Что такое болид и метеорит
Малые тела Солнечной системы
В этой статье мы изучим малые тела солнечной системы, их происхождение и классификацию. Астрономия из непонятной науки постепенно превратится в увлекательное путешествие по Солнечной системе!
Ночное небо скрывает в себе множество загадок и тайн. Звезды, планеты, спутники, кометы, яркие росчерки метеоритов — что-то из небесных явлений можно наблюдать невооруженным глазом, для других нужен телескоп. И хотя об авторе изобретения телескопа не прекращаются споры, значение этого прибора для исследования космоса огромно.
В учебнике «Астрономия» под редакцией Б.А. Воронцова-Вельяминова малые тела Солнечной системы делят на:
АСТЕРОИДЫ. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ
В XVIII веке два астронома, Тициус и Боде, вывели правило, которое впоследствии было названо их именами. Следуя данному постулату, расстояние между существующими планетами Солнечной системы увеличивается в геометрической прогрессии и на расстоянии 2.8 астрономических единиц от Солнца должна находиться неизвестная планета.
С открытием Урана на расстоянии в 19.2 астрономических единицы от Солнца, вычисленному согласно правилу Тициуса – Боде, ученые утвердились в своем предположении и активно занялись поисками пропавшей планеты.
Немецкий астроном барон Франц Ксавер фон Цах создал группу астрономов для поиска исчезнувшего небесного тела, которую пресса шутливо называла «Отряд небесной полиции». И в 1801 году Джузеппе Пьяци увидел на нужной орбите астероид Цереру, которая в 2006 году перешла в разряд карликовых планет.
В 1802 году немецкий астроном Генрих Ольберс открыл астероид Палладу на близкой к Церере орбите и предположил, что открытые объекты — обломки искомой планеты. Засев за расчеты, ученый установил место, где можно искать новые астероиды. И не ошибся. Один за одним открывали небесные тела в месте, где предполагалось найти планету. Подробнее о поисках можно прочитать в § 20 учебника «Астрономия» под редакцией Б.А. Воронцова-Вельяминова.
ЛЕГЕНДА О ФАЭТОНЕ
Еще древние шумеры предполагали, что между Юпитером и Марсом существовала планета, взорванная на тысячи мелких отломков. Эту же легенду воспел в поэме «Метаморфозы» Овидий — римский поэт, живший в начале нашей эры. Хотя откуда такие предположения у древних людей, лишенных телескопов, — загадка.
Отголоски древних легенд нещадно эксплуатируются писателями-фантастами в космических историях о призрачной планете Фаэтон, уничтоженной своими же алчными жителями, заигравшимися во всемогущество. В качестве примера можно привести книгу Александра Казанцева «Фаэты» или Михаила Чернолусского «Фаэтон». В 1972 году создан анимационный фильм «Фаэтон — сын солнца».
Но в отличие от древних легенд и мифов современные ученые считают, что пояс астероидов — это не останки разрушенной планеты, а скопление протопланетного вещества, которому гравитационное поле массивного Юпитера не позволило сформироваться в полноценную планету.
АСТЕРОИД. ОПАСНОСТЬ РЕАЛЬНАЯ ИЛИ МНИМАЯ?
Астероид — это небольшое планетоподобное тело диаметром более 10 м, имеющее собственную орбиту движения вокруг Солнца.
В настоящее время в поясе астероидов в Солнечной системе насчитывается около 800 000 космических объектов, для 500 000 из них вычислены орбиты и присвоены номера, около 21 000 имеют имена собственные.
Несмотря на то что риск столкновения Земли с астероидом сценаристы и режиссеры используют для фильмов-катастроф, например как в фильмах «Армагеддон» или «Пятый элемент», опасности в глобальном масштабе для человечества не представляет даже столкновение нашей зеленой планеты с самым непредсказуемым астероидом Апофисом, диаметр которого около 300 м.
Конечно, случись прямое попадание, разрушения будут значительные, ведь энергия взрыва составит примерно 586 мегатонн в тротиловом эквиваленте (для сравнения: энергия взрыва бомбы, сброшенной на Хиросиму, всего около 16–18 килотонн), но непоправимых последствий типа «атомной зимы» и гибели человечества, как в свое время динозавров, не произойдет.
КАРЛИКОВЫЕ ПЛАНЕТЫ
В 2006 году на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза введен новый класс объектов Солнечной системы — карликовая планета.
Согласно определению, данный тип планеты должен соответствовать следующим параметрам:
В настоящее время ученые-астрономы выделяют пять карликовых планет. Это Плутон, Церера, Макемаке, Эрида, Хаумеа.
КОМЕТЫ
Появление хвостатой звезды на небе вызывало суеверный трепет у древних людей и предвещало мор, голод и различные несчастья. Античным грекам комета представлялась головой с распущенными волосами, и именно от греческого слова «кометис» («волосатый») произошло название этого малого космического тела.
Составные части кометы:
Кометы делятся на короткопериодические (период обращения до 200 лет) и долгопериодические (период обращения более 200 лет).
Наиболее исследованной кометой Солнечной системы является комета Галлея. Благодаря исследованиям Ньютона ученые научились рассчитывать орбиты комет. В своих расчетах Эдмон Галлей определил орбиты нескольких комет, появлявшихся ранее, установил, что несколько из них очень похожи, и предположил, что это одна и та же комета с периодом обращения около 76 лет.
Эту комету наблюдали в 1531, 1607 и 1682 гг. И когда в 1758 году, уже после смерти ученого, комета появилась на небе вновь в предсказанное исследователем время, ее назвали именем Галлея.
Последнее появление кометы Галлея в 1986 году стало одним из разочарований астрономов, поскольку Солнце закрыло от землян перигелий кометы — точку, когда комета максимально ярка, а хвост имеет максимальную длину. Теперь с нетерпением астрономы ждут 2061 год, когда ожидается самое зрелищное возвращение кометы.
В учебнике «Астрономия» под редакцией Б.А. Воронцова-Вельяминова на странице 118 представлен анимационный ролик для более полного раскрытия темы.
МЕТЕОРЫ. БОЛИДЫ. МЕТЕОРИТЫ
Любители загадать желание вооружаются биноклями и смотрят на ночное небо в надежде увидеть падающую звезду. И космос не подводит: в ясные ночи то там, то здесь яркий след прочерчивает звездное небо.
Сейчас даже школьник младших классов скажет, что это сказочное действо всего лишь падающий и сгорающий в атмосфере метеороид. А в древности это необычное явление природы повергало людей в трепет. Иногда небо особенно щедро на падающие звезды. И это значит, что Земля проходит через метеорный поток.
В чем же разница между метеором, болидом, метеоритом, метеороидом?
Метеороид, или метеорное тело, — мелкие камешки, части астероидов, песчинки попадающие в атмосферу Земли.
Метеор — это явление. Тот самый яркий росчерк на ночном небе или след от проходящего в атмосфере Земли метеороида.
Метеорит — космическое тело, не сгоревшее полностью в атмосфере и упавшее на Землю.
Иногда метеороиды не сгорают в атмосфере полностью, а падают на Землю, принося с собой космический металл. Отчаянные смельчаки научились обрабатывать метеоритное железо еще в эпоху бронзового века, задолго до того, как человек научился выплавлять руду.
Метеорит: чем он отличается от метеора, болида, кометы и астероида
Объекты Солнечной системы в соответствии с правилами Международного астрономического союза делятся на следующие категории:
Планеты — тела, которые обращаются вокруг Солнца, находятся в гидростатическом равновесии (то есть имеют близкую к шарообразной форму), а также расчистили окрестности своей орбиты от других более мелких объектов. В Солнечной системе восемь планет — Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
Карликовые планеты тоже обращаются вокруг Солнца и имеют сферическую форму, однако их гравитации недостаточно, чтобы расчистить свою траекторию от других тел. На данный момент Международный астрономический союз признал пять карликовых планет — Церера (бывший астероид), Плутон (бывшая планета), а также Хаумеа, Макемаке и Эрида.
Кометы — тела, которые вращаются вокруг Солнца и состоят главным образом из замерзшего газа и льда. При приближении к Солнцу у них появляется хвост, длина которого может достигать миллионов километров, и кома — сферическая газовая оболочка вокруг твердого ядра.
Астероиды — все остальные инертные каменные тела. Орбиты большинства астероидов сосредоточены между орбитам Марса и Юпитера — в главном поясе астероидов. За орбитой Плутона существует внешний пояс астероидов — пояс Койпера.
Метеоры — фрагменты космических объектов, частицы размером в несколько сантиметров, которые входят в атмосферу на скорости в десятки километров в секунду и сгорают, порождая яркую всыпшку — падающую звезду. Астрономам известно множество метеорных потоков, которые связаны с орбитами комет.
Болид — очень яркий метеор, ярче Венеры. Это огненный шар, за которым тянется дымный хвост. Полет болида может сопровождаться громоподобным звуками, может завершаться взрывом, и иногда выпадением метеоритов. На многочисленных видероликах, снятых жителями Челябинска, запечатлен именно полет болида.
Что такое болиды
Вы когда-нибудь слышали про болиды? На самом деле, они существуют среди множества космических объектов. Но что же это за объекты со странным названием.
Как оказалось, некоторые путают метеориты с другими телами космоса. А их, кстати, довольно много. Давайте попробуем разобраться в этом множестве.
В чем разница: метеор, метеорит и астероид
Прежде всего, нужно понимать, что такое метеор. Собственно говоря, это световое явление, которое возникает при попадании мелких частиц из космоса в атмосферу, где они сгорают. По сути, метеором будет являться любой объект внеземного происхождения, попавший и сгоревший в газовой оболочке Земли.
Например, называют астероиды и другие небольшие небесные тела, сгоревшие во время своего падения. Если от такого упавшего астероида остаётся хоть что-то, то его остаток будет уже метеоритом. Так как метеорит — это твёрдое космическое тело, долетевшее до поверхности.
Но получается, что метеориты прежде чем упасть на поверхность видны как болиды. Вероятно, поэтому и происходит путаница между метеорами и метеоритами. Хотя связь проста:
Таким образом, отличить и распознать метеорит от остальных небесных объектов очень просто — он достигает поверхности. Хотя его можно спутать с земными камнями.
Знание английского языка всегда приветствуется как при изучении космоса, так и в повседневной жизни. В его изучении вам поможет школа английского языка. Новейшие методики, мощные программы и курсы, подходящие каждому
Что такое болиды
Разумеется, метеоры бывают разными. Как минимум, они отличаются по размеру, яркости, скорости и направлению движения.
Так вот среди них различают болиды. Как оказалось, так называют метеоры, обладающие яркостью более -4m и хорошо видимым диаметром (угловыми размерами).
Международный астрономический союз не даёт определения таким объектам. То есть официально их нет, а на самом деле есть.
Можно сказать, что болиды это световые явления определённой яркости и размерами, возникающие при попадании космических тел в слои атмосферы, а затем сгорании в ней.
Интересные факты про болиды
Стоит отметить, что при движении в газовой оболочке планеты такой метеор может оставлять яркий газо-пылевой след.
Иногда болиды пролетают со звуковым эффектом. К примеру, в воздухе слышно потрескивание. Кроме того, из-за их, так сказать, вторжения могут происходить нарушения радиосвязи.
Считается, что это вызывается электромагнитным полем, сопровождающим полет болидов. Проще говоря, колебания порождают звук и волновые помехи в окружающей среде.
Что важно, болиды видны на небе даже днем, поскольку имеют высокую яркость.
Между прочим, самые яркие болиды называются суперболидами.
На данный момент болиды и метеориты вызывают огромный интерес. Более того, существует отдельная наука-метеоритика или метеорная астрономия. В данном разделе изучаются метеориты и космическая пыль, а также их взаимодействие с земной атмосферой.
Болиды наблюдают со спутников. Правда, для сбора информации о поступлении метеорного вещества на Землю были созданы специальные болидные сети. Впрочем, они есть только в Европе и не являются продуктивным способом наблюдения.
§19.2. Болиды и метеориты
Болидом называется довольно редкое явление — летящий по небу огненный шар (рис. 65). Это явление вызывается вторжением в плотные слои атмосферы крупных метеорных тел, окруженных обширной оболочкой раскаленных газов и частиц, образующихся при нагревании вследствие торможения в атмосфере. Болиды часто имеют заметный угловой диаметр в 0.1—0.5 видимого диаметра Луны и бывают видны даже днем. Суеверные люди принимали такие огненные шары за летящих драконов с огнедышащей пастью. От сильного сопротивления воздуха метеорное тело нередко раскалывается и с грохотом выпадает на Землю в виде осколков. Упавшее на Землю тело называется метеоритом.
Рис. 65. Полет болида.
Метеорит, имеющий небольшие размеры, иногда целиком испаряется в атмосфере Земли. В большинстве случаев масса метеорита за время полета сильно уменьшается. До Земли долетают лишь остатки метеорита, обычно успевающие остыть, когда космическая скорость его уже погашена сопротивлением воздуха. Иногда выпадает целый метеоритный дождь. При полете метеориты оплавляются и покрываются черной корочкой (рис. 66). Один такой «черный камень» в Мекке вделан в стену храма и служит предметом религиозного поклонения.
Рис. 66. Железный метеорит.
Бывает три вида метеоритов: каменные, железные и железо-каменные. Иногда метеориты находят через много лет после их падения. Особенно много находят железных метеоритов. В СССР метеорит — собственность государства и подлежит сдаче в музеи для изучения. По содержанию радиоактивных элементов и свинца определяют возраст метеоритов. Он различен, но самые старые метеориты имеют возраст 4,5 млрд. лет.
Некоторые наиболее крупные метеориты при большой скорости падения взрываются и образуют метеоритные кратеры, напоминающие лунные. Самый большой кратер из хорошо изученных находится в Аризоне (США) (рис. 67). Его диаметр 1200 м и глубина 200 м.
Рис. 67. Аризонский метеоритный кратер.
Этот кратер возник, по-видимому, около 5000 лет назад. Найдены следы еще больших и более древних метеоритных кратеров. Все метеориты — это члены Солнечной системы.
Судя по тому, что число астероидов растет с уменьшением их размеров, и по тому, что открыто уже много мелких астероидов, пересекающих орбиту Марса, можно думать, что метеориты — это очень мелкие астероиды с орбитами, пересекающими орбиту Земли. Структура некоторых метеоритов
Свидетельствует о том, что они подвергались высоким температурам и давлениям и, следовательно, могли существовать в недрах разрушившейся планеты или крупного астероида.
Метеориты содержат только известные на Земле химические элементы что снова показывает материальное единство Вселенной. Соединения, входящие в состав метеоритов, отличаются от земных пород и дают сведения о начальном этапе формирования планет Солнечной системы.
4. Метеоры, болиды и метеориты
Метеоры, которые в старину называли «падающими звёздами», можно видеть практически в любую ясную ночь, если только не мешает свет Луны. Явление метеора вызывается метеорными телами или метеороидами — мелкими камешками и песчинками, влетающими в атмосферу Земли со скоростями в десятки километров в секунду. В спектре вспыхнувшего метеора наблюдаются линии кремния, кальция, железа и других металлов. Теряя скорость при торможении в атмосфере, метеороиды разогреваются, испаряются и практически полностью разрушаются, не долетев до поверхности Земли. На своём пути они ионизуют молекулы воздуха. Благодаря этому светящийся метеорный след отражает радиоволны, что позволяет с помощью радиолокаторов наблюдать метеоры не только ночью, но и днём.
Фотографируя один и тот же метеор из пунктов, отстоящих друг от друга на расстоянии 20—30 км, можно определить его параллактическое смещение и вычислить, на какой высоте он появился и на какой исчез. Обычно это происходит на высотах от 130 до 80 км. Если при фотографировании использовать камеру, объектив которой периодически перекрывается вращающимся затвором, то по полученному прерывистому следу можно оценить скорость метеора (рис. 4.29).
Метеорные тела, догоняющие Землю, влетают в её атмосферу со скоростью не менее 11 км/с, а летящие навстречу — до 72 км/с. Они имеют массу от миллиграммов до нескольких граммов. Оставшаяся после разрушения этих тел мелкая пыль постепенно оседает на поверхность Земли.
Метеорные потоки наблюдаются ежегодно в определённые ночи, когда несколько (а иногда несколько десятков или даже сотен) метеоров каждый час летят вдоль направлении, идущих из одной области неба, называемой радиантом. Такие метеорные потоки получают названия по имени созвездия, в котором расположен их радиант, например Дракониды, Леониды, Персеиды. Наличие радианта означает, что до встречи с Зем- леи метеорные тела двигались почти параллельно, по близким орбитам. Еще во второй половине XIX в. удалось установить, что орбита частиц метеорного потока Персе ид практически совпадает с орбитой кометы Свифта—Туттля. Особенно очевидной связь метеорных потоков с кометами стала после наблюдении за кометой Биэлы, открытой еще в 1772 г. и регулярно возвращавшейся каждые семь лет. В 1846 г. она распалась на две самостоятельные кометы, а с 1872 г. вместо них ежегодно в конце ноября стал наблюдаться метеорный поток.
Потерянные ядром кометы твёрдые частицы растягиваются вдоль всей орбиты, по которой движется комета, и образуют огромный тор из метеорного вещества (рис. 4.30). Частицы этого тора встречаются на пути нашей планеты в определенном месте ее орбиты. Так, например, с орбитой кометы Галлея Земля сближается дважды в год — 4 мая и 22 октября. На это время приходятся два метеорных потока — майские Аквариды и Ориониды. Поскольку метеорное вещество распределяется по орбите неравномерно, активность некоторых метеорных потоков периодически меняется. Так, метеорный поток Леониды даёт обильные метеорные дожди каждые 33 года.
Наблюдения метеорных потоков, имеющие научную ценность, могут проводить и успешно проводят юные любители астрономии.
Когда в атмосферу Земли попадает из космического пространства крупное тело, наблюдается явление, называемое болидом. Болиды имеют вид огненного шара и оставляют после своего полёта след, который иногда можно наблюдать в течение нескольких секунд или, в редких случаях, минут. Наиболее яркие болиды видны даже днём.
В отдельных случаях тело, вызвавшее появление болида, не успевает до конца испариться в атмосфере и падает на поверхность Земли в виде метеорита (см. рис. 3, 4 на цветной вклейке XIII).
По химическому составу различают каменные, железные и железокаменные метеориты. Железные метеориты состоят в основном из никелистого железа, содержащего 90% железа и 9% никеля.
Подобное соотношение не встречается в земных минералах, так что железные метеориты достаточно легко отличить от пород земного происхождения (рис. 4.31). На их отполированной поверхности при травлении кислотой появляется своеобразная система продольных и поперечных полос (рис. 4.32). Такая структура возникает, когда расплавленные породы медленно остывают внутри тел диаметром свыше 200—300 км. Эти и другие данные свидетельствуют о том, что метеориты являются обломками астероидов.
Каменные метеориты составляют более 90% всех падающих на Землю метеоритов. Для большинства из них характерно наличие в их составе хондр — мелких круглых частиц размером от нескольких микрометров до сантиметра (рис. 4.33). Соотношение содержащихся в этих шариках серовато-коричневого цвета химических элементов точно такое же, как и в атмосфере Солнца. Возможно, в хондрах «законсервировано» вещество протопланетного облака.