In einer klaren, dunklen Nacht, besonders Mitte August, November und Dezember, können Sie „Sternschnuppen“ sehen, die den Himmel nachzeichnen - das sind Meteore, ein interessantes Naturphänomen, das den Menschen seit jeher bekannt ist.

Meteore haben besonders in den letzten Jahren die Aufmerksamkeit der astronomischen Wissenschaft auf sich gezogen. Sie haben schon viel über unser Sonnensystem und über die Erde selbst, insbesondere über die Erdatmosphäre, erzählt.

Darüber hinaus haben Meteore im übertragenen Sinne die Schulden zurückgezahlt, die für ihr Studium ausgegebenen Mittel zurückerstattet und einen Beitrag zur Lösung einiger praktischer Probleme von Wissenschaft und Technologie geleistet.

Das Studium von Meteoren wird in einer Reihe von Ländern aktiv entwickelt, und unsere Kurzgeschichte widmet sich einigen dieser Studien. Beginnen wir mit einer Begriffsklärung.

Ein Objekt, das sich im interplanetaren Raum bewegt und Abmessungen hat, wie sie sagen, „größer als molekular, aber kleiner als asteroid“, wird Meteoroid oder Meteoroid genannt. Beim Eindringen in die Erdatmosphäre erwärmt sich ein Meteoroid (Meteoroid), leuchtet hell und hört auf zu existieren und verwandelt sich in Staub und Dampf.

Das durch die Verbrennung eines Meteoriten verursachte Lichtphänomen wird als Meteor bezeichnet. Wenn der Meteoroid eine relativ große Masse hat und seine Geschwindigkeit relativ gering ist, dann fällt manchmal ein Teil des Meteoroiden auf die Erdoberfläche, ohne Zeit zu haben, vollständig in der Atmosphäre zu verdampfen.

Dieser heruntergefallene Teil wird Meteorit genannt. Als Feuerbälle werden extrem helle Meteore bezeichnet, die wie ein Feuerball mit Schweif oder ein brennender Feuerbrand aussehen. Helle Feuerbälle sind manchmal sogar tagsüber sichtbar.

Warum Meteore studieren

Meteore werden seit Jahrhunderten beobachtet und untersucht, aber erst in den letzten drei oder vier Jahrzehnten wurden die Natur, die physikalischen Eigenschaften, die Eigenschaften von Umlaufbahnen und der Ursprung dieser kosmischen Körper, die Quellen von Meteoriten sind, klar verstanden. Das Interesse der Forscher an Meteorphänomenen ist mit mehreren Gruppen wissenschaftlicher Probleme verbunden.

Zunächst einmal ist das Studium der Flugbahn von Meteoren, der Lumineszenz- und Ionisationsprozesse der Materie von Meteoroiden wichtig, um ihre physikalische Natur zu klären, und sie, Meteorkörper, sind schließlich „Versuchsportionen“ der angekommenen Materie auf der Erde aus entfernten Regionen des Sonnensystems.

Darüber hinaus liefert die Untersuchung einer Reihe physikalischer Phänomene, die den Flug eines Meteorkörpers begleiten, reichhaltiges Material für die Untersuchung der physikalischen und dynamischen Prozesse, die in der sogenannten Meteorzone unserer Atmosphäre, dh in Höhen von 60 bis 120 km, ablaufen. Hier werden am häufigsten Meteore beobachtet.

Darüber hinaus bleiben Meteore für diese Schichten der Atmosphäre vielleicht das effektivste "Forschungswerkzeug", auch vor dem Hintergrund des derzeitigen Umfangs der Forschung mit Raumfahrzeugen.

Direkte Methoden zur Untersuchung der oberen Schichten der Erdatmosphäre mit künstlichen Erdsatelliten und Höhenraketen wurden vor vielen Jahren, seit dem Internationalen Geophysikalischen Jahr, weit verbreitet.

Allerdings liefern künstliche Satelliten in Höhen über 130 km Informationen über die Atmosphäre, in geringeren Höhen verglühen Satelliten einfach in den dichten Schichten der Atmosphäre. Raketenmessungen werden nur über feste Punkte auf der Erde durchgeführt und sind von kurzfristiger Natur.

Meteorkörper sind vollwertige Bewohner des Sonnensystems, sie kreisen auf geozentrischen Bahnen, die meist die Form einer Ellipse haben.

Wenn man abschätzt, wie sich die Gesamtzahl der Meteoroiden auf Gruppen mit unterschiedlichen Massen, Geschwindigkeiten und Richtungen verteilt, kann man nicht nur den gesamten Komplex kleiner Körper des Sonnensystems untersuchen, sondern auch eine Grundlage für die Erstellung einer Theorie über den Ursprung und die Entwicklung von schaffen meteorische Materie.

BEIM In letzter Zeit Im Zusammenhang mit der intensiven Erforschung des erdnahen Weltraums hat auch das Interesse an Meteoren zugenommen. Eine wichtige praktische Aufgabe war die Einschätzung der sogenannten Meteorgefahr auf verschiedenen Weltraumpfaden.

Dies ist natürlich nur eine private Angelegenheit, Weltraum- und Meteorforschung haben viele Gemeinsamkeiten, und die Untersuchung von Meteorteilchen ist fest in die Weltraumprogramme eingegangen. So wurden beispielsweise mit Hilfe von Satelliten, Raumsonden und geophysikalischen Raketen wertvolle Informationen über die kleinsten Meteoroiden gewonnen, die sich im interplanetaren Raum bewegen.

Hier nur eine Zahl: Die an Raumfahrzeugen installierten Sensoren ermöglichen es, Einschläge von Meteoroiden zu registrieren, deren Ausmaße in tausendstel Millimetern (!) gemessen werden.

Wie Meteore beobachtet werden

In einer klaren mondlosen Nacht sind Meteore bis zur 5. und sogar 6. Größenordnung zu sehen – sie haben die gleiche Helligkeit wie die schwächsten Sterne, die mit bloßem Auge sichtbar sind. Aber meistens sind etwas hellere Meteore, heller als die 4. Größenordnung, mit bloßem Auge sichtbar; etwa 10 solcher Meteore sind im Durchschnitt innerhalb einer Stunde zu sehen.

Insgesamt gibt es pro Tag etwa 90 Millionen Meteore in der Erdatmosphäre, die nachts zu sehen sind. Die Gesamtzahl der Meteoroiden unterschiedlicher Größe, die täglich in die Erdatmosphäre eindringen, geht in die Hunderte von Milliarden.

In der Meteorastronomie hat man sich darauf geeinigt, Meteore in zwei Typen zu unterteilen. Meteore, die jede Nacht beobachtet werden und sich in verschiedene Richtungen bewegen, werden zufällig oder sporadisch genannt. Ein anderer Typ sind periodische oder strömende Meteore, sie erscheinen zur gleichen Jahreszeit und aus einem bestimmten kleinen Bereich des Sternenhimmels - den strahlenden. Das Wort ist – strahlend – bedeutet in diesem Fall „strahlende Fläche“.

Meteorkörper, die sporadische Meteore hervorbringen, bewegen sich im Raum unabhängig voneinander auf den unterschiedlichsten Bahnen und periodisch auf fast parallelen Bahnen, die gerade vom Radianten ausgehen.

Meteorschauer sind nach den Sternbildern benannt, in denen sich ihre Radianten befinden. Zum Beispiel sind die Leoniden ein Meteoritenschauer mit einem Radianten im Sternbild Löwe, die Perseiden im Sternbild Perseus, die Orioniden im Sternbild Orion und so weiter.

Wenn man die genaue Position des Strahlers, den Moment und die Geschwindigkeit des Meteors kennt, ist es möglich, die Elemente der Umlaufbahn des Meteoriten zu berechnen, dh die Art seiner Bewegung im interplanetaren Raum herauszufinden.

Visuelle Beobachtungen ermöglichten es, wichtige Informationen über die täglichen und jahreszeitlichen Veränderungen der Gesamtzahl der Meteore und über die Verteilung der Radianten über die Himmelskugel zu gewinnen. Zur Untersuchung von Meteoren werden jedoch hauptsächlich fotografische, Radar- und in den letzten Jahren auch elektronenoptische und fernsehtechnische Beobachtungsmethoden eingesetzt.

Die systematische fotografische Erfassung von Meteoren begann vor etwa vierzig Jahren, dazu werden sogenannte Meteorpatrouillen eingesetzt. Eine Meteorpatrouille ist ein System aus mehreren fotografischen Einheiten, und jede Einheit besteht normalerweise aus 4-6 Weitwinkel-Fotokameras, die so installiert sind, dass alle zusammen den maximal möglichen Bereich des Himmels abdecken.

Wenn man einen Meteor von zwei Punkten aus beobachtet, die 30 bis 50 km voneinander entfernt sind, ist es einfach, seine Höhe, seine Flugbahn in der Atmosphäre und seine Ausstrahlung anhand von Fotos vor dem Hintergrund von Sternen zu bestimmen.

Wenn vor den Kameras einer der Patrouilleneinheiten ein Obturator, dh ein rotierender Verschluss, platziert wird, kann auch die Geschwindigkeit des Meteoriten bestimmt werden - anstelle einer durchgehenden Spur erscheint eine gepunktete Linie auf dem Film , und die Länge der Schläge ist genau proportional zur Geschwindigkeit des Meteoriten.

Bringt man Prismen oder Beugungsgitter vor die Kameralinsen eines anderen Geräts, erscheint auf der Platte das Spektrum eines Meteors, so wie auf einer weißen Wand das Spektrum eines Sonnenstrahls, der durch ein Prisma gelaufen ist. Und aus den Spektren des Meteors lässt sich die chemische Zusammensetzung des Meteoriten bestimmen.

Einer der wichtigen Vorteile von Radarmethoden ist die Möglichkeit, Meteore bei jedem Wetter und rund um die Uhr zu beobachten. Darüber hinaus ermöglicht Radar die Registrierung sehr schwacher Meteore bis zu einer Größe von 12-15, die von Meteoroiden mit einer Masse von Millionstel Gramm oder sogar weniger erzeugt werden.

Das Radar „erkennt“ nicht den Meteorkörper selbst, sondern seine Spur: Bei der Bewegung in der Atmosphäre kollidieren die verdampften Atome des Meteoroiden mit Luftmolekülen, werden angeregt und verwandeln sich in Ionen, also bewegliche geladene Teilchen.

Es bilden sich ionisierte Meteorspuren mit einer Länge von mehreren zehn Kilometern und anfänglichen Radien in der Größenordnung von einem Meter; das sind eine Art hängende (natürlich nicht lange!) atmosphärische Leiter, genauer gesagt Halbleiter - in ihnen kann man pro Zentimeter Bahnlänge 106 bis 1016 freie Elektronen bzw. Ionen zählen.

Eine solche Konzentration freier Ladungen reicht völlig aus, um Funkwellen im Meterbereich von ihnen wie von einem leitenden Körper zu reflektieren. Aufgrund von Diffusion und anderen Phänomenen dehnt sich die ionisierte Spur schnell aus, ihre Elektronenkonzentration fällt und unter dem Einfluss von Winden in der oberen Atmosphäre löst sich die Spur auf.

Dadurch ist es möglich, mit Radar die Geschwindigkeit und Richtung von Luftströmungen zu untersuchen, um beispielsweise die globale Zirkulation der oberen Atmosphäre zu untersuchen.

In den letzten Jahren wurden vermehrt Beobachtungen von sehr hellen Feuerbällen beobachtet, die manchmal von Meteoriten begleitet werden. In mehreren Ländern werden Feuerball-Beobachtungsnetzwerke mit „All-Sky“-Kameras organisiert.

Sie kontrollieren zwar den gesamten Himmel, registrieren aber nur sehr helle Meteore. Solche Netzwerke umfassen 15-20 Punkte in einer Entfernung von 150-200 Kilometern, sie decken große Gebiete ab, da das Eindringen eines großen Meteoriten in die Erdatmosphäre ein relativ seltenes Phänomen ist.

Und hier ist das Interessante: Von den mehreren hundert fotografierten hellen Feuerbällen wurden nur drei von einem Meteoriteneinschlag begleitet, obwohl die Geschwindigkeiten großer Meteoroiden nicht sehr groß waren. Damit ist die oberirdische Explosion des Tunguska-Meteoriten im Jahr 1908 ein typisches Phänomen.

Struktur und chemische Zusammensetzung von Meteoroiden

Das Eindringen eines Meteoriten in die Erdatmosphäre wird von komplexen Prozessen seiner Zerstörung begleitet - Schmelzen, Verdampfen, Zerstreuen und Zerkleinern. Atome von Meteormaterie werden bei Kollision mit Luftmolekülen ionisiert und angeregt: Das Leuchten eines Meteors ist hauptsächlich mit der Strahlung angeregter Atome und Ionen verbunden, sie bewegen sich mit der Geschwindigkeit des Meteorkörpers selbst und haben eine kinetische Energie von mehreren zehn bis Hunderte von Elektronenvolt.

Fotografische Beobachtungen von Meteoren mit der Methode der sofortigen Belichtung (ca. 0,0005 Sek.), entwickelt und weltweit zum ersten Mal in Duschanbe und Odessa durchgeführt, zeigten deutlich verschiedene Arten der Fragmentierung von Meteoriten in der Erdatmosphäre.

Eine solche Fragmentierung kann sowohl durch die komplexe Natur der Zerstörungsprozesse von Meteoroiden in der Atmosphäre als auch durch die lockere Struktur von Meteoroiden und ihre geringe Dichte erklärt werden. Die Dichte von Meteorkörpern kometenartigen Ursprungs ist besonders gering.

Die Spektren von Meteoren zeigen hauptsächlich helle Emissionslinien. Darunter befanden sich Linien aus neutralen Atomen von Eisen, Natrium, Mangan, Kalzium, Chrom, Stickstoff, Sauerstoff, Aluminium und Silizium sowie Linien aus ionisierten Atomen von Magnesium, Silizium, Kalzium und Eisen. Wie Meteoriten können Meteoroide in zwei große Gruppen eingeteilt werden – Eisen und Stein, und es gibt viel mehr Steinmeteoroiden als Eisenmeteoroiden.

Meteoritenmaterie im interplanetaren Raum

Eine Analyse der Bahnen sporadischer Meteoroiden zeigt, dass sich die meteorische Materie hauptsächlich in der Ekliptikebene (der Ebene, in der die Umlaufbahnen der Planeten liegen) konzentriert und sich in der gleichen Richtung wie die Planeten selbst um die Sonne bewegt. Dies ist eine wichtige Schlussfolgerung, die den gemeinsamen Ursprung aller Körper des Sonnensystems beweist, einschließlich so kleiner wie Meteoroiden.

Die beobachtete Geschwindigkeit von Meteoroiden relativ zur Erde liegt im Bereich von 11-72 km/s. Aber die Geschwindigkeit der Erde in ihrer Umlaufbahn beträgt 30 km/s, was bedeutet, dass die Geschwindigkeit von Meteoroiden relativ zur Sonne 42 km/s nicht überschreitet. Das heißt, sie ist geringer als die parabolische Geschwindigkeit, die erforderlich ist, um das Sonnensystem zu verlassen.

Daher die Schlussfolgerung - Meteoroiden kommen nicht aus dem interstellaren Raum zu uns, sie gehören zum Sonnensystem und bewegen sich in geschlossenen elliptischen Bahnen um die Sonne. Anhand von Foto- und Radarbeobachtungen wurden bereits die Umlaufbahnen von mehreren zehntausend Meteoroiden bestimmt.

Neben der Anziehungskraft der Sonne und der Planeten wird die Bewegung von Meteoroiden, insbesondere von kleinen Meteoriten, maßgeblich von Kräften beeinflusst, die durch den Einfluss der elektromagnetischen und korpuskularen Strahlung der Sonne verursacht werden.

So werden insbesondere unter dem Einfluss von Lichtdruck die kleinsten Meteorteilchen kleiner als 0,001 mm aus dem Sonnensystem herausgedrückt. Darüber hinaus wird die Bewegung kleiner Partikel auch erheblich durch die verlangsamende Wirkung des Strahlungsdrucks (Poynting-Robertson-Effekt) beeinflusst, wodurch die Umlaufbahnen der Partikel allmählich "schrumpfen", sie nähern sich immer mehr an Die Sonne.

Die Lebensdauer von Meteoroiden in den inneren Regionen des Sonnensystems ist kurz, und daher müssen die Reserven an meteorischer Materie irgendwie ständig wieder aufgefüllt werden.

Es gibt drei Hauptquellen für eine solche Auffüllung:

1) der Zerfall von Kometenkernen;

2) Fragmentierung von Asteroiden (Sie erinnern sich, dies sind kleine Planeten, die sich hauptsächlich zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter bewegen) als Ergebnis ihrer gegenseitigen Kollisionen;

3) der Zustrom sehr kleiner Meteoroiden aus der fernen Umgebung des Sonnensystems, wo sich wahrscheinlich Überreste der Substanz befinden, aus der das Sonnensystem gebildet wurde.

Meteoriten sind Felsen, die vom Himmel fallen. Die meisten von ihnen stammen aus der Zeit der Entstehung des Sonnensystems, aber einige von ihnen kommen vom Mond und sogar vom Mars zu uns.

Zwischen den Planeten liegt überraschend viel Weltraumschrott. Meistens handelt es sich dabei um Reststoffe, die während der Entstehung der Planeten entstanden sind, aber einige davon sind relativ jungen Ursprungs, wie etwa die staubigen Schweife von Kometen. Astronomen verwenden drei ähnliche Wörter, um sich auf dieses Material zu beziehen: Meteoroid, Meteor und Meteorit.

Ein Meteorkörper ist ein Stück Stein oder eine Ansammlung von Stacheln im Weltraum. Die Erdoberfläche wird ständig von Himmelskörpern unterschiedlicher Größe bombardiert: von Staubpartikeln bis hin zu mehreren Kilogramm schweren Steinen. Diese Körper brechen mit einer Geschwindigkeit von 60.000 km / h oder mehr in die Atmosphäre ein. Durch die Reibung an der Luft werden Gegenstände heiß und blitzen feuerrot auf. Ein Meteor ist eine sichtbare Spur am Himmel, die ein ausbrechendes Objekt hinterlässt, wenn es in die Atmosphäre eintritt. Diese Wanderwege werden auch Sternschnuppen genannt. Ein Meteoritenkörper, der die Erdoberfläche erreicht, wird als Meteorit bezeichnet. Oft werden Meteoriten nach dem Ort benannt, an dem sie niedergegangen sind.

Auf ihrer jährlichen Reise um die Sonne reißt die Erde auf ihrem Weg etwa 1000 Tonnen Weltraumgestein und Schmerz mit sich. Ein Großteil dieses Materials rotiert im Sonnensystem in Form eines Stroms, der entsteht, wenn ein Komet durch das Sonnensystem rast und einen Schweif aus felsigen Trümmern hinterlässt. Wenn die Erde eine solche Note passiert, sind Meteoritenschauer am Himmel zu sehen. Von Staubkörnern, die in der Atmosphäre brennen, am Himmel von hellen Linien, die von einem Punkt zu kommen scheinen. Das Auftreten von Meteorschauern kann ziemlich genau vorhergesagt werden, da die Erde Meteorschauer jedes Jahr mehr oder weniger zur gleichen Zeit durchquert.

Steine, die sicher die Erde erreichen und in Flammen durch die gesamte Atmosphäre fliegen, sind nicht so häufig. Eine grobe Schätzung der jährlichen Menge solchen Materials, die auf die Erdoberfläche fällt, liegt bei 200 Sümpfen, und fast alles davon in Form von sehr kleinen Staubkörnern. Jedes Jahr werden nur etwa 20 neue Meteoriten gefunden. Die Radioaktivität von Meteoriten zeigt, dass sie vor 4,6 Milliarden Jahren als Teil des Sonnensystems entstanden sind. Da sie Proben des Urmaterials des frühen Sonnensystems sind, sind Meteoriten für Planetenforscher sehr wertvoll.

Es gibt drei Haupttypen von Meteoriten: diejenigen, die hauptsächlich aus Eisen bestehen; dann Steineisen und schließlich Stein, der nur eine geringe Menge Metall enthalten kann. Eisenmeteorite sind am einfachsten zu erkennen, da sie sehr dicht und stark sind. Steinmeteoriten sind von großem Interesse, weil sie nie sehr heiß waren (abgesehen von ihrem kurzen Fall durch die Atmosphäre). Das bedeutet, dass sie sich seit ihrer Gründung nicht wesentlich verändert haben. Daher ähnelt ihre chemische Zusammensetzung der des frühen Sonnensystems.

Bisher wurde kein einziger Todesfall durch Meteoriten registriert, obwohl es Fälle von akuter Gefahr gegeben hat. Ein Meteorit fiel am 31. August 1991 weniger als 4 Meter von zwei Jungen entfernt. Dies geschah im Bundesstaat Indiana (USA). Durch den Einschlag dieses Meteoriten entstand ein Krater mit einer Tiefe von 4 cm und einem Durchmesser von 9 cm.Im selben Jahr kam ein weiterer Meteorit sehr nahe an einen Mann heran, der in seinem Garten in England arbeitete. Am 13. Oktober 1992 zerschellte ein großer Meteorit im Bundesstaat New York (USA) an einem leeren Auto.

Große Meteoriten hinterlassen bedeutende Krater. Der am besten erhaltene Krater befindet sich in Arizona, da das trockene Wüstenklima ihn seit seiner Entstehung vor etwa 50.000 Jahren vor Erosion geschützt hat. Dies ist jedoch nur einer von 140 Meteoritenkratern auf der Erde, von denen viele viel größer sind. Das Alter eines der größten Krater in Quebec (Kapala) beträgt 200 Millionen Jahre, sein Durchmesser beträgt 100 km.

Derzeit ist die Hauptquelle von Meteoriten für wissenschaftliche Analysen die Eisdecke der Antarktis. Es gibt bereits Tausende von ihnen. Nachdem sie bis zu einer Million Jahre in den Tiefen von Schnee und Eis gelegen hatten, wurden sie freigelegt und auf der Oberfläche des Festlandes und an Orten gefunden, an denen starke Winde Eiskappen abgerissen hatten. Die trockenen Steinwüsten Westaustraliens und Namibias sind ebenfalls wichtige Quellen alter Meteoriten.

Kometen

Groß Kometen mit Schweifen, die sich weit über den Himmel erstrecken, wurden seit der Antike beobachtet. Kometen galten einst als atmosphärische Phänomene. Die Bewegung von Kometen über den Himmel wurde zuerst von Halley (1705) erklärt, der feststellte, dass ihre Umlaufbahnen sehr langgestreckt sind. Er bestimmte die Umlaufbahnen von 24 hellen Kometen, und es stellte sich heraus, dass die Kometen von 1531, 1607 und 1682. haben sehr ähnliche Bahnen. Daraus schloss Halley, dass dies derselbe Komet ist, der sich in einer sehr langgestreckten Ellipse mit einer Periode von etwa 76 Jahren um die Sonne bewegt. Halley sagte voraus, dass es 1758 wieder auftauchen würde, und im Dezember 1758 wurde es tatsächlich entdeckt. Halley selbst erlebte diese Zeit nicht mehr und konnte nicht sehen, wie glänzend seine Vorhersage bestätigt wurde. Dieser Komet (einer der hellsten) wurde nach ihm benannt (Abb. 4.11). Der Halleysche Komet erschien zuletzt 1986 an unserem Himmel.

Reis. 4.11. Komet Halley (Georgia, USA).

Die Suche nach Kometen wurde zuerst visuell und dann anhand von Fotos durchgeführt, aber die Entdeckungen von Kometen während visueller Beobachtungen werden auch heute noch häufig gemacht. Kometen sind nach den Namen der Menschen benannt, die sie entdeckt haben.

Bis heute wurden etwa 1000 Kometen in den Katalogen registriert und die Elemente ihrer Bahnen bestimmt. Die meisten Kometen bewegen sich in sehr langgestreckten Ellipsen, fast Parabeln. Kometen mit einer elliptischen Umlaufbahn werden genannt Zeitschrift , und wenn ihre Umlaufzeit weniger als 200 Jahre beträgt, dann kurzer Zeitraum, wenn mehr, dann langfristig.

Bei den periodischen Kometen sind etwa 80 % ihrer Bahnen um weniger als 45° zur Ebene der Ekliptik geneigt. Nur der Halleysche Komet hat eine Umlaufbahn mit einer Neigung von mehr als 90° und bewegt sich daher in die entgegengesetzte Richtung. Der Rest bewegt sich in einer geraden Linie.

Unter den kurzperiodischen Kometen sticht die „Jupiter-Familie“ hervor - eine große Gruppe von Kometen, deren Aphelia sich in der gleichen Entfernung von der Sonne befinden wie die Umlaufbahn des Jupiter. Es wird angenommen, dass die Jupiter-Familie durch das Einfangen von Kometen durch den Planeten entstanden ist, die sich zuvor auf längeren Umlaufbahnen bewegten.

Die Bahnen periodischer Kometen unterliegen sehr auffälligen Änderungen. Manchmal kommt ein Komet mehrmals an der Erde vorbei und wird dann durch die Anziehungskraft der Riesenplaneten in eine weiter entfernte Umlaufbahn geschleudert und unbeobachtbar. In anderen Fällen hingegen wird ein noch nie zuvor beobachteter Komet dadurch sichtbar, dass er an Jupiter oder Saturn vorbeigezogen ist und seine Umlaufbahn dramatisch verändert hat. Zusätzlich zu solchen abrupten Änderungen, die nur für eine begrenzte Anzahl von Objekten bekannt sind, erfahren die Umlaufbahnen aller Kometen allmähliche Änderungen.

In der Struktur eines Kometen werden die folgenden Bestandteile unterschieden: der Kern, der Kopf und der Schweif.

Kern Kometen sind kleine feste Eiskörper, die feuerfeste Partikel und organische Verbindungen enthalten. Fast die gesamte Masse eines Kometen ist im Kern konzentriert. Bis zu 80 Prozent des Kometenkerns besteht aus Wassereis, darin eingestreut sind gefrorenes Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Methan, Ammoniak und Metallpartikel. Die Kerne haben eine Größe von wenigen hundert Metern bis zu mehreren hundert Kilometern.

Wenn sich der Komet der Sonne auf wenige AE nähert, beginnt das Eis zu verdampfen. Dabei reißt das verdampfende Gas Staubpartikel mit. Der Komet entsteht Kopf , dessen Durchmesser die Größen 10 4 -10 6 erreichen kann km. Unter der Einwirkung von Lichtdruck weichen die Flugbahnen von Molekülen und Staubpartikeln ab und gehen in die der Sonne entgegengesetzte Richtung und bilden sich Schwanz . Die Schweife heller Kometen erstrecken sich über Hunderte Millionen Kilometer. Manchmal gibt es einen sogenannten Gegenschweif, der auf die Sonne gerichtet ist. Dies ist ein großer Staub, der in der Ebene der Umlaufbahn zurückbleibt.

Jede Rückkehr eines Kometen zur Sonne geht nicht spurlos vorüber. Die Helligkeit kurzperiodischer Kometen nimmt mit der Zeit ab. Der Kern eines Kometen verliert etwa 1/1000 seiner Masse. Daher wird beispielsweise die Lebensdauer des Halleyschen Kometen auf 20.000 Jahre geschätzt. Aber Kometen können noch kleiner existieren. Sie können bei Kollisionen mit Planeten, Meteoritenkörpern sterben. In einigen Fällen wurde der Zerstörungsprozess von Kometen fast direkt beobachtet.

Die Frage nach dem Ursprung von Kometen ist noch nicht ausreichend untersucht. Nach der Hypothese des niederländischen Wissenschaftlers Oort ist das Sonnensystem von einer riesigen Wolke aus Kometenkernen umgeben, die sich bis zu 1 erstreckt p.s(Oortsche Wolke). Unter der Wirkung von Sternstörungen ändern sich die Umlaufbahnen einiger Kerne, und infolgedessen erscheinen Kometen in der Nähe der Sonne. Einige der kurzperiodischen Kometen stammen möglicherweise aus dem Kuipergürtel.

Meteora(Abb. 4.12) werden in Form von kurzzeitigen Blitzen beobachtet, die über den Himmel streichen und verschwinden, wobei sie manchmal mehrere Sekunden lang eine schmale leuchtende Spur hinterlassen. Im Alltag werden sie oft Sternschnuppen genannt. Lange Zeit interessierten sich Astronomen überhaupt nicht für Meteore, sondern betrachteten sie als atmosphärisches Phänomen wie Blitze. Erst am Ende des XVIII Jahrhunderts. Durch Beobachtungen derselben Meteore von verschiedenen Punkten aus wurden erstmals ihre Höhen und Geschwindigkeiten bestimmt Es stellte sich heraus, dass Meteore kosmische Körper sind, die mit Geschwindigkeiten von mehreren von außen in die Erdatmosphäre eintreten km/s bis zu mehreren Dutzend km/s und darin in einer Höhe von etwa 80 brennen km.

Die Häufigkeit von Meteoren und ihre Verteilung über den Himmel ist nicht immer gleichmäßig. Systematisch beobachtet Meteoriten Schauer, Meteore, von denen über einen bestimmten Zeitraum (mehrere Nächte) ungefähr in der gleichen Region des Himmels erscheinen. Wenn sich ihre Spuren rückwärts fortsetzen, schneiden sie sich in der Nähe eines Punktes, genannt strahlend Meteorregen. Viele Meteorschauer sind periodisch, wiederholen sich Jahr für Jahr und sind nach den Konstellationen benannt, in denen ihre Radianten liegen. So wird der jährlich etwa vom 20. Juli bis zum 20. August stattfindende Meteoritenschauer Perseiden genannt, da sein Radiant im Sternbild Perseus liegt. Von den Sternbildern Lyra und Löwe haben die Meteoritenschauer Lyrid (Mitte April) und Leonid (Mitte November) jeweils ihren Namen.

Reis. 4.12. Foto eines Meteors. Der Sternhaufen der Plejaden ist auf der linken Seite sichtbar.

Die Aktivität von Meteorschauern variiert von Jahr zu Jahr. Es gibt Jahre, in denen die Anzahl der zum Strom gehörenden Meteore sehr gering ist, und in anderen Jahren (in der Regel mit einer bestimmten Periode wiederholt) ist sie so häufig, dass das Phänomen selbst genannt wird Sternenregen. Die letzten Sternschauer wurden im August 1961 (Perseiden) und im November 1966 (Leoniden) beobachtet. Die sich ändernde Aktivität von Meteorschauern erklärt sich aus der Tatsache, dass Meteorpartikel in den Strömen ungleichmäßig entlang einer elliptischen Umlaufbahn verstreut sind, die die Erde kreuzt.

Meteore, die nicht zu Strömen gehören, werden genannt sporadisch. Die statistische Verteilung der Bahnen sporadischer Meteore wurde nicht genau untersucht, aber es gibt Grund zu der Annahme, dass sie der Verteilung der Bahnen periodischer Kometen ähnlich ist. Viele Meteoritenschauer haben Umlaufbahnen, die denen bekannter Kometen nahe kommen. Es sind Fälle bekannt, in denen ein Komet verschwand, der damit verbundene Meteorschauer aber blieb (Bielas Komet). All dies lässt uns glauben, dass Meteorschauer aus der Zerstörung von Kometen resultieren.

Tagsüber flammen in der Erdatmosphäre etwa 10 8 Meteore auf, die heller als 5 m sind. Helle Meteore werden seltener beobachtet, schwache häufiger. Sehr helle Meteore Feuerbälle kann tagsüber beobachtet werden. Feuerbälle werden manchmal von Verlust begleitet Meteoriten. Das Erscheinen eines Feuerballs kann von einer mehr oder weniger starken Stoßwelle, Schallphänomenen und der Bildung eines Rauchschweifs begleitet sein.

Die Spektren von Meteoren bestehen aus Emissionslinien. Wenn ein Meteorteilchen in der Atmosphäre langsamer wird, erwärmt es sich, beginnt zu verdampfen und um es herum bildet sich eine Wolke aus heißen Gasen. Es sind vor allem Metalllinien, die leuchten: Sehr häufig werden beispielsweise H- und K-Linien von ionisiertem Calcium und Eisenlinien beobachtet. Anscheinend ähnelt die chemische Zusammensetzung von Meteorpartikeln der Zusammensetzung von Stein- und Eisenmeteoriten, aber die mechanische Struktur von Meteoroiden sollte völlig anders sein.

Meteoriten, "himmlische Steine" sind der Menschheit seit sehr langer Zeit bekannt. Anscheinend ist das Erscheinen der ersten Eisenwerkzeuge, die eine große Rolle in der Entwicklung prähistorischer Kulturen spielten, mit der Verwendung von meteorischem Eisen verbunden. Große Meteoriten dienten manchmal als Gegenstand der Anbetung bei alten Völkern. Die offizielle Wissenschaft erkannte ihre himmlische Herkunft erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts an.

Mit Ausnahme von Mondgesteinsproben, die zur Erde gebracht wurden, sind Meteoriten bisher die einzigen kosmischen Körper, die in irdischen Labors untersucht werden können. Es ist klar, dass das Sammeln und Studium von Meteoriten von großer wissenschaftlicher Bedeutung ist.

Meteorite werden nach ihrer chemischen Zusammensetzung und Struktur in drei große Gruppen eingeteilt: Stein(Aerolithen), Eisenstein(Siderolithe) und Eisen(Siderite). Die Frage nach der relativen Häufigkeit verschiedener Arten von Meteoriten ist nicht ganz klar, da Eisenmeteoriten leichter zu finden sind als Steinmeteoriten und außerdem Steinmeteoriten beim Durchgang durch die Atmosphäre leichter zerstört werden. Die meisten Forscher glauben, dass Steinmeteorite im Weltraum vorherrschen (80-90 % der Gesamtzahl), obwohl mehr Eisenmeteorite als Steinmeteorite gesammelt wurden.

Da Feuerbälle ein seltenes Phänomen sind, müssen die Umlaufbahnen von Meteoritenkörpern aus ungenauen Aussagen zufälliger Augenzeugen bestimmt werden, und daher gibt es keine verlässlichen Daten über die Umlaufbahnen gefallener Meteoriten. Aus den Radianten der Feuerbälle, begleitet vom Fallout von Meteoriten, kann geschlossen werden, dass sich die meisten von ihnen in Vorwärtsrichtung bewegten und ihre Umlaufbahnen durch eine geringe Neigung gekennzeichnet sind.

Wenn ein Meteoritenkörper in die dichten Schichten der Atmosphäre eintritt, erwärmt sich seine Oberfläche so stark, dass die Substanz der Oberflächenschicht zu schmelzen und zu verdampfen beginnt. Luftstrahlen blasen große Tropfen geschmolzener Substanz von der Oberfläche von Eisenmeteoriten, und Spuren dieses Abblasens bleiben in Form von charakteristischen Vertiefungen. Steinmeteoriten brechen oft auf, und dann fällt ein ganzer Regen von Fragmenten unterschiedlicher Größe auf die Erdoberfläche. Eisenmeteorite sind stärker, aber manchmal zerbrechen sie auch in einzelne Stücke. Einer der größten Eisenmeteoriten, der Sikhote-Alin, der am 12. Februar 1947 fiel, wurde in Form einer Vielzahl von Einzelfragmenten gefunden. Das Gesamtgewicht der gesammelten Fragmente erreichte 23 t, und natürlich wurden nicht alle Fragmente gefunden. Der größte bekannte Meteorit, Goba (Südwestafrika), ist ein Block mit einem Gewicht von 60 t.

Große Meteoriten, die auf die Erde treffen, graben sich bis in eine beträchtliche Tiefe ein. Die kosmische Geschwindigkeit wird jedoch normalerweise in der Atmosphäre in einer bestimmten Höhe gelöscht und der Meteorit fällt nach dem Abbremsen nach den Gesetzen des freien Falls. Was passiert, wenn eine noch größere Masse mit der Erde kollidiert, zum Beispiel 10 5 -10 8 t? Ein solcher Riesenmeteorit wäre fast ungehindert durch die Atmosphäre geflogen, bei seinem Fall hätte es eine starke Explosion gegeben und es hätte sich ein Trichter (Krater) gebildet. Wenn es jemals zu solchen katastrophalen Ereignissen gekommen wäre, müssten wir Meteoritenkrater auf der Erdoberfläche finden. Solche Krater gibt es. Der größte von ihnen ist der Arizona-Krater (Abb. 4.13), dessen Trichter einen Durchmesser von 1200 hat m und einer Tiefe von etwa 200 m. Sein Alter beträgt nach einer groben Schätzung etwa 5000 Jahre. Kürzlich wurden eine Reihe älterer und zerstörter Meteoritenkrater entdeckt.

Reis. 4.13. Arizona-Meteoritenkrater.

Die chemische Zusammensetzung von Meteoriten ist gut untersucht. Eisenmeteorite enthalten im Durchschnitt 91 % Eisen, 8,5 % Nickel und 0,6 % Kobalt; Steinmeteorite - 36 % Sauerstoff, 26 % Eisen, 18 % Silizium und 14 % Magnesium. Gesteinsmeteoriten sind in Bezug auf Sauerstoff- und Siliziumgehalt nahe an der Erdkruste, enthalten jedoch viel mehr Metalle. Der Gehalt an radioaktiven Elementen in Meteoriten ist geringer als in der Erdkruste und in Eisen geringer als in Gestein. Aus dem relativen Gehalt an radioaktiven Elementen und deren Zerfallsprodukten lässt sich das Alter von Meteoriten bestimmen. Für verschiedene Proben fällt sie unterschiedlich aus und reicht in der Regel von mehreren hundert Millionen bis zu mehreren Milliarden Jahren.

Seit der Antike gibt es den Glauben, dass wenn Sie sich beim Anblick einer Sternschnuppe etwas wünschen, es mit Sicherheit in Erfüllung gehen wird. Haben Sie über die Natur des Phänomens der Sternschnuppen nachgedacht? In dieser Lektion werden wir entdecken, was Sternenregen, Meteoriten und Meteore sind.

Thema: Universum

Lektion: Meteore und Meteoriten

Phänomene, die in Form von kurzzeitigen Blitzen beobachtet werden, die während der Verbrennung kleiner Meteorobjekte (z. B. Kometen- oder Asteroidenfragmente) in der Erdatmosphäre auftreten. Meteore streifen über den Himmel und hinterlassen manchmal für ein paar Sekunden eine schmale leuchtende Spur, bevor sie wieder verschwinden. Im Alltag werden sie oft Sternschnuppen genannt. Meteore galten lange Zeit als gewöhnliches atmosphärisches Phänomen wie Blitze. Erst ganz am Ende des 18. Jahrhunderts wurden dank der Beobachtungen derselben Meteore von verschiedenen Punkten aus zum ersten Mal ihre Höhen und Geschwindigkeiten bestimmt. Es stellte sich heraus, dass Meteore kosmische Körper sind, die mit Geschwindigkeiten von 11 km/sec bis 72 km/sec von außen in die Erdatmosphäre eindringen und dort in etwa 80 km Höhe verglühen. Astronomen begannen sich erst im 20. Jahrhundert ernsthaft mit der Erforschung von Meteoren zu beschäftigen.

Die Verteilung über den Himmel und die Häufigkeit des Auftretens von Meteoren sind oft nicht einheitlich. Systematisch treten sogenannte Meteorschauer auf, deren Meteore über einen bestimmten Zeitraum (meistens mehrere Nächte) in ungefähr der gleichen Himmelsregion erscheinen. Solchen Strömen werden die Namen von Konstellationen zugewiesen. Zum Beispiel wird der Meteoritenschauer, der jedes Jahr etwa vom 20. Juli bis zum 20. August auftritt, als Perseiden bezeichnet. Die Meteorschauer Lyrid (Mitte April) und Leonid (Mitte November) haben ihre Namen von den Sternbildern Leier bzw. Löwe. In verschiedenen Jahren zeigen Meteorschauer unterschiedliche Aktivität. Die Änderung der Aktivität von Meteorschauern erklärt sich aus der ungleichmäßigen Verteilung von Meteorpartikeln in den Strömen entlang einer elliptischen Umlaufbahn, die die Erde kreuzt.

Reis. 2. Perseiden-Meteorschauer ()

Meteore, die nicht zu Strömen gehören, werden als sporadisch bezeichnet. In der Erdatmosphäre flammen tagsüber durchschnittlich etwa 108 Meteore auf, die heller als 5 Magnituden sind. Helle Meteore treten seltener auf, schwache häufiger. Feuerbälle(sehr helle Meteore) sind sogar tagsüber zu sehen. Manchmal werden Feuerbälle von Meteoriten begleitet. Oft wird das Erscheinen eines Feuerballs von einer ziemlich starken Stoßwelle, Schallphänomenen und der Bildung eines Rauchschwanzes begleitet. Der Ursprung und die physikalische Struktur der großen Körper, die als Feuerbälle beobachtet werden, unterscheidet sich wahrscheinlich stark von den Partikeln, die Meteorphänomene verursachen.

Unterscheide zwischen Meteoren und Meteoriten. Ein Meteor ist nicht das Objekt selbst (also ein Meteoroid), sondern ein Phänomen, also seine leuchtende Spur. Man wird dieses Phänomen Meteor nennen, unabhängig davon, ob der Meteoritenkörper aus der Atmosphäre in den Weltraum fliegt, dort verbrennt oder als Meteorit auf die Erde fällt.

Physikalische Meteorologie ist die Wissenschaft, die den Durchgang eines Meteoriten durch die Schichten der Atmosphäre untersucht.

Meteorastronomie ist die Wissenschaft, die den Ursprung und die Entwicklung von Meteoriten untersucht.

Meteor-Geophysik ist die Wissenschaft, die die Wirkung von Meteoren auf die Erdatmosphäre untersucht.

- ein Körper kosmischen Ursprungs, der auf die Oberfläche eines großen Himmelsobjekts fiel.

Nach ihrer chemischen Zusammensetzung und Struktur werden Meteoriten in drei große Gruppen eingeteilt: Stein oder Aerolithe, Steineisen oder Siderolite und Eisensiderite. Die meisten Forscher stimmen darin überein, dass Steinmeteorite im Weltraum vorherrschen (80-90 % der Gesamtzahl), obwohl mehr Eisenmeteorite als Steinmeteorite gesammelt wurden. Die relative Häufigkeit verschiedener Arten von Meteoriten ist schwer zu bestimmen, da Eisenmeteoriten leichter zu finden sind als Steinmeteoriten. Außerdem brechen Steinmeteoriten normalerweise auseinander, wenn sie die Atmosphäre passieren. Wenn ein Meteorit in die dichten Schichten der Atmosphäre eindringt, erwärmt sich seine Oberfläche so stark, dass er zu schmelzen und zu verdampfen beginnt. Luftstrahlen blasen große Tropfen geschmolzener Substanz von Eisenmeteoriten ab, während Spuren dieses Blasens zurückbleiben und in Form von charakteristischen Vertiefungen beobachtet werden können. Steinmeteoriten brechen oft auseinander und streuen einen ganzen Regen von Fragmenten unterschiedlicher Größe auf die Erdoberfläche. Eisenmeteorite sind haltbarer, aber sie zerbrechen manchmal auch in einzelne Stücke. Einer der größten Eisenmeteoriten, der am 12. Februar 1947 in der Region Sikhote-Alin fiel, wurde in Form einer großen Anzahl einzelner Fragmente gefunden, deren Gesamtgewicht 23 Tonnen beträgt, natürlich nicht alle Fragmente wurden gefunden. Der größte bekannte Meteorit, Goba (in Südwestafrika), ist ein 60 Tonnen schwerer Block.

Reis. 3. Goba - der größte gefundene Meteorit ()

Große Meteoriten graben sich, wenn sie die Erde treffen, in eine beträchtliche Tiefe ein. Gleichzeitig wird in der Erdatmosphäre in einer bestimmten Höhe die kosmische Geschwindigkeit des Meteoriten normalerweise gelöscht, woraufhin er nach der Verlangsamung nach den Gesetzen des freien Falls fällt. Was passiert, wenn zum Beispiel ein großer Meteorit mit einem Gewicht von 105-108 Tonnen mit der Erde kollidiert? Ein solch gigantisches Objekt würde die Atmosphäre fast ungehindert passieren, und wenn es herunterfällt, würde es zu einer starken Explosion mit der Bildung eines Trichters (Kraters) kommen. Wenn es jemals zu solchen katastrophalen Ereignissen kommen sollte, müssten wir Meteoritenkrater auf der Erdoberfläche finden. Solche Krater gibt es. Der Trichter des größten Kraters in Arizona hat also einen Durchmesser von 1200 m und eine Tiefe von etwa 200 m. Nach einer groben Schätzung beträgt sein Alter etwa 5.000 Jahre. Vor nicht allzu langer Zeit wurden mehrere ältere und zerstörte Meteoritenkrater entdeckt.

Reis. 4. Arizona-Meteoritenkrater ()

Schock Krater(Meteoritenkrater) - eine Vertiefung auf der Oberfläche eines kosmischen Körpers, die das Ergebnis des Sturzes eines anderen kleineren Körpers ist.

Am häufigsten wird ein Meteorschauer von großer Intensität (mit einer Zenitstundenzahl von bis zu tausend Meteoren pro Stunde) als Stern- oder Meteorschauer bezeichnet.

Reis. 5. Sternenregen ()

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Naturgeschichte: Lehrbuch. für 3,5 Zellen. durchschn. Schule - 8. Aufl. - M.: Aufklärung, 1992. - 240 S.: Abb.

2. Bakhchieva O.A., Klyuchnikova N.M., Pyatunina S.K. usw. Naturgeschichte 5. - M .: Bildungsliteratur.

3. Eskov K. Yu. et al., Naturgeschichte 5 / Ed. Vakhrusheva A.A. - M.: Balass

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Naturgeschichte: Lehrbuch. für 3,5 Zellen. durchschn. Schule - 8. Aufl. - M.: Aufklärung, 1992. - p. 165, Aufgaben und Frage. 3.

2. Wie werden Meteoritenschauer benannt?

3. Wie unterscheidet sich ein Meteorit von einem Meteor?

4. * Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Meteoriten entdeckt und möchten einen Zeitschriftenartikel darüber schreiben. Wie würde dieser Artikel aussehen?