Условия наблюдения метеоритов кратко

Обновлено: 04.07.2024

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 самой 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 метеороиды, недоступные фотокамере. По фотографиям точнее определяется траектория полета, а радар позволяет точно измерять расстояние и скорость. См. РАДИОЛОКАЦИЯ; РАДИОЛОКАЦИОННАЯ АСТРОНОМИЯ.

Для наблюдения метеоров используют и телевизионную технику. Электронно-оптические преобразователи позволяют регистрировать слабые метеоры. Используются и камеры с ПЗС-матрицами. В 1992 при записи на видеокамеру спортивных соревнований был зафиксирован полет яркого болида, закончившийся падением метеорита.

Скорость и высота.

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. См. также АСТЕРОИД.

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. См. также КОМЕТА.

Метеорные потоки.

НЕКОТОРЫЕ МЕТЕОРНЫЕ ПОТОКИ

НЕКОТОРЫЕ МЕТЕОРНЫЕ ПОТОКИ
Поток	Дата максимума	Количество метеоров, отмечаемых одним наблюдателем за час	Продолжительность потока (сутки)
Квадрантиды	3 января	40	1
Лириды	21 апреля	10	2
Персеиды	11 августа	50	5
Ориониды	20 октября	20	8
Леониды	16 ноября	10	4
Геминиды	13 декабря	50	6

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.

После изумительного звездного дождя, вызванного потоком Леониды в 1833, В.Кларк и Д.Олмстед предположили, что он связан с определенной кометой. В начале 1867 К.Петерс, Д.Скиапарелли и Т.Оппольцер независимо доказали эту связь, установив схожесть орбит Кометы 1866 I (Комета Темпля – Тутля) и метеорного дождя Леониды 1866.

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.

Редкость и непредсказуемость появления метеоритного вещества на Земле вызывают проблемы при его сборе. До сих пор метеоритные коллекции обогащаются в первую очередь за счёт образцов, собранных случайными очевидцами падений или просто любознательными людьми, обратившими внимание на странные куски вещества. Как правило, метеориты снаружи оплавлены, и поверхность их часто несёт на себе своеобразную застывшую "рябь" -регмаглипты. Только в местах падений обильных метеоритных дождей целенаправленный поиск образцов приносит результат. Правда, в последнее время обнаружены места естественной концентрации метеоритов, самые значительные из них - в Антарктиде.

Если имеются сведения об очень ярком болиде, который мог завершиться выпадением метеорита, следует постараться собрать наблюдения этого болида случайными очевидцами на возможно большей площади. Нужно, чтобы очевидцы с места наблюдения показали путь болида на небе. Желательно измерить горизонтальные координаты (азимут и высоту) каких-нибудь точек этого пути (начала и конца). При этом используются простейшие приборы: компас и эклиметр - инструмент для измерения угловой высоты (это по сути дела транспортир с закреплённым в его нулевой точке отвесом). Когда такие измерения выполнены в нескольких пунктах, по ним можно построить атмосферную траекторию болида, а затем поискать метеорит вблизи проекции на землю её нижнего конца.

Сбор сведений об упавших метеоритах и поиск их образцов являются увлекательными задачами для любителей астрономии, но сама постановка таких задач во многом связана с некоторым везением, удачей, которую важно не упустить. А вот наблюдения метеоров могут проводиться систематически и приносить ощутимые научные результаты. Разумеется, такой работой занимаются и профессиональные астрономы, вооружённые современной аппаратурой. Например, в их распоряжении имеются радиолокаторы, при помощи которых метеоры можно наблюдать даже днём. И всё же правильно организованные любительские наблюдения, которые к тому же не требуют сложных технических средств, до сих пор играют определённую роль в метеорной астрономии. Ведь у профессионалов просто руки не доходят до некоторых видов наблюдений. Так, простой подсчёт числа метеоров какого-нибудь потока, проводимый наблюдателем или, что лучше, группой наблюдателей из года в год, даёт возможность оценить его важные характеристики. Радианты потоков лучше исследовать фотографическим способом. Для этого нужно иметь светосильную фотокамеру (светосила не менее 1 : 2) и достаточно чувствительную фотоплёнку. Методы и задачи таких наблюдений описаны в специальных руководствах.

Любительские наблюдения метеоров имеют давнюю традицию в нашей стране и во всём мире. Существуют объединения метеорщиков-любителей (в том числе международные), издаются специальные журналы. Впрочем, и обычные астрономические журналы публикуют работы любителей, если они выполнены на хорошем уровне. Зоркие глаза энтузиастов и сегодня служат науке.

Химия метеоритов

Огромное значение для познания мира имеет проблема численного соотношения между атомами различных элементов. Каких атомов в мире больше? Этот вопрос очень важен и для решения загадки происхождения элементов - загадки взаимного превращения вещества в мироздании, и для решения важнейшего вопроса всего естествознания - вопроса о происхождении и развитии звездных миров.

В наши дни наука уже сумела найти пути подхода к решению этих больших вопросов. И эти пути также не могут миновать периодический закон. Теория образования элементов, развитая на основе изучения физики атома, приводит к очень важному выводу, что относительная распространенность атомов того или иного элемента во Вселенной определяется зарядом ядра, т. е. его номером в периодической системе элементов Менделеева. Значит, такое свойство элемента, как распространенность в мироздании, определяется строением его атомных ядер, законами их образования и превращения, законами новой, зарождающейся в наше время химии будущего - ядерной химии.

И что самое поразительное, ядерная химия уже открыла существование удивительных, "магических" закономерностей, указывающих на еще не известный периодический закон в строении атомных ядер различных элементов. Этот загадочный закон проявляется в периодической зависимости устойчивости атомных ядер от порядкового номера элемента в периодической системе Менделеева.

Периодическая закономерность в химии ядерных превращений очень сходна с законом периодического изменения химических свойств элементов, который был открыт Менделеевым. Периодический закон Менделеева привел науку к раскрытию тайны строения внешних частей атома.

Но уже и в наши дни ядерная химия приводит к очень интересным и важным результатам. Одним из важнейших является создание теории распространенности химических элементов. Она основана на учении об устойчивости атомных ядер и вероятности их образования.

Эта теория приводит к выводу, что относительное количество атомов каждого элемента в мире зависит от его положения в периодической таблице - от его атомного номера. И распространенность элементов тоже представляет собой очень интересную и странную периодическую зависимость: в мире преобладают атомы с малыми номерами, стоящие в начале периодической таблицы; атомов элементов с четными порядковыми номерами в мире больше (86%), чем их соседей - элементов с нечетными номерами (14%).

Ученые-геохимики изучают состав земной коры, изучают законы, управляющие движением элементов в течение миллионов лет тех геологических эпох, когда образовались залежи железных руд, угольные пласты, золотые россыпи, месторождения алмазов. Им совершенно необходимо знать общие запасы каждого элемента на земном шаре. Они проделали тысячи и тысячи анализов горных пород и минералов. Они нашли замечательные способы оценивать мощность пластов, образованных горными породами, определять, сколько весят горные хребты, какова толщина материков, сколько воды в океане, сколько ее в облаках и тучах, сколько соли во всех морях и сколько в них золота.

Геохимики сумели составить замечательную таблицу, показывающую запасы каждого из химических элементов на Земле.

Это очень интересная таблица. Из нее видно, что львиная доля по составу земного шара приходится всего на шесть наиболее распространенных элементов: железо, кислород, кремний, магний, алюминий, кальций.

Вместе взятые они составляют 94% нашей планеты по весу. Наиболее распространены кислород и железо, их в 1 000 000 000 000 000 раз (1015) больше, чем самых редких элементов, например полония или актиния.

Если сравнить имеющиеся на всей Земле количества железа, кобальта и никеля - элементов, стоящих рядом в восьмой группе периодической системы, то окажется, что земной шар состоит из железа (атомный номер 26) на 36,9%, кобальта (атомный номер 27) на 0,2%, никеля (атомный номер 28) на 2,9%.

В заголовке этого раздела было указано, что речь пойдет о химическом составе метеоритов, а до сих пор речь шла о составе земного шара. Но, во-первых, Земля - тоже небесное тело, и, во-вторых, нужно знать химический состав Земли, чтобы сравнить его с составом метеоритов, прилетающих к нам на Землю из таинственных глубин космического пространства.

Точнейшие химические анализы огромного числа метеоритов, упавших на нашу планету, дали замечательные результаты. Оказалось, что если подсчитать среднее содержание во всех метеоритах наиболее распространенных на Земле элементов: железа, кислорода, кремния, магния, алюминия, кальция,- то на их долю падает ровно 94%, т. е. их в составе метеоритов равно столько же, сколько в составе земного шара.

Кроме того, выяснилось, что в железных метеоритах

Если сравнить эти числа с относительным распространением этих элементов на земном шаре, приведенным выше, то получается совершенно поразительное совпадение: оказывается, что на Земле из этих трех элементов приходится на долю

т. е. и на Земле и в метеоритах эти элементы находятся приблизительно в одинаковых соотношениях. Эти и многие другие обнаруженные совпадения дали ученым основание сделать вывод: вещество на Земле и вещество в небесном пространстве одинаково. Оно состоит из одних и тех же элементов.

Каждый из элементов и на Земле и в метеоритах имеет почти одинаковый изотопный состав. Например, неоднократно проводившиеся анализы изотопного состава серы, добытой из пепла и лавы многочисленных вулканов, находящихся в различных частях земного шара, показали, что сера одинакова повсюду. Всюду отношение между количествами стабильных изотопов серы -32 и ссры-34 одно и то же. Оно равно 22,200. Изотопный состав серы из метеоритов - единственных представителей Космоса, доступных прямому изучению, совершенно такой же, как и на Земле: S32/S34 = 22,200.

Далее оказалось, что наиболее распространенные элементы одни и те же. Даже соотношение между ними и тут и там одно и то же. Чередование элементов с четными и нечетными порядковыми номерами в периодической таблице также соблюдается одинаково и тут и там. Можно было бы, конечно, привести еще очень много примеров, показывающих большое сходство в поведении химических элементов на Земле и в космическом пространстве, отметить еще очень много общих закономерностей.

Может ли это быть случайным? Конечно, нет.

Откуда бы ни прилетали к нам на Землю случайные гости из Вселенной - быть может, это части комет, принадлежавших солнечной системе; быть может, это обломки малых планет; быть может, это вестники из чужого звездного мира, - важно одно: по своему химическому составу, по соотношению между элементами, по тем химическим соединениям, которые найдены в метеоритах, они сообщают нам, что действие великого закона Менделеева не ограничивается пределами нашей планеты. Он является единым для всей Вселенной, где могут существовать атомы с их электронной оболочкой. Материя всюду едина.

Химия метеоритов

Кроме того, выяснилось, что в железных метеоритах

Может ли это быть случайным? Конечно, нет.

Визуальные наблюдения метеоров невооруженным глазом, являющиеся самым древним и самым дешевым методом наблюдений, оставили глубокий след в истории метеорной астрономии. Их доступность и простота сыграли значительную роль в накоплении обширных наблюдательных данных. На основе этих данных были открыты метеорные потоки, определены орбиты многих метеороидов, обнаружена связь метеорных роев с кометами. В настоящее время визуальный метод сохраняет некоторое научное значение, но в силу повсеместного развития более точных инструментальных методов в основном применяется лишь астрономами-любителями.

Наблюдения слабых метеоров, недоступных невооруженному глазу, астрономы проводили с помощью бинокуляров и небольших телескопов еще в конце прошлого века. Правда, из-за малого поля зрения этих инструментов вероятность обнаружения даже очень слабого метеора (а их всегда во много раз больше, чем ярких) невелика, что делает телескопические наблюдения очень утомительными. Но благодаря многолетним усилиям наблюдателей-энтузиастов все-таки удалось получить определенные сведения о численности слабых метеоров и их радиантах.

На смену визуальным методам пришли фотографические. Опыты применения фотографии в астрономии были начаты еще в середине XIX века. Из-за недостаточной чувствительности фотоэмульсий первыми сфотографированными объектами были Солнце, Луна, планеты и несколько наиболее ярких звезд. Но уже в 1882 году английскому астроному Д. Гиллу удалось получить несколько фотопластинок, буквально усеянных изображениями звезд. Вдохновленные удачей Д. Гилла, братья Поль и Проспер Анри в Париже в том же году с успехом использовали фотографический метод для составления звездных карт,_ положив начало звездной фотографии.

Эта работа продолжалась до 1909 года, однако результаты ее были частично опубликованы лишь в 1937 году. В 1912 году аналогичные работы были начаты в Великобритании Ф. Линдеманом и М. Добсоном, но продолжались недолго, не дав существенных результатов. У нас в стране первые фотографические наблюдения с двух пунктов начались в 1932 году в Москве под руководством В. В. Федынского. Они проводились на двух камерах, расположенных на расстоянии 2 км друг от друга. Перед объективом одной из них был установлен обтюратор.

Все эти пионерские работы продемонстрировали жизнеспособность фотографических методов наблюдения. В 1936 году в Гарвардской обсерватории Ф. Уипл начал систематические наблюдения метеоров на двух камерах с полем зрения 60X60°, удаленных друг от друга на 38 км. Несмотря на то что количество сфотографированных метеоров было еще невелико, точность метода благодаря увеличению базиса достигла высокой степени. Ф. Уиплу и его сотрудникам удалось определить высоты, скорости и орбиты метеороидов, сделать первые оценки их масс и получить значения плотности атмосферы на высотах 80—100 км.

Следующим шагом в развитии фотографического метода явилось создание ряда комплексов из нескольких камер, названных метеорными патрулями. В 1938 году первый метеорный патруль, состоящий ив четырех агрегатов по семь камер каждый, был создан в Советском Союзе. В его разработке активно участвовали С. В. Орлов, В. В. Федынский и И. С. Астапович. Патруль, изготовленный в Москве в Государственном астрономическом институте им. П. К. Штернберга, был установлен на астрономической обсерватории в Душанбе, которая славится рекордным количеством ясных ночей.

Метеор существует в течение долей секунды, и никакими ухищрениями вы не заставите его появиться вновь. Кроме того, хороший спектр получится только в том случае, если направление движения метеора составит значительный угол (прямой в идеальном случае) с направлением дисперсии решетки. В противном случае спектр не получится, поскольку все линии сольются в одну прямую полосу.

К настоящему времени получено несколько тысяч спектрограмм; в подавляющем большинстве качество их недостаточно высокое, поскольку они имеют небольшое разрешение (многие линии сливаются друг с другом). Разумеется, бывают и замечательные исключения. Так, один из спектров, полученный чехословацким астрономом 3. Цеплехой, содержит более 1000 линий.

Уже отмечалось, что быстрое движение метеоров затрудняет применение классических наблюдений, хорошо разработанных в астрофизике. Долго, например, не удавалось получить истинный фотопортрет метеора; мешало его быстрое движение. Представьте себе, что вы сфотографировали мчащегося мимо вас автогонщика. Глядя на полученный снимок в виде смазанной полосы, вы, вероятно, сможете определить, по какой дороге ехал гонщик, в каком направлении, может быть, даже с какой скоростью. Но вы абсолютно ничего не скажете о том, как он выглядел, во что был одет, автомобилем какой марки управлял. Чтобы получить эту информацию, вам следовало либо остановить гонщика, что невозможно, либо сфотографировать его с такой короткой экспозицией, чтобы на снимке он оказался неподвижным. Долгое время исследователи метеоров находились в аналогичной ситуации: попытки получить фотопортрет метеора оканчивались неудачей.

В дальнейшем перед объективами восьми камер были помещены дифракционные решетки и получен первый мгновенный спектр метеора.

Еще в конце 20-х — начале 30-х годов в СССР, США и Японии было обнаружено, что на распространение радиоволн влияют эпизодически возникающие очаги ионизации, порождаемые пролетами метеоропдов. Действительно, при полете метеороида в атмосфере Земли испарившиеся атомы метеорного вещества, сталкиваясь с молекулами воздуха, теряют электроны. На всем протяжении атмосферной траектории метеора создается ионизационный след, содержащий большое количество свободных электронов. При достаточной концентрации электронов радиоволна, посланная с Земли радиолокатором, отразится от следа, как от миниатюрной ионосферы или твердого тела.

Понятно, что этот факт, а также возможность вести радионаблюдения независимо от времени суток (и днем, и ночью) и состояния погоды (и в дождь, и в снег) обещали большие перспективы. Поэтому не вызывает удивления, что во многих странах развитие радиолокационных наблюдений метеоров приняло очень активный характер. В Советском Союзе серьезные успехи достигнуты в Казани, Харькове, Томске, Обнинске, Душанбе, Киеве.

Характерно, что ионизационный след, образованный метеором, разрушается не мгновенно и электроны в свободном состоянии в достаточно большой концентрации могут существовать от нескольких секунд до десятков и сотен секунд, т. е. радиоотражения от метеорного следа продолжаются и после того, как метеорное тело полностью испарилось. Этим немедленно воспользовались исследователи верхней атмосферы. Дело в том, что метеорные следы не остаются неподвижными, а дрейфуют под воздействием верхнеатмосферных ветров и поэтому являются прекрасными источниками информации о скорости и направлениях воздушных течений на высотах 60— 120 километров. Этот геофизический аспект радиолокационных наблюдений метеорных следов чрезвычайно сильно стимулировал развитие целой сети метеорных радиолокационных станций на Земле. Как правило, с помощью одной и той же станции параллельно решаются и задачи метеорной астрономии, и геофизические задачи.

Хотя радиолокационный метод наблюдений метеоров позволил получить много сведений о мелких метеорных телах, в особенности об их количестве, его нельзя считать идеальным средством исследования. Во-первых, он уступает фотографическому методу по точности определения различных характеристик метеороидов, во-вторых, не позволяет получать данные о химическом составе мелких метеорных частиц (а это очень важно), в-третьих, все-таки не дает наглядной картины самого метеорного явления, что ограничивает возможности детального исследования индивидуальных метеороидов.

В частности, большое количество косвенных данных указывает на то, что мелкие метеороиды не просто испаряются в атмосфере, а подвергаются и механическому дроблению. Исследовать с достаточной определенностью этот вопрос на основе радионаблюдений метеоров не представляется возможным. Поэтому были приняты попытки расширить диапазон оптических наблюдений в область очень слабых метеороидов.

Что же такое метеорный поток? Это увеличение числа метеоров в определенное время года. Одной из причин возникновения метеорного потока, являются кометы. Кометы прибывают в окрестности Солнца из окраин Солнечной системы, чаще всего из области пространства, называемым облаком Оорта.

По сути своей, кометы представляют собой замерзшие глыбы льда и пыли. Подробнее о том, что такое комета читайте здесь. Когда комета приближается к Солнцу, солнечное излучение нагревает комету, срывает пыль с ее поверхности, и пыльный поток вытягивается вдоль орбиты кометы в сторону, противоположную по направлению к Солнцу, образуя хвост кометы.

Перечень метеорных потоков года

В 2011году любители астрономии наблюдали и еще будут наблюдать следующие метеорные потоки:

Имя Дата
Квадрантиды ночь на 3 января
Лириды ночь на 21 апреля
Эта-Аквариды ночь на 5 мая
Персеиды ночь на 12 августа
Дракониды ночью 8 октября
Ориониды ночь на 21 октября
Леониды ночь на 17 ноября
Геминиды ночь на 14 декабря

ПРИМЕЧАНИЕ: Яркий лунный свет может помешать наблюдать все падающие метеоры, но самые яркие из них будут видны отлично.

Если Земля проходит через этот поток пылевых частиц, то мы имеем возможность наблюдать метеоритный дождь.

Названия метеорных потоков

В зависимости от того, где Земля и пыльный поток встречаются, метеорный поток вылетает с определенного места на небе. Поэтому, название метеорного потока дается от названия созвездия, которое расположено в той или иной области неба, и из которого, как нам кажется, выходит метеорный поток. Например, метеорный поток Леонид выходит из области неба, где расположено созвездие Льва. Метеорный поток Персеид назван так потому, что метеоры падают из точки в созвездии Персея.

Метеорный поток Леониды

Условия наблюдения метеорного потока

Если вы живете в большом городе или рядом с ярко освещенным городом, то лучше выехать за пределы города, чтобы яркий свет не мешал наблюдению. После того как вы удалились от городского свечения, необходимо найти темные, уединенные места, где фары встречного автомобиля не будет периодически нарушать чувствительность глаз к ночному зрению. После того как вы выбрали место наблюдения, необходимо занять такую позицию наблюдения, чтобы охватывать большую площадь ночного неба, максимально используя периферическое зрение. Метеоры немедленно привлекут ваше внимание, поскольку они выделяются яркими полосками вспышек на фоне ночного неба.

Наблюдение метеорного потока

Что бы понять, достаточно ли темное небо, для наблюдения за метеорным потоком, попробуйте найти созвездие Малой Медведицы. Если вы можете видеть каждую звезду Малой Медведицы, то это означает, что ваши глаза адаптировались к темноте, и участок для наблюдения за метеорным потоком выбран правильно. В этих условиях вы увидите максимальное количество метеоров.

Бытует мнение, что астрономия всегда начинается с телескопа, а без этого нечего и пытаться разглядеть что-нибудь интересное на небе. Однако, стоит телескоп не дешево, а изготовить что-то подобное своими руками… В общем, на этом места о звездах у большинства из нас заканчивается, так и не начав воплощаться.

А жаль! Ведь если вы хотите приобщиться к астрономии или помочь сделать это своим детям, лучшего способа, чем наблюдение метеоров, вам не найти. И главное – телескоп здесь не нужен совершенно.

Начинать наблюдения целесообразно в период максимального действия какого-либо интенсивного метеорного потока. Лучше всего это сделать в ночи с 11 на 12 и с 12 на 13 августа, когда активизируется метеорный поток Персеид. Для школьников это вообще исключительно удобное время.

метеорный поток Персеид, снятый на длительной выдержке

На этом этапе для наблюдений не понадобятся никакие оптические инструменты или приспособления. Нужно только выбрать место для наблюдений, расположенное вдали от источников света и дающее достаточно большой обзор неба. Оно может находиться в поле, на холме, в горах, на большой опушке леса, на плоской крыше дома, в достаточно широком дворе. При себе необходимо иметь только тетрадь (т.н. журнал наблюдений), карандаш и любые часы, наручные, настольные или даже настенные.

Задача заключается в том, чтобы каждый час подсчитывать количество увиденных вами метеоров, а результат запоминать или записывать. Наблюдения желательно вести как можно дольше, скажем с 22 часов и до рассвета.

Наблюдать можно лежа, сидя или стоя: наиболее удобную позу вы выберете себе сами. Наибольший участок неба можно охватить наблюдениями, лежа на спине. Однако такая поза довольно рискованна: многие начинающие астрономы-любители засыпают во второй половине ночи, оставляя метеорам возможность “бесконтрольно” носиться по небу.

Закончив наблюдения, составьте таблицу, в первую графу которой внесите часовые интервалы наблюдений, например с 2 до 3 ч, с 3 до 4 ч и т. д., а во вторую – соответственное им количество увиденных метеоров: 10, 15, … Для большей наглядности можно построить график зависимости числа метеоров от времени суток – и будете иметь картину, показывающую, как менялось количество метеоров в течение ночи. Это будет вашим маленьким “научным открытием”. Сделать его можно уже в самую первую ночь наблюдений.

Пусть вас вдохновляет мысль, что все увиденные вами в эту ночь метеоры неповторимы. Ведь каждый из них – это мимолетный прощальный автограф исчезающей навсегда межпланетной частички. В случае удачи, наблюдая метеоры, можно увидеть один, а то и более болидов. Болид может завершиться выпадением метеорита, поэтому будьте готовы к следующим действиям; по часам установите момент пролета болида, по наземным или небесным ориентирам постарайтесь запомнить (зарисовать) его траекторию, прислушайтесь, а не последует ли каких-нибудь звуков (удара, взрыва, гула) после погасания болида или его исчезновения за горизонтом. Данные занесите в журнал наблюдений.

Сведения, полученные вами, могут оказаться полезными специалистам в случае организации поиска места падения метеорита.

Уже в первую ночь, проводя наблюдения, вы обратите внимание на наиболее яркие звезды, на их взаимное расположение. А если будете продолжать наблюдения и далее, то за несколько пусть даже неполных ночей привыкнете к ним и будете их узнавать. Еще в древности звезды были объединены в созвездия. Созвездия нужно постепенно изучить. Этого уже нельзя сделать, не имея карты звездного неба. Ее следует приобрести в книжном магазине, или даже просто скачать из интернета, потому что отдельно карты или атласы звездного неба продаются редко, и чаще всего прилагаются к различным книгам.

Отождествлять звезды на небе с их изображениями на карте дело нетрудное. Нужно только приспособиться к масштабу карты. Выходя на наблюдения с картой, захватите с собой фонарик. Чтобы карта не освещалась слишком ярко, свет фонарика можно ослабить, обернув его бинтом. Знакомство с созвездиями – занятие чрезвычайно увлекательное. Решение “Звездных кроссвордов” никогда не надоедает. Мало того, опыт показывает, что дети, например, с удовольствием играют в звездную игру и очень быстро запоминают и названия созвездий, и их расположение на небе.

Итак, уже через неделю вы довольно свободно сможете плавать по небесному морю и говорить на “ты” со многими звездами. Хорошее знание звездного неба расширит вашу научную программу наблюдений метеоров. Правда, при этом экипировка несколько усложнится. Кроме часов, журнала и карандаша нужно взять фонарик, карту, линейку, ластик, подложку для карты (какую-нибудь фанерку или маленький столик). Теперь при наблюдениях траектории всех увиденных вами метеоров вы наносите на карту карандашом в виде стрелок.

Если наблюдения проводились в дату максимума метеорного потока, то некоторые стрелки (а иногда и большинство) будут расходиться по карте веером. Продолжите стрелки назад штриховыми линиями: эти линии пересекутся в некоторой области или даже точке звездной карты. Это будет означать, что метеоры принадлежат метеорному потоку, а найденная вами точка пересечения штриховых линий – приблизительный радиант этого потока. Остальные нанесенные вами стрелки могут быть траекториями спорадических метеоров (одиночек).

Описанные наблюдения проводятся, как уже отмечалось, без применения каких-либо оптических инструментов. Если в вашем распоряжении имеется бинокль, то появляется возможность наблюдать не только метеоры и болиды, но и их следы. Очень удобно работать с биноклем, если укрепить его на штативе. После пролета болида, как правило, на небе виден слабосветящийся след. Наведите на него бинокль. На ваших глазах след под влиянием воздушных течений будет менять свою форму, в нем образуются сгустки и разрежения. Очень полезно зарисовать несколько последовательных видов следа.

На каждом снимке изображения звезд получаются в виде параллельных дуг, а метеоры – в виде прямых линий, как правило, пересекающих дуги. Следует иметь в виду, что поле зрения объектива не очень велико, и поэтому вероятность сфотографировать метеор достаточно мала. Нужно терпение и, конечно, немного удачи.

Однако если уж вам удастся создать небольшую группу охотников за метеорами, то едло значительно упрощается, особенно, если разделиться на две группы. Каждая группа должна облюбовать свое место наблюдений в достаточной удаленности друг от друга (в 15 – 20 км) и проводить совместные наблюдения по заранее согласованной программе.

Читайте также: