п'ять точок, де рух малого тіла виявляється стійким. Дві з цих точок знаходяться на орбіті планети, утворюючи з нею і Сонцем рівносторонній трикутники.
Через багато років, уже в XX ст., Теоретичні побудови втілилися в реальність. Поблизу лагранжевих точок на орбіті Юпітера було відкрито близько двох десятків астероїдів, яким дали імена героїв Троянської війни. Астероїди - "греки" (Ахілл, Аякс, Одіссей і ін.) Випереджають Юпітер на 60 °, "троянці" слідують на такій же відстані позаду. Згідно з оцінками, число астероїдів близько точок Лагранжа може досягати декількох сотень.
Розміри і речовий склад
Щоб дізнатися розмір будь-якого астрономічного об'єкта (якщо відстань до нього відомо), необхідно виміряти кут, під яким він видно з Землі. Однак не випадково астероїди називаються малими планетами. Навіть у великі телескопи при відмінних атмосферних умовах, застосовуючи дуже складні, трудомісткі методики, вдається отримати досить нечіткі обриси дисків лише декількох найбільших астероїдів. Набагато ефективніше виявився фотометричний метод. Існують досить точні прилади, що вимірюють блиск, тобто зоряну величину небесного світила. Крім того, добре відома освітленість, створювана Сонцем на астероїді. За інших рівних умов блиск астероїда визначається площею його диска. Необхідно, правда, знати, яку долю світу відображає дана поверхня. Ця відбивна здатність називається альбедо. Розроблено методи його визначення по поляризації світла астероїдів, а також по відмінності яскравості у видимій області спектра і в інфрачервоному діапазоні. В результаті вимірювань і розрахунків отримані наступні розміри найбільших астероїдів.
Вважається, що астероїдів з діаметрами більше 200 км три десятка. Майже всі вони напевно відомі. Малих планет з діаметрами від 80 до 200 км, ймовірно, близько 800. Зі зменшенням розмірів число астероїдів швидко зростає. Фотометричні дослідження показали, що астероїди сильно розрізняються за ступенем чорноти речовини, що складають їх поверхню. 52 Європа, зокрема, має альбедо 0,03. Це відповідає темному речовині, за кольором схожим на сажу. Подібні темні астероїди умовно називають вуглисті (клас С). Астероїди іншого класу умовно іменуються кам'яними (S), так як вони, мабуть, нагадують глибинні гірські породи Землі. Альбедо S-астероїдів значно вище. Наприклад, у 44 Низи воно досягає 0,38. Це найсвітліший астероїд. Вивчення спектрів відбиття і поляриметрия дозволили виділити ще один клас - металеві, або M-астероїди. Ймовірно, на їх поверхні присутні виходи металу, наприклад никелистого заліза, як у деяких метеоритів.
За допомогою вельми чутливих фотометрів були досліджені періодичні зміни яскравості астероїдів. За формою кривої блиску можна судити про період обертання астероїда і про положення осі обертання. Періоди зустрічаються найрізноманітніші - від декількох годин до сотень годин. Вивчення кривої блиску дозволяє також зробити певні висновки про форму астероїдів. Більшість з них має неправильну, уламкових форму. Лише найбільші наближаються до кулі.
Характер зміни блиску деяких астероїдів дає підставу припускати, що у них є супутники. Деякі з малих планет, можливо, є близькими подвійними системами або навіть перекочуються по поверхні один одного тілами.
Але достовірні відомості про астероїди можуть дати тільки спостереження з близької відстані - з космічних апаратів. Такий досвід вже є. 29 жовтня 1991 році американський космічний апарат "Галілео" передав на Землю зображення астероїда 951 Гаспра. Знімок зроблений з відстані 16 тис. Кілометрів. На ньому добре проглядаються незграбно-згладжена форма астероїда і його кратерірованних поверхню. Впевнено можна визначити розміри: 12х16 км.
Довгий час не було відомо астероїдів, орбіти яких цілком лежали б за межами орбіти Юпітера. Але в 1977 р вдалося виявити таку малу планету - це 2060 Хірон. Спостереження показали, що його перигелій (найближча до Сонця точка орбіти) лежить всередині орбіти Сатурна, а афелій (точка найбільшого видалення) - майже біля самої орбіти Урана, на далеких, холодних і темних околицях планетної системи. Відстань до Хирона в перигелії 8,51 а.о., а в афелії - 18,9 а.о. Були виявлені і більш віддалені астероїди. Передбачається, що вони утворюють другий, зовнішній пояс астероїдів (пояс Койпера).
Найяскравіший астероїд
Астероїд, який здається найяскравішим з Землі - Веста (4). Коли Веста знаходиться на мінімально можливій відстані від Землі, її яскравість досягає зоряної величини 6,5. При дуже темному небі Весту можна виявити навіть неозброєним оком (це єдиний астероїд, який взагалі можна побачити неозброєним оком). Наступний за яскравістю - найбільший астероїд Церера, але його яскравість ніколи не перевищує зоряної величини 7,3. Хоча Веста за розмірами складає три п'ятих від Церери, вона має набагато більшу відбивну здатність. Веста відбиває близько 25% падаючого на неї сонячного світла, в той час як Церера - всього 5%. Веста здається світлих вулканічних порід, які мають високу відбивну здатність. Астероїди з такою відбивною здатністю належать до окремого класу, відомому як тип Е (позначення класу походить від назви мінералу енстатіт). Такі астероїди рідкісні, а їх відбивна здатність лежить в межах від 30 до 40%. Найяскравіший з них - Ніса (44) - має зоряну величину 9,7, хоча її діаметр дорівнює всього 68 км.
МЕТЕОРИТ
МЕТЕОРИТ - шматок позаземного речовини, що впав на поверхню Землі; дослівно - «камінь з неба».
Метеорити - це найстаріші з відомих мінералів (4,5 млрд. Років), тому в них повинні зберегтися сліди процесів, що супроводжували формування планет. Поки на Землю були доставлені зразки місячного ґрунту, метеорити залишалися єдиними зразками позаземного речовини. Геологи, хіміки, фізики і металурги збирають і вивчають метеорити вже більше 200 років. З цих досліджень виникла наука про метеоритах. Хоча перші повідомлення про падіння метеоритів з'явилися давно, вчені ставилися до них досить скептично. Різноманітні факти змусили їх, врешті-решт, повірити в існування метеоритів. У 1800-1803 кілька відомих європейських хіміків повідомили, що хімічний склад «метеорних каменів» з різних місць падіння схожий, але відрізняється від складу земних порід. Нарешті, коли в 1803 в Егле (Франція) вибухнув жахливий «кам'яний дощ», посипаних землю осколками і засвідчений безліччю порушених очевидців, Французька академія наук змушена була погодитися, що це дійсно були «камені з неба». Тепер вважається, що метеорити - це фрагменти астероїдів і комет.
Метеорити ділять на «впали» і «знайдені». Якщо людина бачила, як метеорит падав крізь атмосферу і потім дійсно виявив його на землі (подія рідкісне), то такий метеорит називають «впав». Якщо ж він був знайдений випадково і пізнаний, що типово для залізних метеоритів, то його називають «знайденим». Метеоритів дають імена за назвами місць, де їх знайшли. У деяких випадках виявляється не один, а кілька Оскіл. Наприклад, після метеоритного дощу 1912 Холбрука (шт. Арізона) було зібрано понад 20 тис. Фрагментів.
Падіння метеоритів. До тих пір поки метеорит не досяг Землі, його називають метеороіди. Метеороіди влітають в атмосферу зі швидкостями від 11 до 30 км / с. На висоті близько 100 км через тертя об повітря метеороид починає нагріватися; його поверхню розжарюється, і шар товщиною в кілька міліметрів плавиться і випаровується. В цей час його видно як яскравий метеор (див. МЕТЕОР). Розплавлене і випарується речовина безперервно зноситься напором повітря - це називають абляцией. Іноді під напором повітря метеор дробиться на безліч фрагментів. Проходячи крізь атмосферу, він втрачає від 10 до 90% початкової маси. Проте, внутрішня частина метеора зазвичай залишається холодної, оскільки не встигає прогрітися за ті 10 с, що триває падіння. Долаючи опір повітря, невеликі метеорити до моменту удару об землю істотно знижують швидкість польоту і заглиблюються в грунт зазвичай не більше ніж на метр, а іноді просто залишаються на поверхні. Великі метеорити гальмуються незначно і при ударі виробляють вибух з утворенням кратера, такого, наприклад, як в Арізоні або на Місяці. Найбільшим зі знайдених метеоритів вважається залізний метеорит Гоба (Півд. Африка), вага якого оцінюється в 60 т. Його ніколи не зсовували з того місця, де знайшли.
Щороку кілька метеоритів підбирають відразу після їх спостерігався падіння. До того ж все більше виявляють старих метеоритів. У двох місцях на сході шт. Нью-Мексико, де вітер постійно видуває грунт, було знайдено 90 метеоритів. На поверхні випаровуються льодовиків в Антарктиді були виявлені сотні метеоритів. Нещодавно впали метеорити покриті осклованих спеченого кіркою, яка темніше внутрішньої частини. Метеорити представляють великий науковий інтерес; в більшості великих природно-наукових музеїв і в багатьох університетах є фахівці з метеоритів.
МЕТЕОРИТ, можливо, який прилетів з Марса. Виявлено в Антарктиді в 1984.
Типи метеоритів. Зустрічаються метеорити з різного речовини. Деякі в основному складаються зі сплаву заліза і нікелю, що містить до 40% нікелю. Серед метеоритів всього 5,7% залізних, але в колекціях їх частка значно більше, оскільки вони повільніше руйнуються під впливом води і вітру, до того ж їх легше виявити за зовнішнім виглядом. Якщо відполірувати зріз залізного метеорита і злегка протравить кислотою, то часто на ньому можна побачити кристалічний малюнок з пересічних смуг, утворений сплавами з різним вмістом нікелю. Цей малюнок називають «відманштеттенови фігури» на честь А.Відманштеттена (1754-1849), першим спостерігав їх в 1808.
ЗАЛІЗНИЙ МЕТЕОРИТ з Хенбері (Австралія) є типовим метеоритом металевого типу, багато з яких багаті сполуками, зустрічаються в залізних рудах.
Кам'яні метеорити поділяють на дві великі групи: хондрити і ахондрити. Найбільш часто зустрічаються хондрити, складаючи 84,8% від усіх метеоритів. Вони містять округлі зерна міліметрового розміру - хондри; деякі з метеоритів майже повністю складаються з хондр. У земних породах хондри не знайдені, але схожі за розміром скловидні зерна виявлені в місячному грунті. Хіміки ретельно вивчили їх, оскільки хімічний склад хондр, ймовірно, представляє первинне речовина Сонячної системи. Цей стандартний склад називають «космічним кількістю елементів». У хондрітах певного типу, що містять до 3% вуглецю і 20% води, посилено шукали ознаки біологічного речовини, але ні в цих, ні в інших метеоритах не виявили жодних ознак живих організмів. Ахондрити позбавлені хондр і з вигляду нагадують місячну породу.
МЕТЕОРИТ-ахондрит
МЕТЕОРИТ-хондр
Батьківські тіла метеоритів. Вивчення мінералогічного, хімічного і ізотопного складу метеоритів показало, що вони є осколками більших об'єктів Сонячної системи. Максимальний радіус цих батьківських тел оцінюються в 200 км. Приблизно такий розмір мають найбільші астероїди. Оцінка заснована на швидкості охолодження залізного метеорита, при якій виходять два сплаву з нікелем, що утворюють відманштеттенови фігури. Кам'яні метеорити, ймовірно, були вибиті з поверхні невеликих планет, позбавлених атмосфери і покритих кратерами, як Місяць. Космічне випромінювання зруйнувало поверхню цих метеоритів так само, як і місячних каменів. Проте, хімічний склад метеоритів і місячних зразків настільки різниться, що абсолютно очевидно - метеорити прибули не з Місяця. Вчені змогли сфотографувати два метеорита в процесі падіння і обчислити за фотографіями їхніх орбіти: виявилося, що ці тіла прийшли з поясу астероїдів. Ймовірно, астероїди служать основними джерелами метеоритів, хоча деякі з них можуть бути частками випарувалися комет.
МЕТЕОР
МЕТЕОР. Слово «метеор» в грецькій мові використовували для опису різних атмосферних феноменів, але тепер їм позначають явища, що виникають при попаданні у верхні шари атмосфери твердих частинок з космосу. У вузькому сенсі «метеор» - це смуга, що світиться уздовж траси розпадається частинки. Однак в побуті цим словом часто позначають і саму частку, хоча по-науковому вона називається метеороіди. Якщо частина метеороида досягає поверхні, то її називають метеоритом. У народі метеори називають «падаючими зірками». Дуже яскраві метеори називають болідами; іноді цим терміном позначають тільки метеорні події, що супроводжуються звуковими явищами.
Частота появи. Кількість метеорів, які може побачити спостерігач за певний період часу, не завжди. У хороших умовах, далеко від міських вогнів і при відсутності яскравого місячного світла, спостерігач може помітити 5-10 метеорів на годину. У більшості метеорів світіння триває близько секунди і виглядає слабше найяскравіших зірок. Після півночі метеори з'являються частіше, оскільки спостерігач у цей час розташовується на передній по ходу орбітального руху боці Землі, на яку потрапляє більше частинок. Кожен спостерігач може бачити метеори в радіусі близько 500 км навколо себе. Всього ж за добу в атмосфері Землі виникають сотні мільйонів метеорів. Повна маса влітають в атмосферу частинок оцінюється в тисячі тонн на добу - незначна величина в порівнянні з масою самої Землі. Вимірювання з космічних апаратів показують, що за добу на Землю потрапляє також близько 100 т пилових частинок, занадто дрібних, щоб викликати появу видимих метеорів.
Спостереження метеорів. Візуальні спостереження дають Чима статистичних Даних про метеорит, но для точного визначення їх яскравості, висоти и швідкості польоти необхідні СПЕЦІАЛЬНІ прилади. Вже около століття астрономи Використовують камери для фотографування метеорних слідів. Обертається заслінка (обтюратор) перед об'єктівом фотокамери Робить слід метеора схожим на пунктирною лінію, что допомагає точно візначаті інтервалі часу. Зазвічай с помощью цієї заслінки роблять від 5 до 60 експозіцій в секунду. Якщо два спостерігача, розділені відстанню в десятки кілометрів, одночасно фотографують один і той же метеор, то можна точно визначити висоту польоту частки, довжину її сліду і - по інтервалах часу - швидкість польоту.
Починаючи з 1940-х років астрономи спостерігають метеори за допомогою радара. Самі космічні частинки занадто малі, щоб їх зареєструвати, але при польоті в атмосфері вони залишають плазмовий слід, який відбиває радіохвилі. На відміну від фотографії радар ефективний не тільки вночі, але також вдень і в хмарну погоду. Радар помічає дрібні метеороіди, недоступні фотокамері. За фотографіями точніше визначається траєкторія польоту, а радар дозволяє точно вимірювати відстань і швидкість.
Для спостереження метеорів використовують і телевізійну техніку. Електронно-оптичні перетворювачі дозволяють реєструвати слабкі метеори. Використовуються і камери з ПЗЗ-матрицями. У 1992 під час запису на відеокамеру спортивних змагань був зафіксований політ яскравого боліда, що закінчився падінням метеорита.
Швидкість і висота. Швидкість, з якою метеороіди влітають в атмосферу, укладена в межах від 11 до 72 км / с. Перше значення - це швидкість, яку купують тілом тільки за рахунок тяжіння Землі. (Таку ж швидкість повинен отримати космічний апарат, щоб вирватися з гравітаційного поля Землі.) Метеороід, який прибув з далеких областей Сонячної системи, внаслідок тяжіння до Сонця набуває поблизу земної орбіти швидкість 42 км / с. Орбітальна швидкість Землі близько 30 км / с. Якщо зустріч відбувається «в лоб», то їх відносна швидкість 72 км / с. Будь-яка частка, яка прилетіла з міжзоряного простору, повинна мати ще більшу швидкість. Відсутність таких швидких частинок доводить, що все метеороіди - члени Сонячної системи.
ЯРКИЙ МЕТЕОР з потоку Персеїд.
Висота, на якій метеор починає світитися або відзначається радаром, залежить від швидкості входу частинки. Для швидких метеороідов ця висота може перевищувати 110 км, а повністю частка руйнується на висоті близько 80 км. У повільних метеороідов це відбувається нижче, де більше щільність повітря. Метеори, порівнянні за блиском з найяскравішими зірками, утворюються частинками з масою в десяті частки грама. Більші метеороіди зазвичай руйнуються довше і досягають малих висот. Вони суттєво гальмуються через тертя в атмосфері. Рідкісні частки опускаються нижче 40 км. Якщо метеороид досягає висот 10-30 км, то його швидкість стає менше 5 км / с, і він може впасти на поверхню у вигляді метеорита.
Орбіти. Знаючи швидкість метеороида і напрямок, з якого він підлетів до Землі, астроном може обчислити його орбіту до зіткнення. Земля і метеороид стикаються в тому випадку, якщо їх орбіти перетинаються і вони одночасно виявляються в цій точці перетину. Орбіти метеороідов бувають як майже круговими, так і гранично еліптичності, що йдуть далі планетних орбіт.
Якщо метеороид наближається до Землі повільно, значить, він рухається навколо Сонця в тому ж напрямку, що і Земля: проти годинникової стрілки, якщо дивитися з північного полюса орбіти. Більшість орбіт метеороідов виходить за межі земної орбіти, і їх площині нахилені до екліптики не надто сильно. Падіння майже всіх метеоритів пов'язано з метеороіди, що мали швидкості менше 25 км / с; їх орбіти повністю лежать всередині орбіти Юпітера. Велику частину часу ці об'єкти проводять між орбітами Юпітера і Марса, в поясі малих планет - астероїдів. Тому вважається, що астероїди служать джерелом метеоритів. На жаль, ми можемо спостерігати тільки ті метеороіди, які перетинають орбіту Землі; очевидно, ця група недостатньо повно представляє всі малі тіла Сонячної системи.
У швидких метеороідов орбіти більш витягнуті і сильніше нахилені до екліптики. Якщо метеороид підлітає зі швидкістю понад 42 км / с, то він рухається навколо Сонця в напрямі, протилежному напрямку руху планет. Той факт, що за такими орбітах рухаються багато комет, вказує, що ці метеороіди є осколками комет.
Метеорні потоки. В деякі дні року метеори з'являються набагато частіше, ніж зазвичай. Це явище називають метеорних потоком, коли спостерігаються десятки тисяч метеорів на годину, створюючи дивовижне явище «зоряного дощу» по всьому небу. Якщо простежити на небі шляху метеорів, то здасться, що всі вони вилітають з однієї точки, званої радіантом потоку. Це явище перспективи, подібне сходящимся у горизонту рейках, вказує, що всі частинки рухаються по паралельних траєкторіями.
ДЕЯКІ метеорний потік
потік
Дата максимуму
Кількість метеорів, що відзначаються одним спостерігачем за годину
продовж-
ність потоку (добу)
Квадрантіди
3 січня
40
1
Ліріди
21 квітня
10
2
Персеїди
11 серпня
50
5
Оріоніді
20 жовтня
20
8
Леоніди
16 листопада
10
4
Гемініди
13 грудня
50
6
Астрономи виділили кілька десятків метеорних потоків, багато з яких демонструють щорічну активність з тривалістю від декількох годин до декількох тижнів. Більшість потоків названо по імені сузір'я, в якому лежить їх радіант, наприклад, Персеїди, мають радіант в сузір'ї Персея, Гемініди - з радіантом в Близнюках.
Метеорні потоки спостерігаються, коли Земля перетинає траєкторію рою частинок, що утворився при руйнуванні комети. Наближаючись до Сонця, комета нагрівається його променями і втрачає речовину. За кілька століть під дією гравітаційних збурень від планет ці частинки утворюють витягнутий рій уздовж орбіти комети. Якщо Земля перетинає цей потік, ми щорічно можемо спостерігати зоряний дощ, навіть якщо сама комета в цей момент далеко від Землі. Оскільки частки розподілені вздовж орбіти нерівномірно, інтенсивність дощу рік від року може змінюватися. Старі потоки настільки розширені, що Земля перетинає їх кілька діб. У перетині деякі потоки швидше нагадують стрічку, ніж шнур.
Можливість спостерігати потік залежить від напрямку приходу частинок до Землі. Якщо радіант розташований високо на північному небі, то з південної півкулі Землі потік не видно (і навпаки). Метеори потоку можна побачити, тільки якщо радіант перебуває над горизонтом. Якщо ж радіант потрапляє на денне небо, то метеори не видно, але їх можна засікти радаром. Вузькі потоки під впливом планет, особливо Юпітера, можуть змінювати свої орбіти. Якщо при цьому вони більше не перетинають земну орбіту, то стають неспостережуваними.
Грудневий потік Гемініди пов'язаний із залишками малої планети або неактивного ядра старої комети. Є вказівки, що Земля стикається і з іншими групами метеороідов, породжених астероїдами, але ці потоки дуже слабкі.
Боліди. Метеори, які яскравіше найяскравіших планет, часто називають болідами. Іноді спостерігаються боліди яскравіше повного місяця і вкрай рідко такі, що спалахують яскравіше сонця. Боліди виникають від найбільш великих метеороідов. Серед них багато осколків астероїдів, які щільніше і міцніше, ніж фрагменти кометних ядер. Але все одно більшість астероїдних метеороідов руйнується в щільних шарах атмосфери. Деякі з них падають на поверхню у вигляді метеоритів. Через високу яскравості спалаху боліди здаються значно ближче, ніж насправді. Тому необхідно зіставити спостереження болідів з різних місць, перш ніж організовувати пошук метеоритів. Астрономи оцінили, що щодня по всій Землі близько 12 болідів закінчується падінням більш ніж кілограмових метеоритів.
Фізичні процеси. Руйнування метеороида в атмосфері відбувається шляхом абляції, тобто високотемпературного відщеплення атомів з його поверхні під дією налітають частинок повітря. Що залишається за метеороіди гарячий газовий слід випромінює світло, але не в результаті хімічних реакцій, а внаслідок рекомбінації порушених ударами атомів. В спектрах метеорів видно безліч яскравих емісійних ліній, серед яких переважають лінії заліза, натрію, кальцію, магнію і кремнію. Видно також лінії атмосферного азоту і кисню. Певний по спектру хімічний склад метеороідов узгоджується з даними про кометах та астероїдах, а також про міжпланетної пилу, зібраної в верхніх шарах атмосфери.
Багато метеори, особливо швидкі, залишають за собою слід, що світиться, спостережуваний секунду або дві, а часом - значно довше. Коли падали великі метеорити, слід спостерігався кілька хвилин. Світінням атомів кисню на висотах бл. 100 км можна пояснити сліди тривалістю не більше секунди. Більш довгі сліди виникають через складної взаємодії метеороида з атомами і молекулами атмосфери. Пилові частинки уздовж траєкторії боліда можуть утворити яскравий слід, якщо верхні шари атмосфери, де вони розпорошені, висвітлені Сонцем, коли у спостерігача внизу глибокі сутінки.
Швидкості метеороідов гіперзвукові. Коли метеороид досягає порівняно щільних шарів атмосфери, виникає потужна ударна хвиля, і сильні звуки можуть розноситися на десятки і більше кілометрів. Ці звуки нагадують гуркіт грому або далеку канонаду. Через велику відстань звук приходить на хвилину або дві пізніше появи боліда. Кілька десятиліть астрономи сперечалися про реальність аномального звуку, який деякі спостерігачі чули безпосередньо в момент появи боліда і описували, як тріск або свист. Дослідження показали, що причиною звуку є обурення електричного поля поблизу боліда, під впливом яких видають звук близькі до спостерігача об'єкти - волосся, хутро, дерева.
Метеоритна небезпека. Великі метеороіди можуть руйнувати космічні апарати, а дрібні порошинки постійно істачівают їх поверхню. Удар навіть невеликого метеороида може повідомити супутнику електричний заряд, який виведе з ладу електронні системи. Ризик в общем-то невеликий, але все ж запуски космічних апаратів іноді відкладають, якщо очікується сильний метеорний потік.
список літератури
1 Симоненко О.М. Метеорити - осколки астероїдів. М., 1979
2 Гетьман В.С. Онуки Сонця. М., 1989
3 Інтернет
Для подготовки даної роботи були вікорістані матеріали з сайту http://referat.ru/
Дата додавання: 30.10.2009
