Метеориты

Астрономы выделили несколько десятков метеорных потоков, многие из которых демонстрируют  ежегодную активность с продолжительностью от нескольких часов до нескольких недель. Большинство потоков названо  по имени созвездия, в котором  лежит их радиант, например, Персеиды, имеющие радиант в созвездии  Персея, Геминиды – с радиантом в Близнецах.

Метеорные потоки наблюдаются, когда Земля пересекает траекторию роя частиц, образовавшегося  при разрушении кометы. Приближаясь  к Солнцу, комета нагревается его  лучами и теряет вещество. За несколько  столетий под действием гравитационных возмущений от планет эти частицы  образуют вытянутый рой вдоль  орбиты кометы. Если Земля пересекает этот поток, мы ежегодно можем наблюдать  звездный дождь, даже если сама комета в этот момент далеко от Земли. Поскольку  частицы распределены вдоль орбиты неравномерно, интенсивность дождя  год от года может меняться. Старые потоки настолько расширены, что  Земля пересекает их несколько суток. В сечении некоторые потоки скорее напоминают ленту, чем шнур.

Возможность наблюдать  поток зависит от направления  прихода частиц к Земле. Если радиант  расположен высоко на северном небе, то из южного полушария Земли поток  не виден (и наоборот). Метеоры потока можно увидеть, только если радиант  находится над горизонтом. Если же радиант попадает на дневное небо, то метеоры не видны, но их можно  засечь радаром. Узкие потоки под  влиянием планет, особенно Юпитера, могут  изменять свои орбиты. Если при этом они больше не пересекают земную орбиту, то становятся ненаблюдаемыми.

Декабрьский поток  Геминиды связан с остатками малой планеты или неактивного ядра старой кометы. Есть указания, что Земля сталкивается и с другими группами метеороидов, порожденных астероидами, но эти потоки очень слабы.

Болиды. Метеоры, которые ярче самых ярких  планет, часто называют болидами. Иногда наблюдаются болиды ярче полной луны и крайне редко такие, что вспыхивают ярче солнца. Болиды возникают от наиболее крупных метеороидов. Среди них много осколков астероидов, которые плотнее и крепче, чем фрагменты кометных ядер. Но все равно большинство астероидных метеороидов разрушается в плотных слоях атмосферы. Некоторые из них падают на поверхность в виде метеоритов. Из-за высокой яркости вспышки болиды кажутся значительно ближе, чем в действительности. Поэтому необходимо сопоставить наблюдения болидов из различных мест, прежде чем организовывать поиск метеоритов. Астрономы оценили, что ежедневно по всей Земле около 12 болидов заканчивается падением более чем килограммовых метеоритов.

Физические  процессы. Разрушение метеороида в атмосфере происходит путем абляции, т.е. высокотемпературного отщепления атомов с его поверхности под действием налетающих частиц воздуха. Остающийся за метеороидом горячий газовый след излучает свет, но не в результате химических реакций, а вследствие рекомбинации возбужденных ударами атомов. В спектрах метеоров видно множество ярких эмиссионных линий, среди которых преобладают линии железа, натрия, кальция, магния и кремния. Видны также линии атмосферного азота и кислорода. Определенный по спектру химический состав метеороидов согласуется с данными о кометах и астероидах, а также о межпланетной пыли, собранной в верхних слоях атмосферы.

Многие метеоры, особенно быстрые, оставляют за собой  светящийся след, наблюдаемый секунду  или две, а порой – значительно  дольше. Когда падали крупные метеориты, след наблюдался несколько минут. Свечением  атомов кислорода на высотах ок. 100 км можно объяснить следы длительностью не более секунды. Более долгие следы возникают из-за сложного взаимодействия метеороида с атомами и молекулами атмосферы. Пылевые частицы вдоль траектории болида могут образовать яркий след, если верхние слои атмосферы, где они рассеяны, освещены Солнцем, когда у наблюдателя внизу глубокие сумерки.

Скорости метеороидов гиперзвуковые. Когда метеороид достигает сравнительно плотных слоев атмосферы, возникает мощная ударная волна, и сильные звуки могут разноситься на десятки и более километров. Эти звуки напоминают раскаты грома или далекую канонаду. Из-за большого расстояния звук приходит на минуту или две позже появления болида. Несколько десятилетий астрономы спорили о реальности аномального звука, который некоторые наблюдатели слышали непосредственно в момент появления болида и описывали, как треск или свист. Исследования показали, что причиной звука являются возмущения электрического поля вблизи болида, под влиянием которых издают звук близкие к наблюдателю объекты – волосы, мех, деревья.

Метеоритная опасность. Крупные метеороиды могут разрушать космические аппараты, а мелкие пылинки постоянно истачивают их поверхность. Удар даже небольшого метеороида может сообщить спутнику электрический заряд, который выведет из строя электронные системы. Риск в общем-то невелик, но все же запуски космических аппаратов иногда откладывают, если ожидается сильный метеорный поток.