 |
|
При рухові крізь атмосферу на висоті 110-80 км маломасивна частинка повністю руйнується. Світлове явище, яке спостерігається при цьому, називається метеором.
Якщо ж падає одразу багато метеорів, спостерігається незвичайне небесне явище - метеорний дощ (мал. 16.5). Здається, що всі метеори падають з однієї точки неба. Ця точка називається радіантом метеорного потоку. Назва метеорного потоку пов'язується з тим сузір'ям, у якому знаходиться радіант.
Наприклад, з 12 по 14 серпня спостерігається метеорний потік Перевід и з радіантом у сузір'ї Персея. Цей потік пов'язаний з періодичною кометою Свіфта-Туттля, яка спостерігалась востаннє 1992 р. Щороку 18-19 листопада спостерігається метеорний потік Леоніди з радіантом у сузір'ї Лева, пов'язаний з періодичною кометою Темпеля-Туттля, відкритою 1865 р. Метеорний потік Оріоніди з 16 по 26 жовтня породжений кометою Галлея.
Серед метеорів, які спостерігаються на нічному небі, є й такі, що не пов'язані з метеорними потоками. Метеорні тіла або метеороїди, що їх спричиняють, мають індивідуальні орбіти. Це - випадкові, спорадичні метеори. Як правило, це пилинки невеликих розмірів і мас.
Загалом за добу спалахує приблизно 100 млн метеорів, яскравіших за 5т. Ще більше - телескопічних метеорів. Таким чином, щорічно на Землю випадає до 500 000 тонн космічної речовини. Але порівняно з масою Землі це - мізерна величина, яка не відіграє істотної ролі у збільшенні її маси.
Якщо в атмосферу Землі вривається метеороїд, маса якого становить десятки чи сотні грам, то він породжує явище боліда. Яскраві боліди видно навіть удень.
Метеорне тіло, яке впало на Землю, називається метеоритом. Через роздроблення в атмосфері падіння на поверхню Землі цілого метеорита - велика рідкість.
У 1947 р. в горах Сіхоте-Аліня (Росія) впали залишки дуже великого метеорита загальною масою 23 тонни, що склало третину його початкової маси.
Якщо маса метеорита становить сотні тонн, то при ударі об поверхню Землі утворюється кратер із розмірами, які дорівнюють поперечнику метеорита. Якщо маса метеорита становить десятки і сотні тисяч тонн, космічне тіло вдаряється об Землю з виділенням значної кількості теплової енергії, що породжує вибух. Такий вибух може призвести до дуже великих руйнувань, а від метеорного тіла залишаться лише незначні уламки. Яскравим прикладом подібного є Аризонський кратер діаметром 1 200 м і глибиною 180 м (мал. 16.7). Розрахунки показують, що метеорит, який утворив цей кратер, мусив мати масу від 60 до 200 тис. тонн і розміри не менше 100 м.
На «обличчі» нашої планети зараз відомо не менше 150 кратерів, які отримали назву астроблем («зоряних ран»), їхній вік сягає десятків та сотень мільйонів років. Є астроблеми і на території України: це кільцеві структури діаметром у кілька сотень кілометрів на півночі та на півдні країни. Найдавніша з них Іллінецька (Вінницька область), вік якої близько 400 млн років, кратер має діаметр 7 км і глибину 700 м.
Щороку на поверхню Землі випадає близько 500 метеоритів масою від 1 кг і більше, проте знаходять їх лише приблизно 20. Колекції цих об'єктів налічують майже 700 метеоритів, падіння яких спостерігали, і близько 900, знайдених випадково. Найбільший метеорит Гоба, знайдений у Південно-Західній Африці, має масу майже 60 тонн.
У наш час найбільше метеоритів збирають в Антарктиді. У місцях, де сильні вітри зривають льодові шапки, метеорит, який упав сотні тисяч років тому, опиняється на поверхні. Знаходять їх багато і в сухих кам'янистих пустелях Західної Австралії та Намібії.
Залежно від хімічного складу метеорити поділяють на кам'яні хондрити - близько 85%,і кам'яні ахондри-т и (від грец. «хондрос» - «зерно») - 7 %. Таку назву метеорити отримали через наявність або, відсутність у їхньому складі маленьких кулястих залізо-магнієвих силікатних включень у вигляді зерен.
Серед них трапляються такі, що містять вуглецеві хондри (1 % ).
Окрему групу метеоритів складають залізні метеорити з високим вмістом нікелистого заліза (5 %) і залізо-кам'яні (2 %) з невеликими кам'яними включеннями.
Вважається, що метеорити генетично пов'язані з астероїдами. За винятком зразків місячного грунту, це єдині космічні тіла, які можна досліджувати в земних лабораторіях. Припускається, що речовина метеоритів являє собою первинну речовину з часів утворення Сонячної системи, а тому за їхньою допомогою визначається її вік - приблизно 4,6 млрд років.
Весь міжпланетний простір заповнено пилом з частинок розмірами в кілька мікронів і газом у вигляді електронів і протонів.
Сонячне світло, яке відбивається пилом і розсіюється на вільних електронах, утворює явище зодіакального світла. Зодіакальне світло спостерігається або на вечірньому небосхилі на заході, або вранці на сході перед появою Сонця. Воно має вигляд слабкого сяйва у формі конуса, вісь якого лежить вздовж екліптики.
Серед усього розмаїття астероїдів і метеороїдів астрономи виділили понад сотню тіл, які через можливість зіткнення з Землею несуть із собою потенційну небезпеку для її мешканців. І хоча досі не зареєстровано жодного випадку загибелі людей від метеоритів, небезпека існує цілком реально.
Так, у штаті Індіана (США) метеорит упав не далі ніж за 4 м від хлопчиків, які гралися. Іншим разом, також у США, великий метеорит влучив у поштову скриньку біля сільського будинку і залишився там. У 1992 р. в Нью-Йорку метеорит вагою 12,4 кг влучив у автомобіль. Зрозуміло, що це не єдині випадки і не виключено, що за довгу історію Землі відбувалися зіткнення планети не тільки з метеороїдами невеликої маси, але і з астероїдами, що призводило до катастрофічних наслідків. З подібною катастрофою пов'язують загибель динозаврів 65 млн років тому.
Окрім тіл природного походження, в навколоземному просторі налічують понад 7 500 штучних об'єктів. Серед них лише 6 % функціонують, а решта - залишки ракет-носіїв, фрагменти зруйнованих КА, тіла супутників, які виробили свій ресурс тощо - це так зване космічне сміття. Воно може випадати на Землю, створюючи космічну загрозу.
Тому не дивно, що вчені розробляють методи своєчасного виявлення, а при потребі - і знищення небезпечних «прибульців». Спеціальні служби контролю, створені в провідних космічних державах, з допомогою радарних, оптичних та інших методів слідкують за навколоземним простором. Сучасні методики дозволяють на висотах 40-50 тис. км виявляти об'єкти до 100 см, а на висотах 200-500 км - навіть до 10 см. Розробляються також проекти «космічних сміттєвозів». Таким чином людство намагається захистити себе від можливої метеоритної небезпеки.
16.1. Кільце астероїдів (К а.) поділило планети на внутрішні (орбіти яких всередині К. а.) і зовнішні (їхні орбіти охоплюють К. а.). З'ясуйте, які з планет віднесено до одної і які до іншої групи і зіставте це з поняттями нижні і верхні планети. Визначте, у чому принципова різниця між поняттями нижня і верхня планета, внутрішня і зовнішня планета.
Формування Планетної системи
Теорія, яка розглядає походження Сонячної системи, повинна пояснювати такі факти:
♦ орбіти всіх планет лежать практично у площині сонячного екватора;
♦ планети рухаються навколо Сонця по орбітах, близьких до кола;
♦ напрямок обертання планет навколо Сонця однаковий для всіх планет і збігається з напрямком обертання Сонця і власним обертанням планет (окрім Венери, Урана і Плутона); у тому ж напрямку, що і планети навколо Сонця, обертається навколо них більшість їхніх супутників;
♦ середня відстань планет від Сонця (за винятком Нептуна і Плутона) підлягає правилу Тиціуса-Боде;
♦ 99,86 % маси Сонячної системи припадає на Сонце і лише 0,14 % на планети, тоді як планетам належить 98 % моменту загальної кількості руху Сонячної системи;
♦ планети поділяються на дві групи, різко відмінні між собою за середньою густиною, хімічним складом, розмірами і внутрішньою будовою.
Впродовж останніх 300 років, починаючи з Декарта (1596-1650), було висловлено кілька десятків космогонічних гіпотез і розглянуто найрізноманітніші варіанти ранньої історії Сонячної системи. Серед мислителів минулого, які намагалися пояснити її походження, були Ж. Бюффо (1707-1788), І. Кант (1724-1804), П. Ла-плас (1749-1827), Дж. Джінс (1877-1946) та інші. Але всі гіпотези мали один недолік - добре пояснюючи одну частину спостережних фактів, вони виявлялися безпорадними перед іншою. Наприклад, гіпотеза Лапласа, що припускала виникнення планет із розжареної туманності, не змогла пояснити особливості розподілу моменту кількості руху між планетами і Сонцем.
При розробці космогонічної гіпотези перш за все необхідно вирішити питання: звідки взялася матерія, з якої утворились планети?
На сьогодні найбільш імовірним видається варіант, за яким планети утворились із того ж газово^яилового диска, що й Сонце. Велика роль у розробці цього варіанту належить О. Ю. Шмідту (видатний математик і астроном, 1891-1956), котрий першим висунув гіпотезу про те, що Земля та інші планети сформувалися з холодних допланетних тіл - пла-нетезималей.
Спостережні дані, отримані за допомогою космічних і найпотужніших земних телескопів, підтверджують, що біля багатьох молодих зір головної послідовності справді є навколозоряні пилові оболонки дисковидної форми, які утворилися разом із зорею під час її формування з протозоряної туманності.
Розглянемо можливий сценарій утворення планетної системи, уточнений сучасними теоретиками. Найважливіше в цьому сценарії те, що він спирається не тільки на єдиний ще до недавнього часу приклад Сонячної системи, але і на приклади інших планетних систем, відкритих за останні роки. Теорія походження планетних систем біля зір, хоча і не сформульована ще остаточно, має тепер під собою надійну спостережну основу.
Маса газово-пилового диска, який оточує протозорю, становить кілька відсотків від маси Сонця і спочатку може мати розміри, порівнянні з її розмірами. Хімічний склад такого диска відповідає складу міжзоряних туманностей - 99 % газу і 1 % пилових частинок розмірами від 0,1 мкм до 1 мм.
При підвищенні температури протозорі нагрівається і диск, частинки пилу випаровуються, молекули газу розпадаються на атоми, атоми іонізуються, а розміри диска за рахунок сильної турбуленції - різнона-правленого хаотичного руху частинок - збільшуються до кількох десятків астрономічних одиниць.
Для подолання класичних труднощів з перерозподілом моменту кількості руху між Сонцем і планетами припускається, що Протосонце мало відчутне магнітне поле, яке, взаємодіючи з іонізованим газом, гальмувало його власне обертання і прискорювало обертальний рух про-топланетної речовини. Далі диск охолоджується, турбулентність стихає. У ньому знову утворюються тверді пилові частинки - відбувається конденсація. При цьому основні космічні елементи - водень і гелій -