Kirkkaana pimeänä yönä, varsinkin elokuun puolivälissä, marraskuussa ja joulukuussa, voit nähdä taivasta jäljittelevän "tähdet" - nämä ovat meteoreja, mielenkiintoinen luonnonilmiö, jonka ihminen on tuntenut ikimuistoisista ajoista lähtien.

Meteorit ovat erityisesti viime vuosina herättäneet tähtitieteen suurta huomiota. He ovat jo kertoneet paljon aurinkokunnastamme ja maasta itsestään, erityisesti maan ilmakehästä.

Lisäksi meteorit, kuvaannollisesti puhuen, palauttivat velan, korvasivat tutkimukseensa käytetyt varat, mikä auttoi joidenkin tieteen ja tekniikan käytännön ongelmien ratkaisemisessa.

Meteoritutkimusta kehitetään aktiivisesti useissa maissa, ja novellimme on omistettu joillekin näistä tutkimuksista. Aloitetaan termien selvennyksellä.

Esinettä, joka liikkuu planeettojenvälisessä avaruudessa ja jonka mitat, kuten sanotaan, "suurempi kuin molekyyli, mutta pienempi kuin asteroidi", kutsutaan meteoroidiksi tai meteoroidiksi. Maapallon ilmakehään tunkeutuva meteoroidi (meteoroidi) lämpenee, hehkuu kirkkaasti ja lakkaa olemasta, muuttuen pölyksi ja höyryksi.

Meteoroidin palamisen aiheuttamaa valoilmiötä kutsutaan meteoriksi. Jos meteoroidilla on suhteellisen suuri massa ja jos sen nopeus on suhteellisen alhainen, niin joskus osa meteoroidista putoaa maan pinnalle ilman, että sillä ehtisi kokonaan haihtua ilmakehässä.

Tätä pudonnutta osaa kutsutaan meteoriitiksi. Äärimmäisen kirkkaita meteoreja, jotka näyttävät tulipallolta, jossa on häntä tai palava tulipallo, kutsutaan tulipalloiksi. Kirkkaita tulipalloja näkyy joskus jopa päiväsaikaan.

Miksi tutkia meteoreja

Meteoreita on havaittu ja tutkittu vuosisatojen ajan, mutta vasta kolmen tai neljän viime vuosikymmenen aikana on tullut selväksi meteoriittien lähteenä olevien kosmisten kappaleiden luonne, fysikaaliset ominaisuudet, ominaisuudet ja alkuperä. Tutkijoiden kiinnostus meteoriilmiöitä kohtaan liittyy useisiin tieteellisiin ongelmaryhmiin.

Ensinnäkin meteorien liikeradan, meteoriidien aineen luminesenssi- ja ionisaatioprosessien tutkiminen on tärkeää niiden fyysisen luonteen selvittämiseksi, ja ne, meteorikappaleet, ovat loppujen lopuksi saapuneen aineen "koeosia". Maapallolla aurinkokunnan kaukaisista alueista.

Lisäksi useiden meteorikappaleen lentoon liittyvien fysikaalisten ilmiöiden tutkiminen tarjoaa runsaasti materiaalia ilmakehämme niin kutsutulla meteorivyöhykkeellä eli 60-120 km korkeudella tapahtuvien fysikaalisten ja dynaamisten prosessien tutkimiseen. Täällä havaitaan enimmäkseen meteoreja.

Lisäksi näille ilmakehän kerroksille meteorit ovat ehkä tehokkain "tutkimusväline", jopa nykyisen avaruusaluksia käyttävän tutkimuksen taustalla.

Suorat menetelmät maan ilmakehän ylempien kerrosten tutkimiseen keinotekoisten maasatelliittien ja korkeiden rakettien avulla alkoivat laajalti käyttää vuosia sitten kansainvälisestä geofysikaalisesta vuodesta lähtien.

Keinotekoiset satelliitit antavat kuitenkin tietoa ilmakehästä yli 130 kilometrin korkeudessa, alemmilla korkeuksilla satelliitit yksinkertaisesti palavat ilmakehän tiheissä kerroksissa. Mitä tulee rakettimittauksiin, ne suoritetaan vain maapallon kiinteissä pisteissä ja ne ovat luonteeltaan lyhytaikaisia.

Meteorikappaleet ovat aurinkokunnan täysivaltaisia ​​asukkaita, ne kiertävät geosentrisillä kiertoradoilla, jotka ovat yleensä ellipsin muotoisia.

Arvioimalla, kuinka meteoriidien kokonaismäärä jakautuu ryhmiin, joilla on eri massat, nopeudet ja suunnat, voidaan paitsi tutkia aurinkokunnan pienten kappaleiden kokonaisuutta, myös luoda perusta teorian luomiselle niiden alkuperästä ja kehityksestä. meteorinen aine.

AT viime aikoina kiinnostus meteoreja kohtaan on lisääntynyt myös Maan lähiavaruuden intensiivisen tutkimuksen yhteydessä. Tärkeä käytännön tehtävä oli ns. meteorivaaran arviointi eri avaruuspoluilla.

Tämä on tietysti vain yksityinen asia, avaruus- ja meteoritutkimuksella on paljon yhteistä perustaa, ja meteorihiukkasten tutkimus on tullut lujasti avaruusohjelmiin. Joten esimerkiksi satelliittien, avaruusluotainten ja geofyysisten rakettien avulla saatiin arvokasta tietoa pienimmistä planeettojenvälisessä avaruudessa liikkuvista meteoroideista.

Tässä vain yksi luku: avaruusaluksiin asennetut anturit mahdollistavat meteoroidien törmäykset, joiden mitat mitataan millimetrin tuhannesosissa (!).

Kuinka meteoreja havaitaan

Kirkkaana kuuttomana yönä voidaan nähdä meteorit 5. ja jopa 6. magnitudiin asti - niillä on sama kirkkaus kuin paljaalla silmällä näkyvillä himmeimmillä tähdillä. Mutta enimmäkseen hieman kirkkaammat meteorit, kirkkaammat kuin 4. magnitudi, näkyvät paljaalla silmällä; noin 10 tällaista meteoria voidaan nähdä keskimäärin tunnin sisällä.

Maan ilmakehässä on vuorokaudessa yhteensä noin 90 miljoonaa meteoria, jotka voidaan nähdä yöllä. Maan ilmakehään vuorokaudessa tunkeutuvien erikokoisten meteoroidien kokonaismäärä on satoja miljardeja.

Meteoritähtitieteessä on sovittu meteorien jakamisesta kahteen tyyppiin. Meteoreita, joita havaitaan joka yö ja jotka liikkuvat eri suuntiin, kutsutaan satunnaisiksi tai satunnaisiksi. Toinen tyyppi ovat jaksolliset tai virtaavat meteorit, jotka ilmestyvät samaan aikaan vuodesta ja tietyltä pieneltä tähtitaivaan alueelta - säteilevältä. Sana on - säteilevä - tarkoittaa tässä tapauksessa "säteilevää aluetta".

Satunnaisia ​​meteoreja synnyttävät meteorikappaleet liikkuvat avaruudessa toisistaan ​​riippumatta mitä erilaisimmilla kiertoradoilla ja jaksolliset lähes yhdensuuntaisia ​​polkuja, jotka vain lähtevät säteilystä.

Meteorisuihkut on nimetty niiden tähtikuvioiden mukaan, joissa niiden säteilyt sijaitsevat. Esimerkiksi Leonidit ovat meteorisuihkua, jonka säteily on Leijonan tähdistössä, Perseidit ovat Perseuksen tähdistössä, Orionidit ovat Orionin tähdistössä ja niin edelleen.

Kun tiedät säteilyn tarkan sijainnin, meteorin lennon hetken ja nopeuden, on mahdollista laskea meteoroidin kiertoradan elementit, eli selvittää sen liikkeen luonne planeettojenvälisessä avaruudessa.

Visuaalisten havaintojen avulla saatiin tärkeää tietoa meteorien kokonaismäärän päivittäisistä ja vuodenaikojen muutoksista sekä säteilyn jakautumisesta taivaanpallolla. Mutta pääasiassa valokuvaus-, tutka- ja viime vuosina elektroni-optisia ja televisiohavaintomenetelmiä käytetään meteorien tutkimiseen.

Meteorien systemaattinen valokuvaus aloitettiin noin neljäkymmentä vuotta sitten, tähän tarkoitukseen käytetään ns. meteoripartioita. Meteoripartio on useiden valokuvausyksiköiden järjestelmä, ja jokainen yksikkö koostuu yleensä 4-6 laajakulmakamerasta, jotka on asennettu siten, että ne kaikki yhdessä kattavat suurimman mahdollisen alueen taivaasta.

Tarkkailemalla meteoria kahdesta pisteestä, jotka ovat 30-50 kilometrin etäisyydellä toisistaan, on helppo määrittää sen korkeus, lentorata ilmakehässä ja valokuvista tähtien taustaa vasten.

Jos obturaattori eli pyörivä suljin asetetaan jonkin partioyksikön kameroiden eteen, voidaan myös määrittää meteoroidin nopeus - jatkuvan jäljen sijaan filmiin ilmestyy katkoviiva. , ja iskujen pituus on täsmälleen verrannollinen meteoroidin nopeuteen.

Jos prismat tai diffraktiohilat asetetaan toisen yksikön kameralinssien eteen, meteorin spektri ilmestyy levylle, aivan kuten prisman läpi kulkeneen auringonsäteen spektri näkyy valkoiselle seinälle. Ja meteorin spektreistä voit määrittää meteoroidin kemiallisen koostumuksen.

Yksi tutkamenetelmien tärkeistä eduista on kyky tarkkailla meteoreja missä tahansa säässä ja kellon ympäri. Lisäksi tutka mahdollistaa jopa 12-15 magnitudin heikkojen meteoroidien rekisteröinnin, jotka ovat peräisin gramman miljoonasosia tai jopa vähemmän painavista meteoroideista.

Tutka "havaitsee" ei itse meteorikappaletta, vaan sen jälkiä: ilmakehässä liikkuessaan meteoroidin haihtuneet atomit törmäävät ilmamolekyyleihin, kiihtyvät ja muuttuvat ioneiksi eli liikkuviksi varautuneiksi hiukkasiksi.

Muodostuu ionisoituneita meteoriteitä, joiden pituus on useita kymmeniä kilometrejä ja alkusäteet metrin luokkaa; nämä ovat eräänlaisia ​​riippuvia (ei tietenkään kauaa!) ilmakehän johtimia, tai tarkemmin sanottuna puolijohteita - niissä voi laskea 106 - 1016 vapaata elektronia tai ionia raidan pituuden senttimetriä kohti.

Tällainen ilmaisten varausten pitoisuus riittää heijastamaan mittarialueen radioaallot niistä, kuten johtavasta kappaleesta. Diffuusiota ja muita ilmiöitä johtuen ionisoitunut jälki laajenee nopeasti, sen elektronipitoisuus laskee ja yläilmakehän tuulien vaikutuksesta jälki haihtuu.

Tämä mahdollistaa tutkan avulla ilmavirtojen nopeuden ja suunnan, esimerkiksi yläilmakehän globaalin kierron tutkimisen.

Viime vuosina on havaittu yhä enemmän erittäin kirkkaita tulipalloja, joihin joskus liittyy meteoriitteja. Tulipallon havaintoverkostoja, joissa on "kaikki taivas" -kameroita, on järjestetty useissa maissa.

Ne hallitsevat koko taivasta, mutta ne rekisteröivät vain erittäin kirkkaita meteoreja. Tällaiset verkot sisältävät 15-20 pistettä, jotka sijaitsevat 150-200 kilometrin etäisyydellä, ne kattavat suuria alueita, koska suuren meteoroidin tunkeutuminen maan ilmakehään on suhteellisen harvinainen ilmiö.

Ja tässä on mielenkiintoista: valokuvatuista useista sadasta kirkkaasta tulipallosta vain kolmeen liittyi meteoriitin putoaminen, vaikka suurten meteoriidien nopeudet eivät olleet kovin suuria. Tämä tarkoittaa, että Tunguskan meteoriitin maanpäällinen räjähdys vuonna 1908 on tyypillinen ilmiö.

Meteoroidien rakenne ja kemiallinen koostumus

Meteoroidin tunkeutumiseen maan ilmakehään liittyy monimutkaisia ​​sen tuhoutumisprosesseja - sulamista, haihtumista, leviämistä ja murskaamista. Meteoriaineen atomit törmäyksessä ilmamolekyyleihin ionisoituvat ja virittyvät: meteorin hehku liittyy pääasiassa virittyneiden atomien ja ionien säteilyyn, ne liikkuvat itse meteorikappaleen nopeuksilla ja niillä on kineettinen energia useista kymmenistä satoja elektronivoltteja.

Dushanbessa ja Odessassa ensimmäistä kertaa maailmassa kehitetyt ja ensimmäistä kertaa toteutetut meteorien valokuvahavainnot välittömän altistuksen menetelmällä (noin 0,0005 s) osoittivat selkeästi meteoriidien erityyppisiä pirstoutumista maan ilmakehässä.

Tällainen pirstoutuminen voidaan selittää sekä ilmakehän meteoriidien tuhoutumisprosessien monimutkaisella luonteella että meteoriidien löyhällä rakenteella ja niiden alhaisella tiheydellä. Komeettista peräisin olevien meteorikappaleiden tiheys on erityisen alhainen.

Meteorispektrit osoittavat pääasiassa kirkkaita emissioviivoja. Niiden joukossa löydettiin neutraaleja raudan, natriumin, mangaanin, kalsiumin, kromin, typen, hapen, alumiinin ja piin atomien linjoja sekä magnesiumin, piin, kalsiumin ja raudan ionisoituja atomeja. Kuten meteoriitit, meteoroidit voidaan jakaa kahteen suureen ryhmään - rautaan ja kiveen, ja kivimeteoroideja on paljon enemmän kuin rautaisia.

Meteoriaine planeettojenvälisessä avaruudessa

Satunnaisten meteoroidien kiertoradan analyysi osoittaa, että meteoriittiaine keskittyy pääasiassa ekliptiseen tasoon (tasoon, jolla planeettojen kiertoradat sijaitsevat) ja liikkuu Auringon ympäri samaan suuntaan kuin itse planeetat. Tämä on tärkeä johtopäätös, se todistaa kaikkien aurinkokunnan kappaleiden yhteisen alkuperän, mukaan lukien niin pienet kuin meteoroidit.

Meteoroidien havaittu nopeus suhteessa maahan on 11-72 km/s. Mutta Maan nopeus kiertoradalla on 30 km/s, mikä tarkoittaa, että meteoriidien nopeus suhteessa aurinkoon ei ylitä 42 km/s. Eli se on pienempi kuin aurinkokunnasta poistumiseen vaadittava parabolinen nopeus.

Tästä päätelmä - meteoroidit eivät tule meille tähtienvälisestä avaruudesta, ne kuuluvat aurinkokuntaan ja liikkuvat Auringon ympäri suljetuilla elliptisellä kiertoradalla. Valokuva- ja tutkahavaintojen perusteella on jo selvitetty useiden kymmenien tuhansien meteoroidien kiertoradat.

Auringon ja planeettojen vetovoiman ohella meteoroidien, erityisesti pienten, liikkeisiin vaikuttavat merkittävästi Auringon sähkömagneettisen ja korpuskulaarisen säteilyn vaikutuksesta aiheutuvat voimat.

Joten erityisesti kevyen paineen vaikutuksesta pienimmät meteorihiukkaset, jotka ovat kooltaan alle 0,001 mm, työntyvät ulos aurinkokunnasta. Lisäksi pienten hiukkasten liikkeeseen vaikuttaa merkittävästi myös säteilypaineen hidastava vaikutus (Poynting-Robertson-ilmiö), ja tämän vuoksi hiukkasten kiertoradat asteittain "kutistuvat", ne lähestyvät ja lähentyvät aurinko.

Meteoroidien elinikä aurinkokunnan sisäalueilla on lyhyt, ja siksi meteoriisien varantoja on jotenkin jatkuvasti täydennettävä.

Tällaista täydennystä on kolme päälähdettä:

1) komeetan ytimien hajoaminen;

2) asteroidien pirstoutuminen (muistakaa, nämä ovat pieniä planeettoja, jotka liikkuvat pääasiassa Marsin ja Jupiterin kiertoradan välillä) niiden keskinäisten törmäysten seurauksena;

3) hyvin pienten meteoriidien tulva aurinkokunnan kaukaisista ympäristöistä, joissa todennäköisesti on jäänteitä aineesta, josta aurinkokunta muodostui.

Meteoriitit ovat taivaalta putoavia kiviä. Suurin osa niistä on aurinkokunnan muodostumisen aikakaudelta, mutta osa niistä tulee meille kuusta ja jopa Marsista.

Planeettojen välissä on yllättävän suuri määrä avaruusromua. Useimmiten tämä on planeettojen muodostumisen aikana muodostunutta jäännösmateriaalia, mutta osa siitä on suhteellisen tuoretta alkuperää, kuten komeettojen jättämät pölyiset hännät. Tähtitieteilijät käyttävät kolmea samanlaista sanaa viittaaessaan tähän materiaaliin: meteoroidi, meteori ja meteoriitti.

Meteorikappale on kivenpala tai piston kertymä ulkoavaruudessa. Maan pintaa pommittavat jatkuvasti erikokoiset taivaankappaleet: pölyhiukkasista useita kiloja painaviin kiviin. Nämä kappaleet murtautuvat ilmakehään nopeudella 60 000 km / h tai enemmän. Ilmaa vasten tapahtuvan kitkan seurauksena esineet kuumenevat ja välähtävät tulipunaisena. Meteori on näkyvä jälki taivaalla, jonka purkautuva esine jättää ilmakehään saapuessaan. Näitä polkuja kutsutaan myös tähdenlentoiksi. Meteorikappaletta, joka saavuttaa maan pinnan, kutsutaan meteoriitiksi. Usein meteoriiteille annetaan nimiä, mutta paikka, johon ne putosivat.

Vuosittaisella matkallaan Auringon ympäri Maa pyyhkäisee pois noin 1000 tonnia avaruuskiveä ja -särkyä matkallaan. Suuri osa tästä materiaalista pyörii aurinkokunnassa virran muodossa, joka syntyy, kun komeetta syöksyy aurinkokunnan läpi jättäen jälkeensä kivijätteen hännän. Kun maa kulkee tällaisen nuotin läpi, taivaalla näkyy meteorisuihkuja. Ilmakehässä palavista pölynjyvistä, taivaalla leimahdus-1 kirkkaista viivoista, jotka näyttävät tulevan yhdestä pisteestä. Meteorisuihkujen esiintyminen voidaan ennustaa melko tarkasti, koska Maa ylittää meteorisuihkut suunnilleen samaan aikaan joka vuosi.

Kivet, jotka saavuttavat turvallisesti Maan ja lentävät liekeissä koko ilmakehän läpi, eivät ole niin yleisiä. Karkea arvio tällaisen aineen vuotuisesta maan pinnalle putoavasta määrästä on 200 suota, ja lähes kaikki tämä on erittäin hienoja pölyhiukkasia. Joka vuosi löydetään vain noin 20 uutta meteoriittia. Meteoriittien radioaktiivisuus osoittaa, että ne muodostuivat 4,6 miljardia vuotta sitten osana aurinkokuntaa. Koska meteoriitit ovat näytteitä varhaisen aurinkokunnan alkuaineesta, ne ovat erittäin arvokkaita planeettojen tutkijoille.

Meteoriitteja on kolme päätyyppiä: ne, jotka koostuvat pääasiassa raudasta; sitten kivi-rauta ja lopuksi kivi, joka voi sisältää vain pienen määrän metallia. Rautameteoriitit on helpoin tunnistaa, koska ne ovat erittäin tiheitä ja vahvoja. Kiviset meteoriitit ovat erittäin kiinnostavia, koska ne eivät ole koskaan olleet kovin kuumia (lukuun ottamatta niiden lyhyttä putoamista ilmakehän läpi). Tämä tarkoittaa, että he eivät ole juurikaan muuttuneet perustamisensa jälkeen. Siksi niiden kemiallinen koostumus on samanlainen kuin varhaisen aurinkokunnan.

Toistaiseksi ei ole todettu yhtään meteoriittien aiheuttamaa kuolemaa, vaikka lähivaaran tapauksia on ollut. Yksi meteoriitti putosi 31. elokuuta 1991 alle 4 metrin päähän kahdesta pojasta. Tämä tapahtui Indianan osavaltiossa (USA). Tämän meteoriitin törmäyksestä muodostui 4 cm syvä ja halkaisijaltaan 9 cm kraatteri. Samana vuonna toinen meteoriitti pyyhkäisi hyvin lähelle hänen puutarhassaan Englannissa työskentelevää miestä. Lokakuun 13. päivänä 1992 suuri meteoriitti törmäsi tyhjään autoon New Yorkin osavaltiossa (USA).

Suuret meteoriitit jättävät merkittäviä kraattereita. Parhaiten säilynyt kraatteri on Arizonassa, koska kuiva aavikon ilmasto on suojellut sitä eroosiolta sen muodostumisesta noin 50 000 vuotta sitten. Tämä on kuitenkin vain yksi maan 140 meteoriittikraatterista, joista monet ovat paljon suurempia. Yhden Quebecin (Kapala) suurimman kraatterin ikä on 200 miljoonaa vuotta, sen halkaisija on 100 km.

Tällä hetkellä tieteellisen analyysin meteoriittien päälähde on Etelämantereen jääpeite. Niitä on jo tuhansia. Makaaneet lumen ja jään syvyyksissä jopa miljoona vuotta, ne paljastuivat ja löydettiin mantereen pinnalta ja paikoista, joissa voimakkaat tuulet repivät jääpeitteitä. Länsi-Australian ja Namibian kuivat kiviaavikot ovat myös tärkeitä muinaisten meteoriittien lähteitä.

Komeetat

Suuri komeetat taivaan yli ulottuvia häntäitä on havaittu muinaisista ajoista lähtien. Komeettoja pidettiin aikoinaan ilmakehän ilmiöinä. Komeettojen liikkeen taivaalla selitti ensin Halley (1705), joka havaitsi, että niiden kiertoradat ovat hyvin pitkänomaisia. Hän määritti 24 kirkkaan komeetan kiertoradat, ja kävi ilmi, että vuosien 1531, 1607 ja 1682 komeetat. niillä on hyvin samanlaiset kiertoradat. Tästä Halley päätteli, että tämä on sama komeetta, joka liikkuu Auringon ympäri hyvin pitkänomaisessa ellipsissä, jonka jakso on noin 76 vuotta. Halley ennusti sen ilmestyvän uudelleen vuonna 1758, ja joulukuussa 1758 se todellakin löydettiin. Halley itse ei nähnyt tätä aikaa eikä voinut nähdä, kuinka loistavasti hänen ennustuksensa vahvistui. Tämä komeetta (yksi kirkkaimmista) on nimetty hänen mukaansa (kuva 4.11). Halleyn komeetta ilmestyi viimeksi taivaallemme vuonna 1986.

Riisi. 4.11 Komeetta Halley (Georgia, USA).

Komeettojen etsintä tehtiin ensin visuaalisesti ja sitten valokuvista, mutta visuaalisten havaintojen aikana komeettojen löytöjä tehdään usein vielä nykyäänkin. Komeetat on nimetty ne löytäneiden ihmisten nimien mukaan.

Tähän mennessä luetteloihin on rekisteröity noin 1000 komeetta ja niiden kiertoradan elementit on määritetty. Useimmat komeetat liikkuvat hyvin pitkänomaisissa ellipseissä, melkein paraboleina. Komeettoja, joilla on elliptinen kiertorata, kutsutaan kausijulkaisu , ja jos niiden vallankumousjakso on alle 200 vuotta, niin lyhyt aika, jos enemmän, niin pitkäaikainen.

Jaksottaisista komeetoista noin 80 % niiden kiertoradoista on kallistettu alle 45° ekliptiikan tasoon nähden. Vain Halleyn komeetalla on kiertorata, jonka kaltevuus on suurempi kuin 90°, ja siksi se liikkuu vastakkaiseen suuntaan. Loput liikkuvat suorassa linjassa.

Lyhyen ajanjakson komeetoista erottuu "Jupiter-perhe" - suuri joukko komeettoja, joiden apelia on samalla etäisyydellä Auringosta kuin Jupiterin kiertorata. Oletetaan, että Jupiter-perhe muodostui planeetan komeettojen vangitsemisen seurauksena, koska planeetta liikkui aiemmin pitemmälle kiertoradalle.

Jaksottaisten komeettojen kiertoradat ovat alttiina hyvin havaittaville muutoksille. Joskus komeetta kulkee Maan läheltä useita kertoja, ja sitten jättimäisten planeettojen houkuttelemana se heitetään kaukaisemmalle kiertoradalle ja siitä tulee havaitsematon. Muissa tapauksissa päinvastoin komeetta, jota ei ole koskaan aiemmin havaittu, tulee näkyviin, koska se ohitti Jupiterin tai Saturnuksen ja muutti kiertorataa dramaattisesti. Tällaisten äkillisten muutosten lisäksi, jotka tunnetaan vain rajoitetulle määrälle kohteita, kaikkien komeettojen kiertoradat kokevat asteittaisia ​​muutoksia.

Komeetan rakenteessa erotetaan seuraavat elementit: ydin, pää ja häntä.

Nucleus komeetat ovat pieni kiinteä jääkappale, joka sisältää tulenkestäviä hiukkasia ja orgaanisia yhdisteitä. Lähes koko komeetan massa on keskittynyt ytimeen. Jopa 80 % komeetan ytimestä koostuu vesijäästä, sekä jäätyneestä hiilidioksidista, hiilimonoksidista, metaanista, ammoniakkista ja niiden välissä olevista metallihiukkasista. Sydänten koko vaihtelee muutamasta sadasta metristä useisiin satoihin kilometreihin.

Kun komeetta lähestyy aurinkoa muutaman AU:n sisällä, jää alkaa haihtua. Tässä tapauksessa haihtuva kaasu kuljettaa mukanaan pölyhiukkasia. Komeetta muodostuu pää , jonka halkaisija voi olla koot 10 4 -10 6 km. Kevyen paineen vaikutuksesta molekyylien ja pölyhiukkasten liikeradat poikkeavat ja kulkevat Aurinkoa vastakkaiseen suuntaan muodostaen häntää . Kirkkaiden komeettojen hännät ulottuvat satojen miljoonien kilometrien päähän. Joskus on niin kutsuttu anti-häntä, joka on suunnattu aurinkoon. Tämä on suurta pölyä, joka lähtee kiertoradan tasoon.

Jokainen komeetan paluu aurinkoon ei kulje ilman jälkiä. Lyhytjaksoisten komeettojen kirkkaus heikkenee ajan myötä. Komeetan ydin menettää noin 1/1000 massastaan. Siksi esimerkiksi Halley-komeetan eliniän arvioidaan olevan 20 tuhatta vuotta. Mutta komeettoja voi olla jopa pienempiä. He voivat kuolla törmäyksissä planeettojen, meteoriittikappaleiden kanssa. Joissakin tapauksissa komeettojen tuhoutumisprosessi havaittiin melkein suoraan.

Kysymystä komeettojen alkuperästä ei ole vielä tutkittu tarpeeksi. Hollantilaisen tiedemiehen Oortin hypoteesin mukaan aurinkokuntaa ympäröi jättimäinen komeetan ytimien pilvi, joka ulottuu jopa 1 ps(Oort pilvi). Tähtien häiriöiden vaikutuksesta joidenkin ytimien kiertoradat muuttuvat, ja seurauksena Auringon lähelle ilmestyy komeettoja. Jotkut lyhytaikaisista komeetoista voivat olla peräisin Kuiperin vyöhykkeeltä.

Meteora(Kuva 4.12) havaitaan lyhytaikaisina välähdyksinä, jotka pyyhkäisevät taivaalla ja katoavat jättäen toisinaan kapean valojäljen useiksi sekunneiksi. Usein jokapäiväisessä elämässä heitä kutsutaan tähdenlentoiksi. Pitkään aikaan tähtitieteilijät eivät olleet lainkaan kiinnostuneita meteoreista, koska he pitivät niitä ilmakehän ilmiönä, kuten salama. Vasta XVIII vuosisadan lopussa. eri pisteistä tehtyjen samojen meteorien havaintojen tuloksena selvitettiin ensimmäistä kertaa niiden korkeudet ja nopeudet.. Osoittautui, että meteorit ovat kosmisia kappaleita, jotka tulevat maan ilmakehään ulkopuolelta useiden nopeuksilla. km/s jopa useita kymmeniä km/s ja polttaa siinä noin 80 korkeudella km.

Meteorien esiintymistiheys ja niiden jakautuminen taivaalla ei ole aina tasaista. Järjestelmällisesti havaittu meteorisuihkut, joiden meteorit ilmestyvät tietyn ajanjakson aikana (useita öitä) suunnilleen samalla alueella taivaalla. Jos niiden jäljet ​​jatkuvat taaksepäin, ne leikkaavat lähellä yhtä pistettä, jota kutsutaan säteilevä meteorisuihku. Monet meteorisuihkut ovat säännöllisiä, toistuvat vuodesta toiseen, ja ne on nimetty niiden tähtikuvioiden mukaan, joissa niiden säteily on. Siten meteorisuihkua, joka toimii vuosittain noin 20. heinäkuuta - 20. elokuuta, kutsutaan Perseideiksi, koska sen säteily on Perseuksen tähdistössä. Lyridin (huhtikuun puolivälissä) ja Leonidin (marraskuun puolivälissä) meteorisuihkut on nimetty Lyyran ja Leijonan tähtikuvioiden mukaan.

Riisi. 4.12 Kuva meteorista. Plejadien tähtijoukko näkyy vasemmalla puolella.

Meteorisuihkujen aktiivisuus vaihtelee vuodesta toiseen. On vuosia, jolloin puroon kuuluvien meteorien määrä on hyvin pieni, ja muina vuosina (yleensä tietyllä jaksolla toistuva) se on niin runsas, että itse ilmiö on ns. tähtien sade. Viimeiset tähtisuihkut havaittiin elokuussa 1961 (Perseidit) ja marraskuussa 1966 (Leonidit). Meteorisuihkujen muuttuva aktiivisuus selittyy sillä, että virtojen meteorihiukkaset ovat hajallaan epätasaisesti elliptisellä kiertoradalla, joka ylittää maan kiertoradan.

Meteoreita, jotka eivät kuulu puroihin, kutsutaan satunnaista. Satunnaisten meteoriittien kiertoradan tilastollista jakaumaa ei ole tarkasti tutkittu, mutta on syytä uskoa, että se on samanlainen kuin jaksollisten komeettojen kiertoratojen jakauma. Mitä tulee meteorisuihkuihin, monet niistä ovat lähellä tunnettujen komeettojen kiertoradat. Tiedossa on tapauksia, kun komeetta katosi, mutta siihen liittyvä meteorisuihku säilyi (Bielan komeetta). Kaikki tämä saa meidät ajattelemaan, että meteorisuihkut johtuvat komeettojen tuhoutumisesta.

Päivän aikana Maan ilmakehässä leimahtaa noin 10 8 yli 5 metriä kirkkaampaa meteoria. Kirkkaita meteoreja havaitaan harvemmin, heikkoja useammin. Erittäin kirkkaat meteorit tulipalloja voidaan havaita päivän aikana. Tulipalloihin liittyy joskus menetyksiä meteoriitit. Tulipallon ilmestymiseen voi liittyä enemmän tai vähemmän voimakas iskuaalto, ääniilmiöitä ja savuhännän muodostuminen.

Meteorien spektrit koostuvat emissioviivoista. Kun meteorihiukkanen hidastuu ilmakehässä, se lämpenee, alkaa haihtua ja sen ympärille muodostuu kuumien kaasujen pilvi. Pääosin metalliviivat hehkuvat: hyvin usein havaitaan esimerkiksi ionisoituneen kalsiumin ja raudan H- ja K-viivoja. Ilmeisesti meteorihiukkasten kemiallinen koostumus on samanlainen kuin kivi- ja rautameteoriitin koostumus, mutta meteoriidien mekaanisen rakenteen pitäisi olla täysin erilainen.

meteoriitit, "taivaalliset kivet" ovat olleet ihmiskunnan tiedossa hyvin kauan. Ilmeisesti ensimmäisten rautatyökalujen ilmestyminen, joilla oli valtava rooli esihistoriallisten kulttuurien kehityksessä, liittyy meteorisen raudan käyttöön. Suuret meteoriitit toimivat joskus muinaisten kansojen palvonnan kohteina. Virallinen tiede tunnusti niiden taivaallisen alkuperän vasta 1800-luvun alussa.

Maahan tuotuja kuun kivinäytteitä lukuun ottamatta meteoriitit ovat toistaiseksi ainoita kosmisia kappaleita, joita voidaan tutkia maanpäällisissä laboratorioissa. On selvää, että meteoriittien keräämisellä ja tutkimisella on suuri tieteellinen merkitys.

Meteoriitit jaetaan kolmeen suureen ryhmään niiden kemiallisen koostumuksen ja rakenteen mukaan: kivi(aeroliitit), rautamalmi(sideroliitit) ja rauta-(siderites). Kysymys erityyppisten meteoriittien suhteellisesta runsaudesta ei ole täysin selvä, koska rautameteoriitteja on helpompi löytää kuin kivisiä, ja lisäksi kivimeteoriitit tuhoutuvat helpommin kulkeessaan ilmakehän läpi. Useimmat tutkijat uskovat, että kivimeteoriitit ovat vallitsevia ulkoavaruudessa (80-90 % kokonaismäärästä), vaikka rautameteoriitteja on kerätty enemmän kuin kivimeteoriitteja.

Koska tulipallot ovat harvinainen ilmiö, meteoriittikappaleiden kiertoradat on määritettävä satunnaisten silminnäkijöiden epätarkkojen todistusten perusteella, ja siksi putoaneiden meteoriittien kiertoradoista ei ole luotettavaa tietoa. Tulipallojen meteoriitin laskeuman aiheuttamien säteilyjen perusteella voidaan päätellä, että suurin osa niistä liikkui eteenpäin ja niiden kiertoradalle on ominaista pieni kaltevuus.

Kun meteoriittikappale tulee ilmakehän tiheisiin kerroksiin, sen pinta lämpenee niin paljon, että pintakerroksen aines alkaa sulaa ja haihtua. Ilmasuihkut puhaltavat pois suuria pisaroita sulaa ainetta rautameteoriitin pinnalta, ja jäljet ​​tästä puhalluksesta jäävät tunnusomaisten syvennysten muodossa. Kiviset meteoriitit hajoavat usein, ja sitten kokonainen sade erikokoisia sirpaleita putoaa maan pinnalle. Rautameteoriitit ovat vahvempia, mutta joskus ne myös hajoavat erillisiksi paloiksi. Yksi suurimmista rautameteoriiteista, Sikhote-Alin, joka putosi 12. helmikuuta 1947, löydettiin suuren määrän yksittäisiä sirpaleita. Kerättyjen fragmenttien kokonaispaino oli 23 t, ja tietenkään kaikkia fragmentteja ei löytynyt. Suurin tunnettu meteoriitti, Goba (Lounais-Afrikka), on 60 painoinen kappale t.

Suuret meteoriitit, jotka osuvat maahan, kaivautuvat huomattavaan syvyyteen. Kosminen nopeus kuitenkin yleensä sammuu ilmakehässä tietyllä korkeudella ja hidastettuaan meteoriitti putoaa vapaan pudotuksen lakien mukaan. Mitä tapahtuu, jos vielä suurempi massa törmää maahan, esimerkiksi 10 5 -10 8 t? Tällainen jättimäinen meteoriitti olisi kulkenut ilmakehän läpi lähes esteettömästi, putoaessaan olisi tapahtunut voimakas räjähdys ja suppilo (kraatteri) olisi muodostunut. Jos tällaisia ​​katastrofaalisia tapahtumia koskaan tapahtuisi, meidän pitäisi löytää meteoriittikraattereita maan pinnalta. Tällaisia ​​kraattereita on olemassa. Suurin niistä on Arizonan kraatteri (kuva 4.13), jonka suppilon halkaisija on 1200 m ja syvyys noin 200 m. Sen ikä on karkean arvion mukaan noin 5000 vuotta. Viime aikoina on löydetty useita muinaisempia ja tuhoutuneita meteoriittikraattereita.

Riisi. 4.13. Arizonan meteoriittikraatteri.

Meteoriittien kemiallinen koostumus on tutkittu hyvin. Rautameteoriitit sisältävät keskimäärin 91 % rautaa, 8,5 % nikkeliä ja 0,6 % kobolttia; kivimeteoriitit - 36 % happea, 26 % rautaa, 18 % piitä ja 14 % magnesiumia. Kiviset meteoriitit ovat happi- ja piipitoisuudeltaan lähellä maankuorta, mutta ne sisältävät paljon enemmän metalleja. Radioaktiivisten alkuaineiden pitoisuus meteoriiteissa on pienempi kuin maankuoressa ja raudassa vähemmän kuin kivessä. Meteoriittien ikä voidaan määrittää radioaktiivisten alkuaineiden ja niiden hajoamistuotteiden suhteellisista pitoisuuksista. Eri näytteillä se osoittautuu erilaiseksi ja vaihtelee yleensä useista sadasta miljoonista useisiin miljardeihin vuosiin.

Muinaisista ajoista lähtien on uskottu, että jos teet toiveen katsoessasi tähdenlentoa, se varmasti toteutuu. Oletko miettinyt tähdenlento-ilmiön luonnetta? Tällä oppitunnilla opimme, mitä ovat tähtisade, meteoriitit ja meteorit.

Teema: Universumi

Oppitunti: Meteorit ja meteoriitit

Lyhytaikaisten välähdysten muodossa havaitut ilmiöt, jotka tapahtuvat pienten meteoriobjektien (esimerkiksi komeettojen tai asteroidien palasten) palamisen aikana maan ilmakehässä. Meteorit juoksevat taivaalla jättäen joskus taakseen kapean hehkuvan jäljen muutamaksi sekunniksi ennen kuin katoavat. Arkielämässä heitä kutsutaan usein tähdenlentoiksi. Meteoreja pidettiin pitkään yleisenä ilmakehän ilmiönä, kuten salama. Vasta 1700-luvun lopulla samojen meteorien eri pisteistä tehtyjen havaintojen ansiosta niiden korkeudet ja nopeudet määritettiin ensimmäistä kertaa. Kävi ilmi, että meteorit ovat kosmisia kappaleita, jotka tulevat Maan ilmakehään ulkopuolelta nopeudella 11 km/s - 72 km/s ja palavat siinä noin 80 km:n korkeudessa. Tähtitieteilijät aloittivat vakavasti meteorien tutkimisen vasta 1900-luvulla.

Jakauma taivaalla ja meteorien esiintymistiheys eivät usein ole tasaisia. Systemaattisesti esiintyy niin sanottuja meteorisuihkuja, joiden meteorit ilmestyvät suunnilleen samalle taivaan puolelle tietyn ajan (yleensä useiden öiden) aikana. Tällaisille virroille on annettu tähtikuvioiden nimet. Esimerkiksi meteorisuihkua, joka esiintyy joka vuosi noin 20. heinäkuuta - 20. elokuuta, kutsutaan Perseideiksi. Lyridin (huhtikuun puolivälissä) ja Leonidin (marraskuun puolivälissä) meteorisuihkut ovat saaneet nimensä Lyyran ja Leijonan tähtikuvioista. Eri vuosina meteorisuihkut osoittavat erilaista aktiivisuutta. Muutos meteorisuihkujen aktiivisuudessa selittyy meteorihiukkasten epätasaisella jakautumisella viroissa Maan ylittävällä elliptisellä kiertoradalla.

Riisi. 2. Perseidien meteorisuihku ()

Meteoreita, jotka eivät kuulu puroihin, kutsutaan satunnaisiksi. Maan ilmakehässä leimahtaa päivän aikana keskimäärin noin 108 magnitudia kirkkaampaa meteoria. Kirkkaita meteoreja esiintyy harvemmin, heikkoja useammin. Tulipalloja(erittäin kirkkaita meteoreja) voidaan nähdä jopa päivällä. Joskus tulipallojen mukana on meteoriitteja. Usein tulipallon ilmestymiseen liittyy melko voimakas shokkiaalto, ääniilmiöt ja savuhännän muodostuminen. Tulipalloina havaittujen suurten kappaleiden alkuperä ja fyysinen rakenne on luultavasti aivan erilainen kuin meteoriilmiöitä aiheuttavien hiukkasten.

Erota meteorit ja meteoriitit. Meteori ei ole itse esine (eli meteoroidi), vaan ilmiö, eli sen valopolku. Ilmiötä kutsutaan meteoriksi riippumatta siitä, lentääkö meteoriippi ilmakehästä ulkoavaruuteen, palaako se siinä vai putoaako se meteoriitin muodossa Maahan.

Fysikaalinen meteorologia on tiedettä, joka tutkii meteoriitin kulkemista ilmakehän kerrosten läpi.

Meteoritähtitiede on tiede, joka tutkii meteoriittien alkuperää ja kehitystä.

Meteorigeofysiikka on tiede, joka tutkii meteorien vaikutusta maan ilmakehään.

- kosmista alkuperää oleva kappale, joka putosi suuren taivaankappaleen pinnalle.

Kemiallisen koostumuksensa ja rakenteensa mukaan meteoriitit jaetaan kolmeen suureen ryhmään: kivi eli aeroliitit, kivirauta eli sideroliitit ja rautasideriitit. Useimmat tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että kivimeteoriitit ovat vallitsevia ulkoavaruudessa (80-90 % kokonaismäärästä), vaikka rautameteoriitteja on kerätty enemmän kuin kivimeteoriitteja. Erityyppisten meteoriittien suhteellista runsautta on vaikea määrittää, koska rautameteoriitteja on helpompi löytää kuin kivimeteoriitteja. Lisäksi kivimeteoriitit hajoavat yleensä ilmakehän läpi kulkiessaan. Kun meteoriitti tulee ilmakehän tiheisiin kerroksiin, sen pinta lämpenee niin paljon, että se alkaa sulaa ja haihtua. Ilmasuihkut puhaltavat pois suuria pisaroita sulaa ainetta rautameteoriiteista, mutta jälkiä tästä puhalluksesta jää jäljelle, ja ne voidaan havaita tyypillisten painaumien muodossa. Kiviset meteoriitit hajoavat usein ja sirottavat maan pinnalle kokonaisen sateen erikokoisia sirpaleita. Rautameteoriitit ovat kestävämpiä, mutta joskus ne myös hajoavat erillisiksi paloiksi. Yksi suurimmista rautameteoriiteista, joka putosi 12. helmikuuta 1947 Sikhote-Alinin alueella, löydettiin suuren määrän yksittäisiä sirpaleita, joiden kokonaispaino on 23 tonnia, kun taas tietenkään kaikki eivät fragmentteja löytyi. Suurin tunnettu meteoriitti Goba (Lounais-Afrikassa) on 60 tonnia painava lohko.

Riisi. 3. Goba - suurin löydetty meteoriitti ()

Suuret meteoriitit tunkeutuvat maahan huomattavaan syvyyteen. Samaan aikaan maan ilmakehässä tietyllä korkeudella meteoriitin kosminen nopeus yleensä sammuu, minkä jälkeen se hidastuessaan putoaa vapaan pudotuksen lakien mukaan. Mitä tapahtuu, kun esimerkiksi suuri meteoriitti, joka painaa 105-108 tonnia, törmää maahan? Tällainen jättimäinen esine kulkisi ilmakehän läpi lähes esteettömästi, ja putoaessaan tapahtuisi voimakas räjähdys, jossa muodostuisi suppilo (kraatteri). Jos tällaisia ​​katastrofaalisia tapahtumia koskaan tapahtuisi, meidän olisi löydettävä meteoriittikraattereita maan pinnalta. Tällaisia ​​kraattereita on olemassa. Suurimman, Arizonan, kraatterin suppilon halkaisija on siis 1200 m ja syvyys noin 200 m. Karkean arvion mukaan sen ikä on noin 5 tuhatta vuotta. Ei niin kauan sitten löydettiin useita muinaisia ​​ja tuhoutuneita meteoriittikraattereita.

Riisi. 4. Arizonan meteoriittikraatteri ()

Shokki kraatteri(meteoriittikraatteri) - kosmisen kappaleen pinnalla oleva painauma, joka on seurausta toisen pienemmän kappaleen putoamisesta.

Useimmiten erittäin voimakasta meteorisuihkua (seniittituntien lukumäärällä jopa tuhat meteoria tunnissa) kutsutaan tähti- tai meteorisuihkuksi.

Riisi. 5. Tähtisade ()

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Luonnontieteellinen oppikirja. 3,5 solulle. keskim. koulu - 8. painos - M.: Enlightenment, 1992. - 240 s.: ill.

2. Bakhchieva O.A., Klyuchnikova N.M., Pyatunina S.K. jne. Luonnonhistoria 5. - M .: Opetuskirjallisuus.

3. Eskov K.Yu. et ai. Natural History 5 / Toim. Vakhrusheva A.A. - M.: Balass

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Luonnontieteellinen oppikirja. 3,5 solulle. keskim. koulu - 8. painos - M.: Enlightenment, 1992. - s. 165, tehtävät ja kysymys. 3.

2. Miten meteoriittisuihkut nimetään?

3. Miten meteoriitti eroaa meteorista?

4. * Kuvittele, että olet löytänyt meteoriitin ja haluat kirjoittaa siitä lehtiartikkelin. Miltä tämä artikkeli näyttäisi?