Кометы и метеоры
ежзвёздное пространство.
Большинство орбит, считающихся параболическими, в действительности, по-
видимому, сильно вытянутые эллиптические, для них, однако, эксцентриситет
не мог быть определен из-за недостаточной точности наблюдений.
Гиперболические же орбиты являются результатом возмущающего действия
больших планет, преимущественно Юпитера, на движение комет. Анализ движения
таких комет в минувшие годы привел к заключению, что до момента, когда
каждая из таких комет начала испытывать заметное возмущающее влияние
планет, она приближалась к Солнечной системе по эллиптической орбите.
Прохождения комет вблизи больших планет приводят к резким изменениям орбит
комет. Например, К., открытая финским астрономом Л. Отермой в 1942 и
двигавшаяся до 1963 между орбитами Марса и Юпитера, перешла после сближения
с Юпитером на новую орбиту, лежащую между орбитами Юпитера и Сатурна.
В движении ряда комет, в первую очередь короткопериодических,
обнаружены также эффекты, не объяснимые притяжением их известными телами
Солнечной системы (так называемые негравитационные эффекты). Так, одни
кометы испытывают вековое ускорение, а другие - вековые замедления
движения, являющиеся, по-видимому, результатом реактивного эффекта от
выделяющихся из ядра потоков вещества.
Короткопериодические кометы принято делить на "семейства" по величине
афелийных расстояний. К наиболее многочисленному семейству Юпитера относят
кометы, афелий которых расположен около орбиты Юпитера. К семейству Сатурна
относят кометы с афелиями вблизи его орбиты. Интересную группу комет,
"задевающих Солнце", образуют несколько долгопериодических комет. Все они
имеют очень малые перигелийные расстояния, в пределах 0,0055-0,0097
астрономических единиц (т. e. их перигелии удалены от поверхности Солнца на
0,5-1 радиус Солнца), и примерно одинаковые остальные элементы орбиты.
Весьма вероятно, что эти кометы - продукты распада одной материнской
кометы. комет
ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ КОМЕТ
Теория, наблюдения и эксперименты свидетельствуют о том, что при
возвращениях к Солнцу комета теряет значительную часть своего вещества, так
что время ее жизни не может превышать сотни или тысячи оборотов около
Солнца; это время чрезвычайно мало с космогонической точки зрения.
Поскольку, тем не менее, комета наблюдаются и в современную эпоху, должны
существовать те или иные источники пополнения их количества. Согласно одной
гипотезе, разрабатываемой советским астрономом С. К. Всехсвятским, кометы
являются результатами мощных вулканических извержений на больших планетах и
их спутниках. По другой гипотезе, предложенной голландским астрономом Я.
Оортом, ныне наблюдаемые кометы приходят в окрестности Солнца из
гигантского кометного облака, окружающего Солнечную систему и
простирающегося до расстояний в 150 тыс. астрономических единиц, которое
образовалось в эпоху формирования планет-гигантов. Под воздействием
возмущений от притяжения звёзд некоторые кометы этого облака могут
переходить на орбиты с малыми перигелийными расстояниями и становиться
таким образом наблюдаемыми.
МЕТЕОРЫ
Слово «метеор» в греческом языке использовали для описания различных
атмосферных феноменов, но теперь им обозначают явления, возникающие при
попадании в верхние слои атмосферы твердых частиц из космоса. В узком
смысле «метеор» – это светящаяся полоса вдоль трассы распадающейся частицы.
В народе метеоры называют «падающими звездами». Очень яркие метеоры
называют болидами; иногда этим термином обозначают только метеорные
события, сопровождающиеся звуковыми явлениями.
ЧАСТОТА ПОЯВЛЕНИЯ
Количество метеоров, которые может увидеть наблюдатель за определенный
период времени, не постоянно. В хороших условиях, вдали от городских огней
и при отсутствии яркого лунного света, наблюдатель может заметить 5–10
метеоров в час. У большинства метеоров свечение продолжается около секунды
и выглядит слабее самых ярких звезд. После полуночи метеоры появляются
чаще, поскольку наблюдатель в это время располагается на передней по ходу
орбитального движения стороне Земли, на которую попадает больше частиц.
Каждый наблюдатель может видеть метеоры в радиусе около 500 км вокруг себя.
Всего же за сутки в атмосфере Земли возникают сотни миллионов метеоров.
Полная масса влетающих в атмосферу частиц оценивается в тысячи тонн в сутки
– ничтожная величина по сравнению с массой Земли. Измерения с космических
аппаратов показывают, что за сутки на Землю попадает также около 100 т
пылевых частиц, слишком мелких, чтобы вызывать появление видимых метеоров.
НАБЛЮДЕНИЕ МЕТЕОРОВ
Визуальные наблюдения дают немало статистических данных о метеорах, но
для точного определения их яркости, высоты и скорости полета необходимы
специальные приборы. Уже около века астрономы используют камеры для
фотографирования метеорных следов. Вращающаяся заслонка (обтюратор) перед
объективом фотокамеры делает след метеора похожим на пунктирную линию, что
помогает точно определять интервалы времени. Обычно с помощью этой заслонки
делают от 5 до 60 экспозиций в секунду. Если два наблюдателя, разделенные
расстоянием в десятки километров, одновременно фотографируют один и тот же
метеор, то можно точно определить высоту полета частицы, длину ее следа и –
по интервалам времени – скорость полета.
Начиная с 1940-х годов астрономы наблюдают метеоры с помощью радара.
Сами космические частицы слишком малы, чтобы их зарегистрировать, но при
полете в атмосфере они оставляют плазменный след, который отражает
радиоволны. В отличие от фотографии радар эффективен не только ночью, но
также днем и в облачную погоду. Радар замечает мелкие метеоры, недоступные
фотокамере. По фотографиям точнее определяется траектория полета, а радар
позволяет точно измерять расстояние и скорость.
СКОРОСТЬ И ВЫСОТА
Скорость, с которой метеороиды влетают в атмосферу, заключена в
пределах от 11 до 72 км/с. Первое значение – это скорость, приобретаемая
телом только за счет притяжения Земли. (Такую же скорость должен получить
космический аппарат, чтобы вырваться из гравитационного поля Земли.)
Метеороид, прибывший из далеких областей Солнечной системы, вследствие
притяжения к Солнцу приобретает вблизи земной орбиты скорость 42 км/с.
Орбитальная скорость Земли около 30 км/с. Если встреча происходит «в лоб»,
то их относительная скорость 72 км/с. Любая частица, прилетевшая из
межзвездного пространства, должна иметь еще большую скорость. Отсутствие
столь быстрых частиц доказывает, что все метеороиды – члены Солнечной
системы.
Высота, на которой метеор начинает светиться или отмечается радаром,
зависит от скорости входа частицы. Для быстрых метеороидов эта высота может
превышать 110 км, а полностью частица разрушается на высоте около 80 км. У
медленных метеороидов это происходит ниже, где больше плотность воздуха.
Метеоры, сравнимые по блеску с ярчайшими звездами, образуются частицами с
массой в десятые доли грамма. Более крупные метеороиды обычно разрушаются
дольше и достигают малых высот. Они существенно тормозятся из-за трения в
атмосфере. Редкие частицы опускаются ниже 40 км. Если метеороид достигает
высот 10–30 км, то его скорость становится менее 5 км/с, и он может упасть
на поверхность в виде метеорита.
ОРБИТЫ
Зная скорость метеороида и направление, с которого он подлетел к Земле,
астроном может вычислить его орбиту до столкновения. Земля и метеороид
сталкиваются в том случае, если их орбиты пересекаются и они одновременно
оказываются в этой точке пересечения. Орбиты метеороидов бывают как почти
круговыми, так и предельно эллиптичными, уходящими дальше планетных орбит.
Если метеороид приближается к Земле медленно, значит, он движется
вокруг Солнца в том же направлении, что и Земля: против часовой стрелки,
если смотреть с северного полюса орбиты. Большинство орбит метеороидов
выходит за пределы земной орбиты, и их плоскости наклонены к эклиптике не
очень сильно. Падение почти всех метеоритов связано с метеороидами,
имевшими скорости менее 25 км/с; их орбиты полностью лежат внутри орбиты
Юпитера. Большую часть времени эти объекты проводят между орбитами Юпитера
и Марса, в поясе малых планет – астероидов. Поэтому считается, что
астероиды служат источником метеоритов. К сожалению, мы можем наблюдать
только те метеороиды, которые пересекают орбиту Земли; очевидно, эта группа
недостаточно полно представляет все малые тела Солнечной системы.
У быстрых метеороидов орбиты более вытянуты и сильнее наклонены к
эклиптике. Если метеороид подлетает со скоростью более 42 км/с, то он
движется вокруг Солнца в направлении, противоположном направлению движения
планет. Тот факт, что по таким орбитам движутся многие кометы, указывает,
что эти метеороиды являются осколками комет.
МЕТЕОРНЫЕ ПОТОКИ
В некоторые дни года метеоры появляются гораздо чаще, чем обычно. Это
явление называют метеорным потоком, когда наблюдаются десятки тысяч
метеоров в час, создавая изумительное явление «звездного дождя» по всему
небу. Если проследить на небе пути метеоров, то покажется, что все
| |  скачать работу |
Кометы и метеоры |
