Главная / Архив

Для наблюдателя, смотрящего с Земли, влетевший метеор проектируется на небесный свод. Точка перспективного схождения видимых путей метеоров называется точкой радиации, или радиантом. Наличие радианта доказывает, что ряд метеорных частиц, образовавших этот радиант, двигался до встречи с Землёй по параллельным в пространстве путям. Таким образом, наблюдая радиант, мы определяем направление, по которому двигались метеоры до встречи с Землёй; если же мы будем знать ещё и величину скорости, которую имели частицы в момент встречи, то сможем полностью определить ту орбиту, по которой они двигались около Солнца. В настоящее время зарегистрировано в различных списках более 10 тысяч радиантов (хотя часть из них принадлежит одним и тем же потокам), наблюдавшихся в различных частях неба в различные дни года. Правда, далеко не все они являются реальными. Возможно, что часть из них образована случайными пересечениями метеоров в одной точке. Далеко не все наблюдавшиеся радианты, соответствующие сложному комплексу метеорных систем в окрестностях нашего Солнца, наблюдаются ежегодно. Но существует целый ряд метеорных потоков, радианты которых наблюдаются каждый год в одном и том же месте неба, когда, следовательно, Земля проходит соответствующую точку своей орбиты. Наиболее старыми из таких метеорных потоков, прослеженными зачастую на тысячу лет назад, являются всем известные потоки августовских Персеид, ноябрьских Леонид и апрельских Лирид. Кроме того, имеется ряд менее известных, но столь же обильных потоков, как то гамма-, бета- и Аквариды, наблюдающиеся в мае и июле, Квадратиды, наблюдающиеся в начале января, Геминиды - в первой половине декабря и т. д. Каждый год, когда Земля пересекает орбиту такого потока, мы имеем выпадение метеоров из определённого радианта. Но, заметим, что, если направление, по которому двигались принадлежащие потоку метеорные частицы до встречи с Землей, легко определяется по положению радианта, то их скорость в этот момент не может быть легко получена непосредственно из наблюдений. Даже наблюдения из двух точек, дающие истинную длину пути и продолжительность полёта метеора в атмосфере и, следовательно, его скорость, требуют экстраполяции для получения скорости вне атмосферы. При этом всегда остается некоторая неуверенность в истинной величине скорости вне атмосферы. Но скорость большинства метеорных частиц, влетающих в нашу атмосферу, можно определить из некоторых косвенных соображений. Если предположить, что метеоры влетают в нашу атмосферу со всех сторон равномерно, то вследствие движения Земли вокруг Солнца в одну часть неба будут проектироваться метеоры, догоняющие Землю, а в другую - движущиеся нам навстречу. Подсчёт численности тех и других метеоров даст нам среднюю скорость их движения. Такие подсчёты были неоднократно произведены ещё в прошлом веке.

Оказалось, что средняя скорость метеорных частиц до встречи Земли близка к параболической. Исходя из этого, в большинстве случаев мы принуждены вычислять параболическую орбиту метеорного потока. Только в сравнительно редких случаях бывает возможно сделать то или другое предположение об отличии скорости от параболической и вычислять эллиптическую или гиперболическую орбиту потока. Это бывает в случае резко выраженной периодичности потока, а также при вычислении некоторых ярких метеоров и болидов. Некоторые метеорные потоки, в частности поток Леонид, иногда давали целые дожди "падающих звёзд", обращавшие на себя всеобщее внимание. В случае Леонид такие обильные выпадения повторялись каждые 33 1/3 года. Предполагая, что в таком случае Земля встречала одно и то же сгущение в потоке, мы тотчас получим его большую полуось, исходя из третьего закона Кеплера. Обильные "дожди" Леонид происходили в 1833 и 1866 гг., причём во время метеорного дождя 1933 г. проф. Ольметед в США открыл явление радианта. В 1866 г. астрономы, вычисляя орбиту Леонид, обратили внимание на сходство элементов потока с элементами открытой в этом же году кометы 1866 I. В этом же 1866 г. Скиапарелли показал, что Персеиды движутся по орбите, чрезвычайно близкой к орбите кометы 1862 III (комета периодическая, период обращения 121.5 года), хотя сам поток не показывает явной периодичности. В следующем 1867 г. Вейсс в Вене обратил внимание на то, что орбита кометы 1861 I, которая была тщательно определена Оппольцером, чрезвычайно близко подходит к Земле. Он предположил, что здесь можно ожидать метеорный поток, вычислил его радиант и, действительно, нашёл наблюдающийся поток Лирид, элементы которого почти совпадают с элементами орбиты кометы. Этот поток наблюдается в эпоху наибольшего сближения орбит Земли и кометы. Эти работы пролили свет на вопрос о том, откуда берутся частички, дающие при встрече с Землёй явление метеора, и установили родство между двумя группами небесных тел, а именно - кометами и метеорами. Отсюда, между прочим, стало понятным, почему, в среднем, скорость метеоров близка к параболической. Ведь большинство комет движется по параболам или очень вытянутым эллипсам, и связанные с ними метеоры тоже должны иметь орбиты, близкие к параболическим. Теперь мы не можем полностью разделить взгляды на исключительно кометное происхождение метеоров. Но близкое родство между кометами и метеорными частицами остаётся главной основой для наших исследований.

Первая теория о происхождении метеорных потоков принадлежит Скиапарелли. Вскоре после 1867 г. он обратил внимание на то, что орбиты трёх комет, о которых мы говорили выше, связанных с метеорными потоками, близко подходят к Земле. Скиапарелли предположил, что комета постепенно разлагается в поток, частички которого движутся по орбите кометы. В опубликованных потом письмах к Секки (имеется их перевод на русский язык в "Учёных записках Московского университета") он произвёл математические подсчёты устойчивости метеорного роя вблизи Солнца. Они показали ему, что под влиянием притяжения Солнца такой рой, проходя вблизи него, будет неустойчив. Его частички будут распределяться вдоль орбиты. Если орбита кометы проходит вблизи орбиты Земли, то мы встречаем эти частички. Периодические кометы, многократно подходя к Солнцу, особенно подвергаются разложению. Они дают начало периодически наблюдаемым метеорным потокам. Если рой ещё не вполне распался, то в орбите потока могут быть отдельные сгущения, дающие метеорные дожди. Это имело место в случае Леонид. Наблюдались метеорные дожди и у потока Лирид. Последние произошли в 1803 и 1922 гг., но определённого периода установить пока не удалось. Взгляды Скиапарелли блестяще подтвердились в 1872 и 1885 гг. Тогда Земля встретилась с метеорными роями, движущимися по орбите кометы Биэлы, имевший период обращения 6.6 года. Эта комета на глазах астрономов сначала разделилась, а затем вообще исчезла и больше не наблюдается. В 1872 г. комета и Земля подошли очень близко друг к другу. Комета не наблюдалась, зато наблюдался великолепный дождь "падающих звёзд". Через два оборота, в 1885 г., явление повторилось, но с меньшей силой. В настоящее время происходящий от этой кометы поток Андромедид является очень слабым метеорным потоком. Подобный же метеорный дождь наблюдадся в самое последнее время в 1933 г., когда 9 октября Земля близко пересекала орбиту периодической кометы Джиакобини-Циннера. Сама комета прошла перигелий в июле. Попытка дальнейшего подтверждения этой теории происхождения метеорных потоков в сторону расширения числа потоков, связанных с кометами, привели к необходимости выявления всех комет, орбиты которых близко подходят к Земле. Первый такой каталог орбит и теоретических радиантов метеорных потоков, которые должны при этом наблюдаться, был составлен в 1876 г. А. С. Гершелем. Впоследствии такие вычисления неоднократно расширялись и дополнялись. Особенно полный каталог теоретических метеорных радиантов, связанных с кометами, был составлен в 1918 г. Г. А. Шайном. Он вычислил теоретические радианты всех комет, подходящих к Земле ближе, чем на 0.3 астр. ед. В результате этих работ, а также сравнений теоретических радиантов с наблюдающимися сейчас, можно подсчитать 10-12 метеорных потоков, несомненно двигающихся по орбитам, сходным с орбитами комет, близко подходящими к Земле, и, следовательно, связанных с ними.

Но этим далеко не решается вопрос о происхождении потоков метеорных частиц. Во-первых, идеализированная механическая схема роя, рассмотренная Скиапарелли, оказывается не соответствующей реальной действительности. Задача об устойчивости метеорных роёв является, на самом деле, очень сложной математической задачей. После Скиапарелли ею занималось вплоть до последнего времени много учёных. Для роя произвольной формы она до сих пор не имеет решения. Во-вторых, некоторые наблюдаемые явления (большая площадь радиации и наличие побочных радиантов у многих потоков, смешение радиантов некоторых потоков и др.) не укладываются в рамки предположения, что поток просто растягивается вдоль орбиты распавшейся кометы. Кроме того, много комет, орбиты которых близко подходят к Земле, вообще не имеют соответствующих метеорных радиантов. Конечно, нельзя отрицать, что некоторые метеорные потоки движутся по орбитам, чрезвычайно близким к кометным, и что число таких потоков должно быть, вероятно, больше того, которое нам известно. Исходя из общности комет и метеоров, надо искать других источников пооисхождения метеорных потоков. Один из таких путей возможного выделения частиц, образующих потом метеоры и метеорные потоки из ядер комет, был выдвинут еще в 80-х годах прошлого столетия основоположником теории кометных форм Ф. А. Бредихиным. Бредихин указал, что для образования хвоста у кометы необходимо, чтобы частица вылетала из головы кометы с некоторым начальным импульсом. Далее на эту частицу начинает действовать отталкивательная сила Солнца и частица уходит в хвост. Но уже на хвосты типа III (а их Бредихин считал образованными из наиболее тяжёлых частиц) отталкивательная сила Солнца почти не действует. Кроме обычных хвостов, у комет изредка наблюдались так называемые аномальные хвосты, направленные к Солнцу, а не от Солнца. На них отталкивательные силы, очевидно, совсем не действуют. Подсчёты Бредихина показали, что если комета имеет параболическую орбиту, то орбиты частичек могут быть эллипсами. Значит, истечения из комет могут дать эллиптические метеорные потоки, которые мы будем встречать каждый год, если Земля пересекает орбиту такого потока. Такие истечения тяжёлых частиц, на которые совершенно не действует отталкивательная сила Солнца и которые движутся вокруг Солнца по закону Ньютона, мы и наблюдаем в аномальных хвостах комет. Такова мысль Бредихина, развитая им в большом мемуаре "Sur I'origine des dtoi-les fiilautes etc." и в ряде следующих за ним. Точной численной проверке, однако, эта теория не поддаётся, так как неизвестны импульсы, с которыми метеорная материя может истекать из ядра кометы.

Попытка определения этих импульсов из наблюдений, предпринятая Бредихиным, в настоящее время не выдерживает критики вследствие малой точности наблюдений. Ценность сохраняют лишь самые идеи Бредихина о распаде комет и истечении из них материи для формирования метеорных потоков. Самый же подход к имеющемуся наблюдательному материалу и основная теория распада комет на отдельные потоки требуют коренного пересмотра. Пути такого пересмотра намечаются проф. С. В. Орловым в его работах по делению комет. Он начал с вопроса о происхождении группы короткоперигелийных комет, происшедших, по всем данным, путём распада кометы 1882 II, которая разделилась на глазах астрономов в 1882 г. (этот случай был разобран тогда же Бредихиным и Крейцем). Орлов пришёл к выводу, что случаи разрыва комет должны представлять собой значительно более распространённое явление. В частности, через хорошо определённую область разрыва кометы 1882 II проходит орбита большого метеорного потока Геминид, который долго не удавалось связать ни с какой известной кометой. Таким образом, по мысли Орлова, метеорные потоки образуются в точках разрыва комет. Поэтому они могут иметь орбиты, совершенно не сходные с кометными вследствие того, что были выброшены из ядра кометы с некоторой начальной скоростью. Вскоре после этой работы И. С. Астаповичу удалось показать, что в одной и той же области пространства проходят орбиты 3 комет, 22 метеорных потоков и 7 метеоритов. Это даёт основание предполагать, что в этой области некогда произошла катастрофа, породившая все эти небесные тела. Уточняя данные Орлова, автору этого обзора незадолго до войны удалось показать, что орбиты потоков гамма-Акварид и Орионид пересекают орбиту кометы Г аллея вблизи одной точки. Есть все основания предполагать, что они тоже произошли путём истечения материи, с некоторым начальным импульсом, из кометы Г аллея в этой точке. Бредихин же предполагал, что истечение происходит непрерывно по всей орбите кометы. Итак, вероятнее, что происходят отдельные истечения, с некоторыми начальными скоростями, в отдельных точках орбиты кометы. Исходя отсюда, можно объяснить и происхождение потоков, элементы орбит которых близки к элементам орбиты кометы. Для этого надо предположить, что скорость истечения вещества из кометы была мала. Общность метеорного потока и кометы можно теперь обнаружить, определив точки пересечения их орбит в пространстве. Такова рисующаяся нам ныне несколько усовершенствованная концепция происхождения метеорных потоков. Кроме внутрисолнечных эллиптических метеорных потоков, существуют, вероятно, потоки межзвёздного происхождения. Радианты таких потоков выделены в созвездиях Тельца и Скорпиона. Орловым была выдвинута возможность происхождения таких потоков от разрывов комет, обращающихся вблизи других звёзд. Часть материи при этом приобретает гиперболические скорости и навсегда покидает сферу действия звезды. Такие процессы, по мнению Орлова, могут давать начало потокам метеорных частиц, проникающим в нашу атмосферу с космическими скоростями и движущимися по гиперболическим орбитам.

К.А. ВОРОШИЛОВ

29 мар 2018

Копирование запрещено! Почему?
Получить ссылки на эту страницу.

Появились вопросы, замечания, дополнения? Пожалуйста, напишите комментарий:
Ваше имя
Комментарий
Длина текста:
введите число с картинки
Правила прочитал(а)



См. также:

Далее в разделе Архив: Кипрей

Какая тематика Вам наиболее интересна?
Пожалуйста, выскажите своё мнение, какой раздел сайта вам наиболее интересен:

Голосование запущено 28 янв 2015, приняло участие 245 человек.



Нам пишут:
01 дек 2018
Валя: Это не имеет смысла. (к статье 'Фитолампы и агролампы')

30 ноя 2018
Владимир: Всем привет. Знающие люди, подскажите, а что если просто выкрасить обычные лампы накаливания в ... (к статье 'Фитолампы и агролампы')

28 июн 2018
Гость: Ты не поверишь, но в белом свете их действительно поровну. (к статье 'Фитолампы и агролампы')

28 июн 2018
Артемий: Сразу видно, писал обыватель))))) думает что синего, зелёного и красного цветов поровну - по ... (к статье 'Фитолампы и агролампы')