menu

Андрей Климковский - композитор, астроном, бегун-марафонец | творческий сайт и блог
Андрей Климковский - композитор, астроном, бегун-марафонец
творческий сайт и блог       russian | english
          Андрей Климковский - один из ведущих российских композиторов работающих в электронном музыкальном пространстве. Созданные им образы - "Музыка Небесных Сфер", "Звездное небо", "ALEALA" и "DreamOcean" стали классикой жанра получив известность как в России, так и за рубежом. Музыкант регулярно дает феерические живые концерты и сотрудничает со многими другими представителями российской электронной сцены, ведет популярное сообщество о синтезаторах и рабочих станциях, участвует в астрономических экспедициях и практикует здоровый образ жизни.
             

8 августа 2011 г.

Метеоры - дети комет или Фаэтона?

          Есть в астрономии объекты и явления, которые люди очень охотно путают. Распутывать сложившуюся путаницу с каждым годом все труднее. Тут множество причин. В большой степени способствуют путанице современные фантастические фильмы, которые научной фантастикой уже никак не назвать. Но основная причина кроется в том, что рассуждая о разного рода небесных объектах, люди, как правило, говорят о том, чего ни разу не видели, и главное - не представляют суть и динамику - движение и видоизменение с течением времени внешнего вида тех объектов Вселенной, о которых зашла речь.

          Особенно по этой части досталось кометам, метеорам и метеоритам. Есть еще разновидности небесных объектов или явлений, тесно связанные с упомянутыми выше, но о них большинство уже не знают и это, может быть даже, хорошо, потому, что тогда путаницы было бы еще больше. Я имею в виду метеороиды и болиды.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Я постараюсь разложить всю разницу между ними по полочкам и отдельное внимание уделить метеорам, ведь сейчас их месяц - август.

          Как Вы уже знаете из моей статьи "Солнечная система", в околоземном космическом пространстве можно встретить небесные тела трех основных категорий: Во-первых, это Солнце - звезда - и она у нас поблизости всего одна, другой звезды в Солнечной Системе нет; Во-вторых, это большие планеты - Земля к ним относится в полной мере, а еще, кроме Земли, этот класс насчитывает 7 остальных больших планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (Луна большой планетой не является); В-третьих, это малые тела Солнечной Системы - спутники планет, карликовые и малые планеты (астероиды), кометы, метеорное вещество (или - метеороиды) - все перечисленные категории небесных тел относятся к классу малых тел Солнечной Системы и класс этот самый обширный, многочисленный - если количество звезд в Солнечной Системе равно единице, а больших планет меньше десятка, то счет малых тел Солнечной Системы идет на миллиарды, а скорее всего на миллиарды миллиардов - это невероятное скопище "космического мусора", который зачастую имеет для астрономов заметное значение, и даже для далеких от астрономии жителей Земли нередко бывает источником красивых небесных явлений, но может быть и опасен для всей нашей цивилизации.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Античные астрономы идеализировали космическое пространство, полагая, что где-где, а уж в космосе (в отличие от Земли) царит божественный, абсолютный порядок. А потому, все, что так или иначе его нарушало - например незванные хвостатые гостьи - кометы - вызывало значительные опасения: раз в космосе порядка чуть убавилось, то на Земле может и вовсе воцариться адский хаос.

          В первый день XIX века к бесшабашным кометам добавилось еще одно недоразумение - итальянский астрономом Джузеппе Пьяцци открыл крохотное небесное тело обращающееся между орбитами Марса и Юпитера - малую планету Цереру. А еще через пол века стало ясно, что подобных тел в Солнечной Системе великое множество, а орбиты их хаотичны - имеют самые несвойственные планетам параметры. Так, считавшееся в античную эпоху и средние века идеальным и упорядоченным, наше ближайшее космическое окружение погрузилось в сознании ученых в хаос и суету миллионов быстрых и разнокалиберных камней и обломков чего-то погибшего, а может и неуспевшего в свое время сформироваться.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Были очевидны два важных момента: Орбиты больших планет не пересекаются, Большие планеты всегда держат почтительную дистанцию друг по отношению к другу, но малые тела летают как-попало и могут сталкиваться как между собой (и от этого крошиться все сильнее), так и выпадать на поверхности больших планет, врезаться в их атмосферы. Второй момент касается того, что вблизи пустующей орбиты между Марсом и Юпитером (определяемой по правилу Тициуса-Боде - читайте о нем в статье "Солнечная Система") наблюдается самая высокая концентрация астероидов (или малых планет, иначе), что наталкивало на мысль о когда-то существовавшей там большой планете. Ей даже дали гипотетическое имя: "Фаэтон", в честь погибшего сына Бога Солнца - Гелиоса.

          Было не просто оценить суммарную массу всех этих малых планет и прочих каменьев, что в невероятном количестве наполняют межпланетное пространство, ведь самые мелкие представители класса, коих несчетное большинство, не могут быть открыты и посчитаны. И тем не менее какие-то оценки со временем были сделаны. Оказалось, что при всем огромном количестве малых тел, их суммарная масса едва ли тянет на 2% массы Земли. Для большой планеты этого крайне недостаточно. И гипотеза о "Фаэтоне" была отметена. Долгие годы о ней не вспоминали.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Параллельно с вопросами образования малых планет и пояса (поясов) астероидов, астрономов мучил вопрос о происхождении комет - кометы были малыми телами особого рода - не каменными, а ледяными, но конечно же с небольшими вкраплениями более твердых, чем лед материалов в виде мелкой крошки. Значительная часть комет двигалась по очень вытянутым эллиптическим орбитам, приближаясь к Солнцу нередко ближе Меркурия или Венеры, и удаляясь в самые холодные "провинции". Эта особенность кометных орбит подтолкнула ученых к догадке, что либо кометы вообще не отсюда родом и прилетают из межзвездных далей, либо где-то там, далеко на переферии Солнечной Системы существует кометный "рассадник", где они формируются (формировались) и там присутствует подавляющее большинство представителей этого подкласса малых тел Солнечной Системы, и лишь некоторые из них по тем или иным причинам иногда посещают близкие к Солнцу районы.

          Дальнейшее изучение кометных орбит подтвердило, что все эти кометы "наши", никак не пришельцы от других звезд и, действительно, на колоссальном расстоянии от Солнца существует так называемое облако Оорта - зона, где медленно дрейфуют девственные кометные ядра, не знавшие еще Солнечного жара и хвоста.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Ну, а те, что уже познали? - они с каждым новым приближением к Солнцу мало-по-малу разрушаются, истаивают, и те твердые каменные крупинки, что наполняют их ледяное тело, словно булку изюм, обретают свободу. Хотя Свобода - даже в космосе есть понятие относительное. Все, от огромных скоплений галактик до мельчайших, почти невесомых пылинок подчиняется главному закону Вселенной - Закону Всемирного Тяготения. И Он вынуждает эти крупицы, что только вот вырвались из-под ледяного панцыря, оттаяли, двигаться по той же или очень близкой орбите. А с течением веков и тысячелетий вся орбита "бывалой" кометы засоряется и заселяется тем, что из нее высыпалось за время многочисленных нырков из адского холода в адское пекло.

          И действительно, обнаружилось, что когда наша планета Земля в своем орбитальном движении пересекает орбиту какой-нибудь кометы (или сближается с такой орбитой - обратите внимание, что - с орбитой, а не с самой кометой, потому, что орбита протяженна, а комета на ней занимает условно точечное пространство), то в эти ночи мы можем наблюдать увеличение количества "падающих звезд" - метеоров. В те же ночи, когда Земля располагается вдали от замусоренных метеорным веществом кометных орбит, "падающих звезд" значительно меньше.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Самое время теперь рассказать об этих "падающих звездах" - едва заметных черточках неожиданно прорезающих небосвод и бесследно исчезающих.

          Очень важно знать, что метеор не есть небесное тело. Метеор - атмосферное явление - видимый результат сгорания метеорного вещества в атмосфере Земли - маленьких частиц размером с булавочную головку или горошину, что некогда вытаяли из ядра кометы и вот теперь с огромной скоростью влетают в плотные слои атмосферы, трутся о воздух и раскаляются до яркого свечения. Их хватает лишь на доли секунды или на несколько секунд - не более. Надо вспомнить и о скоростях - они огромны в подобных случаях. Ведь наша планета Земля движется по орбите сама по себе уже со скоростью 30 км в секунду, а многие метеоры летят нам навстречу с такой же безумной скоростью и в результате мы получаем скорость сближения порядка 50-100 км в секунду. Представить нам это трудно, но в космосе такие скорости - вполне нормальное дело. Только вот результат для большинства частиц при попадании в атмосферу Земли с такими скоростями приводит к полному их испарению, сопровождаемому ярким свечением. И видим мы не саму частицу - с такого расстояния (а сгорание метеорного вещества происходит на высотах от 100 до 50 км) ее глаз не в состоянии увидеть, а раскаленный, часто ионизированный, газ, светящийся по траектории пролета и сгорания этой частицы.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Но сама частица метеором не может называться, ведь покуда она далеко от земли, она не светится, но она есть. И у таких частиц есть свое название - метеороид - то есть порождающий метеоры. Да, она есть их причина. Но сама по себе метеором не является. И справдливо будет сказать, что метеор это совместное дело частицы и атмосферы Земли. Но так или иначе, долгое время считалось, что именно кометы являются источником большинства метеоров и, уж тем более, метеорных потоков.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Справедливости ради я замечу, что все же метеоры чертят небо и не только в те дни, когда Земля бывает вблизи кометных орбит. Это так называемые спорадические метеоры, происхождение которых нельзя, не удается соотнести с той или иной кометой. Да, их меньше, но они есть и им тоже надо дать объяснение.

          Объяснить их пытались двояко. Это могут быть те же кометные частицы, которые за долгое существование свое вне кометы как-то удалились от исходной орбиты, ведь даже межпланетное пространство не абсолютно пустое - оно заполнено крайне разрешенным межпланетным газом - атмосферой Солнца, и эта среда оказывает тормозящее действие на микро-частицы. Но так же эти небольшие крупицы могут быть крохотными обломками малых планет (астероидов) которые иногда сталкиваются и тогда крошатся в мелкую крошку. Правда "крошка" эта бывает и крупнее, чем способна задержать наша атмосфера. Если нам на космическом пути встретиться камешек размером с конфету или грецкий орех, то мы увидим на небе очень яркий метеор - превышающий по яркости любую из звезд. Чрезвычайно яркие метеоры называют Болидами - так же как гоночные автомобили. Бывали случаи, когда яркость таких болидов превосходила сияние полной Луны и даже случалось увидеть подобное днем. Разумеется, редко. Стоит добавить, что если частица или камешек будет значительно больше конфеты или ореха - ну, к примеру - с кирпич размером, то встреча с ним приведет к падению метеорита.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Вот метеорит, в отличие от метеора, уже представляет из себя объект, а не атмосферное явление. Остаток метеорного вещества выпавший на поверхность Земли (или другой планеты) называют метеоритом. Но нередки такие случаи, когда малоосведомленные люди называют метеоритами все, от кратковременных черточек метеоров, до "неподвижно и важно" сияющих в небесах хвостатых комет. Но мы с Вами теперь знаем, в чем разница и не будем больше путать метеор с метеоритом, а болид с Ай-болитом и метеороидом.

          Долгое время статистический вес спорадических метеоров, болидов и даже метеоритов относительно поточных частиц кометного происхождения считался незначительным. И потому им не придавали большой роли по части оценки совокупной массы малых тел Солнечной Системы. Но это лишь от того, что долгое время исследование и наблюдение метеоров велось визуально - глазами. А коэффициент замечаемости слабых метеоров даже самым опытным наблюдателем был крайне низким.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Но с приходом в это исследовательское поле видеосистем, фиксирующих пролет каждого слабого метеора на видеоленту, а позже на ПЗС-матрицу (подобную тем, что стоят в наших цифровых фотоаппаратах, но существенно более чувствительную), астрономы были вынуждены пересмотреть свое отношение к роли слабых фоновых метеоров и веществу порождающему их.

          Оказалось, что число их высоко непомерно, и если на уровне ярких звездных величин эта часть вещества почти не проявляет себя, то исследуя метеорную активность в диапазоне телескопических звездных величин астрономы столкнулись с невероятным количеством микрочастиц ежесекундно врывающихся в нашу атмосферу. Вполне справедлива будет аналогия, что Земля наша плывет в густом метеороидном киселе - так много на пути нашем микрометеорного вещества.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          И конечно же результаты таких исследований потребовали пересмотра оценочной массы всего того вещества, что ранее было не учтено. И его оказалось на порядок больше, а значит на одну небольшую планетку наберется. А если учесть, что какая-то часть этого метеорного вещества уже благополучно осела в атмосферах больших планет и выпала на поверхности метеоритами за последние миллионы или миллиарды лет, то надо увеличить порядок этой массы еще в полтора-два раза. А значит и к гипотезе о планете Фаэтон можно возвращаться на вполне научных основаниях.

          Вот такой вираж за 200 лет изучения малых тел Солнечной Системы совершила наука астрономия.

          Разумеется сейчас еще рано что-либо утверждать о гипотетическом Фаэтоне. Был ли он на самом деле, а если и погиб, то - по естественным причинам или в результате незрелых действий его жителей - это вопросы более фантастические, чем научные. Но одно остается несомненным - наблюдения метеоров - крайне важный для астрономии способ исследования окружающего нас пространства. И если мы не хотим, что бы Земля повторила судьбу Фаэтона, нам надо побольше знать о нашем космическом окружении и происхождении всего, с чем имеем дело каждый день и каждую ночь, ведь по современным научным данным только за одни сутки на Землю выпадает около 100 тонн космического вещества. И хотя в сравнении с массой нашей планеты это совсем не много, было бы полезным узнать - откуда это вещество пришло к нам, где родилось, как развивалось.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский


          Начиная с первых чисел августа в северном полушарии Земли входит в активную фазу метеорный поток Персеиды порожденный кометой Свифта-Туттля (период ее обращения равен 135 лет) и земному наблюдателю кажется, что все чаще "падающие звезды" вылетают из созвездия Персея (куда устремлена ветвь орбиты порождающей поток кометы). Пик активности ежегодно приходится на 11-13 августа - в эти даты после полуночи (безусловно при наличии наблюдательного опыта, ясного неба и отсутствии засветки от городских огней или Луны) можно насчитать до 50-60 метеоров в час, то есть в среднем по метеору в минуту. Но это касается идеальной ситуации. В реальности же надо учесть, что ни у какого наблюдателя не бывает коэффициента замечаемости метеоров равного 100%, а в добавок, в этом (2011) году максимум метеорного потока Персеиды совпадет с полнолунием, что так же отрицательно скажется на замечаемости метеоров.

          И все же, если в выходные дни (в ночь с пятницы на субботу - 11/12, с субботы на воскресенье - 12/13) Вы будете на даче или еще где-нибудь подальше от города (потому что всякий город в астрономическом смысле хуже всякой Луны), не поленитесь после полуночи выйти на улицу в темное место, найти на небе созвездие Персея. И я надеюсь, Вам удастся увидеть немало метеоров, а созерцание "падающих звезд" никого не оставляет равнодушным.

Метеоры - дети комет или Фаэтона? | Андрей Климковский