Астрономия, Спутник, Космос

Метеоритные дожди

Метеоритные дожди



Что вызывает метеорные потоки? ---- Как наблюдать метеоритные дожди.


«Падающие звезды», «падающие звезды» или метеоры, называйте их как хотите. Эти точки света, пронизывающие ночное небо, представляют собой крошечные кусочки камня из космоса. Они проникают в нашу атмосферу со скоростью до 71 км / с (~ 158 000 миль в час). Они светятся, потому что трение с молекулами воздуха нагревает их до накаливания. Большинство из них меньше, чем рисовое зерно. Они сгорают за секунду или две на высоте около 80 км, высоко в ионосфере. Особенно яркий метеор называется огненный шар или болид.

Рисунок 1: Составное изображение метеоров из метеорного потока Геминид 2007 года, сделанное астрономом Эрно Берко. За четыре ночи он запечатлел 123 метеора на 113 фотографиях, а затем соединил их в это единственное захватывающее изображение. Это изображение ясно показывает, что метеоры текут из точки (известной как «лучистый») около созвездия Близнецов.

Фигура 2: Это составное инфракрасное изображение фрагментов из кометы 73P / Schwassman-Wachmann 3, полученное космическим телескопом Спитцера. Диагональная линия на этом изображении - след пыли, который отмечает путь кометы через пространство. Фрагменты кометы выглядят как яркие пятна внутри пылевого следа. Яркие полосы, простирающиеся слева от фрагментов кометы, представляют собой «хвосты», порожденные солнечным ветром (солнце справа от этого изображения).

Спорадические Метеоры

Есть два вида метеоров - спорадические метеоры и метеоры ливня. Спорадики происходят из случайных частиц солнечной системы, которые вращаются вокруг Солнца. Их случайные встречи с Землей непредсказуемы. В то время как они действительно группируются в различных частях неба, их возникновение носит спорадический характер - отсюда и название. Спорадики - это то, что большинство людей видят, глядя в ночное небо. Частота невооруженного глаза для спорадических метеоров редко превышает пять в час. Насколько нам известно, все метеоры, которые достигают земли - метеориты - происходят от спорадических явлений.

Душ метеоры

Метеоры ливня происходят из пыли, выделяемой кометами, когда они проходят через нашу солнечную систему. Пыль распространяется по орбите кометы и образует эллиптический след из обломков, который проходит вокруг Солнца и пересекает орбиты планет. Метеоритные дожди происходят, когда Земля проходит через этот обломок во время своей ежегодной орбиты вокруг Солнца. В следующем году Земля проходит через ту же самую обломочную дорожку примерно в ту же дату. Вот почему метеорные потоки являются предсказуемыми ежегодными событиями. (См. Рисунки 2 и 3.)

Некоторые метеорные потоки длятся всего несколько часов, другие длятся несколько дней. Продолжительность зависит от того, насколько широк пыльный след; некоторые узкие, другие шире. Солнечный свет и частицы солнечного ветра, поток горячих быстрых ионов, который постоянно дует наружу от солнца, могут оттолкнуть пыль с орбиты кометы. Чем меньше частица, тем больше она может быть перемещена. В результате, след пыли может расширяться, и когда это происходит, Земле требуется больше времени, чтобы пройти через него. (См. Рисунок 2.)

Основные метеорные потоки

Имя душаДатыПиковые датыZHRИсточник
КвадрантидыС 1 по 5 января3 января120Астероид 2003 EH1
ЛиридС 15 по 28 апреля22 апреля15Комета тэтчер
Эта АкваридыС 19 апреля по 28 мая6 мая60Комета 1P / Галлея
АриетидыС 22 мая по 2 июля7 июня54Комар Марсден
Дельта АкваридыС 12 июля по 19 августа28 июля20Kracht / Machholz кометы для солярия
ПерсеидыС 17 июля по 24 августа12 августа90Комета 109P / Swift-Tuttle
ОрионидыС 2 октября по 7 ноября21 октября20Комета 1P / Галлея
ГеминидыС 7 по 17 декабря14 декабря120Малая планета 3200 Фаэтон
УрсидыС 17 по 26 декабря22 декабря10Комета 8P / Таттл

Метеориты

Лишь в редких случаях метеор становится достаточно большим, чтобы пережить его огненный проход через атмосферу и достичь земли. Они называются метеоритами. Известно, что ни один метеорный поток никогда не достигал земли, что означает, что кометная пыль имеет форму очень мелких частиц.

Рисунок 3: Упрощенная схема солнечной системы, показывающая концентрические орбиты планет и эллиптическую орбиту кометы Галлея. Обратите внимание, как орбита кометы пересекает орбиту Земли.

"Сияющий" метеорного потока

Все метеоры в метеорном потоке происходят в одном направлении. С земли они, кажется, излучают из одного места в небе, называемого источником. Это похоже на вождение автомобиля через туннель: некоторые части туннеля проходят слева или справа над головой или под автомобилем. В этом случае «сияющий» будет «прямо вперед». Метеоритные дожди названы в честь созвездия, из которого они, кажется, излучают. Например, «Близнецы» появляются в созвездии Близнецов. (См. Рисунок 1.)

Сколько ливней, сколько метеоров?

Есть сотни метеорных потоков, и каждый год открываются новые. Некоторые из основных метеорных потоков перечислены в таблице выше.

Метеоры производят горячие следы ионизированного газа за ними. Некоторые из этих следов могут быть видны в ночном небе в течение нескольких минут после прохождения метеора. Этот газ отражает радиолокационные волны, и в результате метеоры также могут быть обнаружены в течение дня. Недавно доктор Питер Браун и его сотрудники в Университете Западного Онтарио использовали наземные радары для определения 13 новых метеорных потоков.

На своем пике хороший метеорный поток может производить сотню метеоров в час, так называемый зенитный почасовой тариф, или ZHR. Изредка происходит метеоритный шторм, где ZHR превышает 1000 метеоров в час. Метеоритный шторм Леонид 2002 года был потрясающим показом с более чем 3000 метеоров в час в течение примерно получаса.

Как кометы производят метеорные потоки?


Рисунок 4: НАСА изображение кометы Хейла-Боппа, показывая его два хвоста.

Кометы - это маленькие тела, состоящие в основном из льда с небольшим количеством песка или гравия. Ядро типичной кометы составляет несколько миль в поперечнике. Он проводит большую часть своего времени на ленивой, эллиптической орбите во внешней солнечной системе, где его ядро ​​холодное и в основном неактивное. Например, комета Галлея имеет период 76 лет и в самой дальней точке от Солнца находится за пределами орбиты Нептуна. Здесь температура поверхности кометы составляет около 47 градусов выше абсолютного нуля (-375 F).

Но во время прохождения кометы около Солнца его поверхность нагревается, часть льда испаряется, и пыль выпускается. У каждой кометы есть два хвоста, один из которых состоит из пыли, а другой - из газа. Оба хвоста тянутся от ядра и более или менее направлены от Солнца. Это потому, что очень горячие частицы, исходящие от Солнца (солнечный ветер), выталкивают хвосты наружу, независимо от направления движения ядра.

Пылевые потоки могут выглядеть равномерно, но они обычно состоят из нескольких отдельных потоков, как нити веревки. Каждая нить была произведена различным проходом кометы через внутреннюю солнечную систему. Из-за гравитационного поля Юпитера эллиптический поток частиц также из года в год очень незначительно смещается. В результате число метеоров может варьироваться от одного ежегодного ливня к другому, когда Земля проходит через различные части потока пыли. Примерно к 2099 году орбита кометы Темпеля-Туттля (источника метеоров Леонида) больше не будет пересекать орбиту Земли. Результат? Нет больше Леонид метеоритный дождь.

Кометы являются источником большинства метеорных потоков, но некоторые из них происходят из астероидов. Это могут быть очень старые кометы. После достаточного количества проходов через теплую внутреннюю солнечную систему лед полностью испаряется, в результате чего рыхлые частицы пыли удерживаются вместе под действием собственной слабой гравитации. Эти так называемые астероиды "груды камней" могут быть остатками бывших комет.

В настоящее время некоторые метеоры на самом деле являются кусочками искусственного космического мусора. Это, как правило, такие вещи, как сколы краски и использованное оборудование ракеты. Метеоры, которые они производят, иногда можно идентифицировать как искусственные, потому что они движутся по небу гораздо медленнее, чем естественные метеоры.

Рисунок 5: Упрощенная схема Земли, приближающейся к пыльной тропе кометы. На этой диаграмме вы смотрите на Северный полюс Земли. Обратите внимание, как утренняя сторона Земли будет пахать в прах, а вечерняя сторона будет несколько экранирована. Вот почему после полуночи часто появляется больше видимых метеоров - вы находитесь на той стороне Земли, которая пашет в пыль.

Как наблюдать метеоритный дождь

Для начала нужно выяснить, когда идет метеоритный дождь (см. Таблицу выше). Далее вы хотите найти место с четким обзором всего неба. Темные области вдали от любых городских огней являются лучшими. Избегайте мест, где фары автомобиля на мгновение ослепят вас. Лучше всего откидываться на шезлонге или на земле с подушкой, чтобы вы с комфортом смотрели вверх. Знание созвездия, в котором лежит сияющий, может быть полезным, но не обязательным: метеоры могут появиться где угодно на небе. Тогда расслабьтесь и смотрите в небеса. Бинокль не нужен, чтобы видеть метеоры, но может быть полезен для наблюдения за следами пара после особенно яркого метеора. Другое полезное снаряжение - средство от насекомых летом. Фонарик может быть полезен, но убедитесь, что у него есть красный фильтр, чтобы избежать потери темновой адаптации при его использовании.

В общем, мы можем увидеть больше метеоров после полуночи. Вот почему. Земля вращается, когда движется сквозь пылевой след кометы. Вечером мы находимся на той стороне земли, которая защищена от следа пыли, а утром мы находимся на той стороне земли, которая вращается в направлении следа пыли. Это как ехать сквозь дождь: на лобовом стекле всегда больше дождя, чем на заднем стекле. (См. Рисунок 5.)

Безлунные ночи лучше, потому что луна осветляет небо. При полной луне глаз не может полностью адаптироваться к темноте. Полная адаптация занимает около 20 минут.

Может быть, вы читаете эту статью, потому что вы готовитесь смотреть метеоритный дождь. Я надеюсь, что вам весело и приятно. Если вы хотите увидеть метеорный поток, достаньте свой календарь и отметьте его для одного из ливней, перечисленных в таблице выше. Теперь, когда вы знаете, как работают метеорные потоки, вы не захотите пропустить это.

Связанная информация
Международная метеорологическая организация
Центр астрономических данных Международного астрономического союза

Об авторе

Дэвид К. Линч, доктор философии, астроном и планетолог, живущий в Топанге, штат Калифорния. Когда он не слоняется вокруг разлома Сан-Андреас или не использует большие телескопы на Мауна-Кеа, он играет на скрипке, собирает гремучих змей, читает публичные лекции по радуге и пишет книги («Цвет и свет в природе», издательство Кембриджского университета) и эссе. Последняя книга доктора Линча - это Полевое руководство по неисправности Сан-Андреас. Книга содержит двенадцать однодневных поездок на автомобиле по различным частям разлома, а также дорожные журналы за милю за милей и координаты GPS для сотен объектов разломов. Так случилось, что дом Дейва был разрушен в 1994 году в результате землетрясения в Нортридже силой 6,7 балла.


Смотреть видео: Земля проходит через метеорный поток Персеиды небо украсил настоящий звездный дождь.