Метеором называют частицы пыли или осколки космических тел (комет или астероидов), которые при входе в верхние слои атмосферы Земли из космоса, сгорают, оставляя после себя полоску света, которую мы наблюдаем. Популярное название метеора – это падающая звезда.
Земля, всё время подвергается постоянной бомбардировке объектами из космоса. Они различаются по размеру, от камней весом в несколько килограммов, до микроскопических частиц, весящих меньше миллионной доли грамма. По оценкам некоторых специалистов, Земля в течение года захватывает больше 200 млн. кг различного метеорного вещества. А в сутки вспыхивает около одного миллиона метеоров. Всего лишь десятая часть их массы достигает поверхности в форме метеоритов и микрометеоритов. Остальная часть, сгорает в атмосфере, порождая метеорные следы.
Метеорное вещество входит обычно в атмосферу со скоростью около 15 км/сек. Хотя, в зависимости от направления по отношению к движению Земли, скорость может колебаться от 11 до 73 км/с. Частицы среднего размера, нагреваясь от трения испаряются, давая вспышку видимого света на высоте около 120 км. Оставляя кратковременный след ионизированного газа и гаснут к высоте порядка 70 км. Чем больше масса метеорного тела, тем ярче он вспыхивает. Эти следы, сохраняемые 10–15 минут, могут отражать радиолокационные сигналы. Поэтому, для обнаружения метеоров, которые слишком слабы для визуального наблюдения (а также метеоров, появляющихся при дневном свете), используют методы радиолокации.
Этот метеорит никто не наблюдал при падении. Его космическая природа установлена на основании изучения вещества. Такие метеориты называют находками, и они составляют около половины мировой коллекции метеоритов. Другая половина – падения, «свежие» метеориты, поднятые вскоре после того, как они упали на Землю. К ним относится метеорит Пикскилл, с которого начался наш рассказ о космических пришельцах. Падения имеют для специалистов большой интерес, чем находки: о них можно собрать некоторую астрономическую информацию, а вещество их не изменено земными факторами.
Метеоритам принято давать имена по географическим названиям мест, соседствующих с местом падения или находки. Чаще всего это название ближайшего населенного пункта (например, Пикскилл), но выдающимся метеоритам присваивают более общие имена. Два самых крупных падения XX в. произошли на территории России: Тунгусское и Сихотэ-Алинское.
Метеориты делятся на три больших класса: железные, каменные и железо-каменные. Железные метеориты состоят в основном из никелистого железа. В земных горных породах естественный сплав железа с никелем не встречается, так что присутствие никеля в кусках железа указывает на его космическое (или промышленное!) происхождение.
Включения никелистого железа есть в большинстве каменных метеоритов, поэтому космические камни, как правило, тяжелее земных. Главные же их минералы – силикаты (оливины и пироксены). Характерным признаком основного типа каменных метеоритов – хондритов – является наличие внутри них округлых образований – хондр. Хондриты состоят из того же вещества, что и весь остальной метеорит, но выделяются на его срезе в виде отдельных зернышек. Их происхождение пока не вполне ясно.
Третий класс – железокаменные метеориты – это куски никелистого железа с вкраплениями зерен каменистых материалов.
Вообще метеориты состоят из тех же элементов, что и земные горные породы, но сочетания этих элементов, т.е. минералы, могут быть и такими, какие на Земле не встречаются. Это связано с особенностями образования тел, породивших метеориты.
Среди падений преобладают каменистые метеориты. Значит, таких кусков больше летает в космосе. Что касается находок, то здесь преобладают железные метеориты: они прочнее, лучше сохраняются в земных условиях, резче выделяются на фоне земных горных пород.
Метеориты являются осколками малых планет – астероидов, которые населяют в основном зону между орбитами Марса и Юпитера. Астероидов много, они сталкиваются, дробятся, изменяют орбиты друг друга, так что некоторые осколки при своем движении иногда пересекают орбиту Земли. Эти осколки и дают метеориты.
Организовать инструментальные наблюдения падений метеоритов, с помощью которых можно с удовлетворительной точностью вычислить их орбиты, очень трудно: само явление очень редкое и непредсказуемое. В нескольких случаях это удалось сделать, и все орбиты оказались типично астероидными.
Интерес астрономов к метеоритам был вызван в первую очередь тем, что долгое время они оставались единственными образцами внеземного вещества. Но и сегодня, когда вещество других планет и их спутников становится доступным лабораторному исследованию, метеориты не потеряли своего значения. Вещество, составляющее крупные тела Солнечной системы, подвергалось длительному преобразованию: оно плавилось, разделялось на фракции, вновь застывало, образуя минералы, не имеющие уже ничего общего с тем веществом, из которого все образовалось. Метеориты же являются обломками мелких тел, которые такой сложной истории не прошли. Одни из типов метеоритов – углистые хондриты – вообще представляют собой слабоизмененное первичное вещество Солнечной системы. Изучая его, специалисты узнают, из чего образовались крупные тела Солнечной системы, в том числе и наша планета Земля.
Метеорный поток
Основная часть метеорного вещества в Солнечной системе, обращается вокруг Солнца по определенным орбитам. Характеристики орбит метеорных роев могут быть рассчитаны по наблюдениям метеорных следов. Используя этот способ, было показано, что многие метеорные рои имеют те же самые орбиты, что и известные нам кометы. Эти частицы могут быть распределены по всей орбите или сконцентрированы в отдельных скоплениях. В частности, молодой метеорный рой может долго оставаться с концентрированным около родительской кометы. Когда при движении по орбите, Земля пересекает такой рой, в небе нами наблюдается метеорный поток. Эффект перспективы, порождает оптическую иллюзию того, что метеоры, которые в действительности движутся по параллельным траекториям, кажутся исходящими из одной точки в небе, которую принято называть радиантом. Эта иллюзия и есть эффект перспективы. В действительности эти метеоры порождаются частицами вещества, входящими в верхние слои атмосферы по параллельным траекториям. Это великое множество метеоров, наблюдаются в течение ограниченного периода времени (обычно несколько часов или дней). Известно множество ежегодных потоков. Хотя только некоторые из них порождают метеорные дожди. С особенно плотным роем частиц Земля сталкивается очень редко. И тогда может возникнуть исключительно сильный поток с десятками или сотнями метеоров каждую минуту. Обычно хороший регулярный поток дает около 50 метеоров в час.
В дополнение ко множеству регулярных метеорных потоков, в течение года наблюдаются и спорадические метеоры. Они могут прийти с любого направления.
Микрометеорит
Это частица метеоритного вещества, которая настолько невелика, что теряет свою энергию еще до того, как она могла бы воспламениться в атмосфере Земли. Микрометеориты выпадают на Землю как дождь мельчайших пылевых частиц. Количество вещества, ежегодно выпадающего на Землю в такой форме, оценивается в 4 млн. кг. Размер частиц обычно меньше 120 мкм. Такие частицы удается собрать в ходе космических экспериментов, а железные частицы благодаря их магнитным свойствам могут быть обнаружены и на поверхности Земли.
Происхождение метеоритов
Редкость и непредсказуемость появления метеоритного вещества на Земле вызывает проблемы при его сборе. До сих пор метеоритные коллекции обогащаются в первую очередь за счет образцов, собранных случайными очевидцами падений или просто любознательными людьми, обратившими внимание на странные куски вещества. Как правило, метеориты снаружи оплавлены, и поверхность их часто несет 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 закрепленным 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 ее 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 метеоритов могут проводиться систематически и приносить ощутимые научные результаты. Разумеется, такой работой занимаются и профессиональные астрономы, вооруженные современной аппаратурой. Например, в их распоряжении имеются радиолокаторы, при помощи которых метеоры можно наблюдать даже днем. И все же правильно организованные любительские наблюдения, которые к тому же не требуют сложных технических средств, до сих пор играют определенную роль в метеоритной астрономии.
Метеориты: падения и находки
Нужно сказать, что научный мир вплоть до конца XVIII в. относился скептически к самой возможности падения с неба камней и кусков железа. Сообщения о подобных фактах рассматривались учеными как проявления суеверий, ведь тогда еще не было известно никаких небесных тел, обломки которых могли бы попадать на Землю. Например, первые астероиды – малые планеты – были открыты только в начале XIX в.
Метеориты - небольшие каменные тела космического происхождения, которые попадают в плотные слоя атмосферы (например, как у планеты Земля), а некоторые могут даже упасть на поверхность планеты. До того, как такого рода небесные гости войдут в атмосферу, их называют метеороидами. При столкновении с воздушными массами Земли они загораются и оставляют яркий след, видный невооруженным глазом, именуемый метеором. Метеороид может полностью сгореть при падении и так и не стать метеоритом.
По происхождению метеориты представляют собой осколки более крупных космических тел - астероидов, имеющих свои постоянные орбиты, большая часть которых находится в пределах Главного пояса астероидов.
Изучение метеоритов представляет большой интерес. Во-первых, многие из них состоят из вещества, близкого к первичному веществу Солнечной системы, исследование которого, несомненно, позволяет выяснить многие вопросы, волнующие астрофизиков. Во-вторых, подсчет вероятностей падения на Землю крупного метеорита и моделирование последствий этого события имеет огромное значение для составления плана возможных действий при возникновении реальной угрозы подобной катастрофы.
Впрочем, большинство метеороидов сгорает в верхних слоях атмосферы, а потому никакой опасности для жителей нашей планеты не представляют. Падение на Землю Землю больших и тяжелых космических глыб происходит не так часто, но все же случается. Так, в Южной Африке в доисторические времена приземлился метеорит Гоба, найден в 1920 году, называемый учеными самым тяжелым и имеющий вес в 60 т. После этого события нашу планету посещали и другие крупные посланцы из космоса, последний из них наделал немало шума в Челябинске.
И, как показал этот недавний российский опыт, предсказать падение большого каменного тела на Землю не всегда возможно. Причина проста: в наземные телескопы не видны темные, не освещаемые Солнцем небесные объекты, поэтому их вхождение в атмосферу оказывается неожиданным. Помогает только наблюдение за яркими частями метеорных потоков, проходящих вблизи от нас, позволяющее проанализировать статистические вероятности космических угроз, приходящиеся на тот или иной период.
(Интерпретация Discovery последствий падения гигантского метеорита в Тихий океан поверхности планеты Земля, диаметр метеорита 500 км)
По подсчетам астрономов, приблизительно раз в год в атмосферу Земли попадает метеорит, который бы при столкновении с поверхностью планеты спровоцировал взрыв мощностью 11-12 килотонн в тротиловом эквиваленте. А раз в 15 лет к нам прилетает космический странник, грозящий произвести гораздо более серьезные разрушения. Не вызывает сомнений, что в ближайшие 100 лет жителям нашей
планеты придется неоднократно стать очевидцами падения крупных метеоритов, если, конечно, ученые и военные не наладят эффективную систему защиты от подобных угроз из космоса.
Любое небесное тело, превышающее по размерам космическую пыль, но уступающее астероиду, называют метеороидом. Попавший в земную атмосферу метеороид именуется метеором, а упавший на земную поверхность – метеоритом.
Скорость движения в космосе
Скорость метеороидных тел, движущихся в космическом пространстве, может быть различной, но в любом случае она превышает вторую космическую скорость, равную 11,2 км/с. Такая скорость позволяет телу преодолевать гравитационное притяжение планеты, но она присуща лишь тем метеорным телам, которые родились в Солнечной системе. Для метеороидов, которые прилетают извне, характерны и более высокие скорости.
Минимальная скорость метеорного тела при встрече с планетой Земля определяется тем, как соотносятся направления движения обоих тел. Минимальная сопоставима со скоростью движения Земли по орбите – около 30 км/с. Это относится к тем метеороидам, которые движутся в том де направлении, что и Земля, как бы догоняя ее. Таких метеорных тел большинство, ведь метеороиды возникли из того же вращающегося протопланетного облака, что и Земля, следовательно, должны двигаться в том же направлении.
Если метеороид движется навстречу Земле, то его скорость прибавляется к орбитальной и потому оказывается более высокой. Скорость тел из метеорного потока под названием Персеиды, через который Земля каждый год проходит в августе, равна 61 км/с, а метеороиды из потока Леонид, с которым планета встречается между 14 и 21 ноября, имеют скорость 71 км/с.
Наибольшая скорость характерна для фрагментов комет, она превышает третью космическую – такую, которая позволяет телу покинуть пределы Солнечной системы – 16,5 км/с, к которой нужно прибавить и орбитальную скорость, и сделать поправки на направление движения относительно Земли.
Метеорное тело в земной атмосфере
В верхних слоях атмосферы воздух почти не препятствует движению метеора – он здесь слишком разрежен, расстояние между молекулами газа может превышать размеры среднего метеорного тела. Но в более плотных слоях атмосферы на метеор начинает воздействовать сила трения, и движение его замедляется. На высоте 10-20 км от земной поверхности тело попадает в область задержки, теряя космическую скорость и как бы зависая в воздухе.
В дальнейшем сопротивление атмосферного воздуха уравновешивается земной силой тяжести, и метеор падает на поверхность Земли подобно любому другому телу. Скорость его при этом достигает 50-150 км/с, в зависимости от массы.
Не всякий метеор достигает земной поверхности, становясь метеоритом, многие сгорают в атмосфере. Отличить метеорит об обычного камня можно по оплавленной поверхности.
Совет 2: Какой вред может нанести пролетающий близко к Земле астероид
Вероятность встречи Земли с крупным астероидом достаточно невелика. Тем не менее ее нельзя исключить полностью, чуть выше вероятность пролета астероида вблизи нашей планеты. Несмотря на то, что непосредственного столкновения в этом случае нет, появление астероида вблизи Земли все равно несет целый ряд угроз.
За время своего существования Земля уже сталкивалась с астероидами, и каждый раз это приводило к тяжелым последствиям для ее обитателей. На поверхности планеты выявлено более полутора сотен кратеров, диаметр некоторых из них достигает 100 км.
То, что падение крупного астероида приведет к катастрофическим разрушениям, хорошо понятно любому здравомыслящему . Неслучайно ученые ведущих стран мира уже десятилетиями отслеживают траектории полетов наиболее опасных космических тел, разрабатывают варианты противодействия астероидной угрозе.
Одним из наиболее опасных для землян является астероид Апофис (Apophis), по прогнозам он сблизится с Землей в 2029 году на расстояние от 28 до 37 тысяч километров. Это в 10 раз меньше, чем расстояние до Луны. И хотя ученые уверяют, что вероятность столкновения ничтожна, столь близкий проход астероида может представлять для планеты серьезную .
Размеры Апофиса относительно невелики, его диаметр всего 270 метров. Но всякий астероид окружен целым облаком мелких частиц, многие из которых могут нанести вред выведенным на орбиту космическим аппаратам. На скоростях, достигающих нескольких десятков километров в секунду, даже пылинка способна причинить серьезные повреждения. Апофис пройдет там, геостационарные спутники, именно им его мелкие обломки угрожают больше всего.
Некоторая часть вещества пролетающих вблизи Земли астероидов может попадать на ее поверхность, это тоже таит свои . Ученые предполагают, что именно кометы и могут переносить микроскопические организмы с одних планет на другие. Вероятность этого невелика, но исключить ее полностью нельзя.
Несмотря на то, что попавшие в атмосферу планеты обломки небесного странника нагреваются до высокой температуры, какие-то организмы вполне могут уцелеть. А это, в свою очередь, является очень большой угрозой для всего живого на Земле. Чуждые земной флоре и фауне микроорганизмы могут стать смертельно опасными и при быстром размножении привести к гибели человечества.
Подобные сценарии выглядят весьма маловероятными, однако на деле они вполне возможны. Земной медицине до сих пор не удается справиться даже с гриппом, ежегодно приводящим к гибели сотен тысяч человек. Теперь представьте микроорганизм, имеющий в десятки раз более высокую летальность, быстро размножающийся и способный легко распространяться. Его появление в крупном городе станет настоящей катастрофой, так как удержать начавшуюся эпидемию будет очень сложно.
Метеориты – это космические тела , состоящие в основном из камня или железа, они падают на Земную поверхность из межпланетного пространства космоса. Спрогнозировать падение мелких метеоритов не возможно.
Метеориты, падая на Землю издают звуки и световые эффекты . Яркий огненный шар несется по небу издавая звуки взрывов и освещая все вокруг. Днем увидеть падающий метеорит практически невозможно.
Попадая в атмосферу Земли со скоростью 22 км/с , метеорит разогревается до нескольких тысяч градусов от соприкосновения с ней. Он оплавляется и тормозится, охлаждается и в результате падает на поверхность практически холодным. В местах падения метеоритов образуются кратеры, размер которых зависит от скорости падения метеорита и его веса.
Самые большие метеориты.
Упал в СССР в 1947 году. Железный метеорит названые Сихотэ-Алинским. Еще в атмосфере Земли он раскололся на сотни тысяч частей. На поверхность он выпал железным дождем. Найдено более 200 кратеров от 20см до 26 метров. По оценкам специалистов метеорит весил около 70 тонн. Но удалось собрать лишь 23 тонны.
В 1920 году в Юго-Западной Африке был найдет метеорит, который был назван по месту его нахождения Гоба. Это был железный метеорит весом 60 тонн. Обычно метеориты имеют небольшой вес, от нескольких грамм до нескольких килограмм.
Большинство метеоритов из космоса состоят из тех же элементов, которые есть и на Земле. Составы обычных метеоритов: Железо, никель, Кремний, Магний, Сера, Алюминий, Кислород, кальций. Но есть метеориты, в которых попадаются минералы, которые на Земле неизвестны.
Хондриты — каменные метеориты . В разломе при внимательном рассмотрении можно увидеть округлые частицы — это хондриты. Форма частиц похожа на шарики размером от 2 до 5 мм.
Падение метеоритов из космоса непредсказуемо , нельзя спрогнозировать их и куда упадут. В руки ученым попадает только очень маленькое их количество. Большая часть метеоритов падает в океаны и пустынные места. В коллекциях собрано лишь только 3500 отдельных падений. Большая часть метеоритов имеет железный состав.