Метеориты в космосе. Метеоры и метеориты
Астероиды, кометы, метеоры, метеориты — астрономические объекты, кажущиеся одинаковыми для непосвященного в основы науки о небесных телах. На самом деле они отличаются по нескольким параметрам. Свойства, характеризующие астероиды, кометы, запомнить достаточно просто. Есть у них и определенное сходство: подобные объекты причисляются к малым телам, часто классифицируются как космический мусор. О том, что такое метеор, чем он отличается от астероида или кометы, каковы их свойства и происхождение, и пойдет речь ниже.
Хвостатые странники
Кометы — космические объекты, состоящие из смерзшихся газов и камня. Зарождаются они в удаленных областях Солнечной системы. Современные ученые предполагают, что основные источники комет — это связанные между собой пояс Койпера и рассеянный диск, а также гипотетически существующее
Кометы имеют сильно вытянутые орбиты. При приближении к Солнцу они образуют кому и хвост. Эти элементы состоят из испаряющихся газообразных веществ аммиак, метан), пыли и камней. Голова кометы, или кома, — оболочка из мельчайших частиц, отличающаяся яркостью и заметностью. Она обладает шарообразной формой и достигает максимального размера при приближении к Солнцу на расстояние в 1,5—2 астрономических единицы.
В передней части комы располагается ядро кометы. Оно, как правило, имеет сравнительно небольшие размеры и вытянутую форму. При значительном удалении от Солнца ядро — это все, что остается от кометы. Состоит оно из смерзшихся газов и горных пород.
Виды комет
В основу классификации этих положена периодичность их обращения вокруг светила. Кометы, облетающие вокруг Солнца меньше чем за 200 лет, носят название короткопериодических. Чаще всего они попадают во внутренние области нашей планетной системы из пояса Койпера или рассеянного диска. Долгопериодические кометы обращаются с периодом больше 200 лет. Их «родина» — облако Оорта.
«Малые планеты»
Астероиды состоят из твердых пород. По своим размерам они сильно уступают планетам, хотя некоторые представители этих космических объектов имеют спутники. Большая часть малых планет, как их называли раньше, сосредоточена в Главном расположенном между орбитами Марса и Юпитера.
Общее количество подобных космических тел, известных на 2015 год, превысило 670 тысяч. Несмотря на столь внушительное число, вклад астероидов в массу всех объектов Солнечной системы незначителен — всего 3—3,6*10 21 кг. Это только 4% от аналогичного параметра Луны.
К астероидам относят далеко не все тела небольшого размера. Критерием отбора является диаметр. Если он превышает 30 м, то объект относят к астероидам. Тела с меньшими габаритами получили название метеороидов.
Классификация астероидов
В основе группирования этих космических тел лежит несколько параметров. Астероиды объединяют по особенностям их орбит и спектра видимого света, который был отражен от их поверхности.
По второму критерию выделяют три основных класса:
- углеродные (С);
- силикатные (S);
- металлические (М).
К первой категории относится примерно 75% всех известных сегодня астероидов. По мере совершенствования оборудования и боле детального исследования подобных объектов классификация расширяется.
Метеороиды
Метеороид — еще один тип космических тел. Это не астероиды, кометы, метеоры или метеориты. Особенность этих объектов — малые размеры. Метеороиды по своим габаритам располагаются между астероидами и космической пылью. Таким образом, к ним относят тела с диаметром меньше 30 м. Некоторые ученые определяют метеороид как твердое тело с диаметром от 100 мкм до 10 м. По своему происхождению они бывают первичными или вторичными, то есть образовавшимися после разрушения более крупных объектов.
При вхождении в атмосферу Земли метеороид начинает светиться. И тут мы уже приближаемся к ответу на вопрос, что такое метеор.
Падающая звезда
Иногда среди мерцающих светил на ночном небе одно вдруг вспыхивает, описывает небольшую дугу и исчезает. Кто хотя бы раз видел подобное, тот знает, что такое метеор. Это «падающие звезды», которые к настоящим звездам отношения не имеют. Метеор — фактически атмосферное явление, возникающее при попадании в воздушную оболочку нашей планеты небольших по размеру объектов (тех самых метеороидов). Наблюдаемая яркость вспышки напрямую зависит от изначальных габаритов космического тела. Если блеск метеора превышает пятую его называют болидом.
Наблюдение
Такими явлениями можно любоваться только с планет, обладающих атмосферой. Метеоры на Луне или на Меркурии наблюдать невозможно, поскольку у них отсутствует воздушная оболочка.
При подходящих условиях «падающие звезды» можно видеть каждую ночь. Лучше всего любоваться метеорами в хорошую погоду и на значительном расстоянии от более или менее мощного источника искусственного освещения. Также на небе не должно быть Луны. В этом случае можно будет заметить невооруженным глазом до 5 метеоров в час. Объекты, приводящие к появлению таких одиночных «падающих звезд», вращаются вокруг Солнца по самым разным орбитам. Поэтому место и время их появления в небе точно предсказать невозможно.
Потоки
Метеоры, фото которых также представлены в статье, как правило, имеют несколько иное происхождение. Они являются частью одного из нескольких роев небольших космических тел, вращающихся вокруг светила по определенной траектории. В их случае идеальный период для наблюдения (время, когда, посмотрев на небо, любой может быстро понять, что такое метеор) определено довольно хорошо.
Рой подобных космических объектов также называется метеорным потоком. Чаще всего они образуются при разрушении ядра кометы. Отдельные частицы роя движутся параллельно друг другу. Однако с поверхности Земли кажется, что они вылетают из определенной небольшой области неба. Этот участок принято называть радиантом потока. Название метеорному рою, как правило, дается по созвездию, в котором расположен его визуальный центр (радиант), или же по имени кометы, распад которой привел к его появлению.
Метеоры, фото которых несложно получить при наличии специальной аппаратуры, относятся к таким крупным потокам, как Персеиды, Квадрантиды, эта-Аквариды, Лириды, Геминиды. Всего на сегодняшний день признано существование 64 потоков и еще около 300 ждут подтверждения.
Небесные камни
Метеориты, астероиды, метеоры и кометы — родственные по тем или иным критериям понятия. Первые представляют собой космические объекты, упавшие на Землю. Чаще всего их источником являются астероиды, реже — кометы. Метеориты несут бесценные данные о различных уголках Солнечной системы вне Земли.
Большинство подобных тел, попавших на нашу планету, имеют очень небольшие размеры. Самые внушительные по своим габаритам метеориты оставляют после удара следы, вполне заметные и спустя миллионы лет. Хорошо известным является кратер около города Уинслоу в Аризоне. Падение метеорита в 1908 году предположительно стало причиной Тунгусского феномена.
Такие крупные объекты «посещают» Землю раз в несколько миллионов лет. Большинство же найденных метеоритов имеют довольно скромные размеры, но не становятся при этом менее ценными для науки.
По мнению ученых, подобные объекты могут многое рассказать о времени формирования Солнечной системы. Предположительно, они несут частицы вещества, из которого состояли молодые планеты. Некоторые метеориты прилетают к нам с Марса или Луны. Такие космические странники позволяют узнать нечто новое о соседних объектах без огромных затрат на далекие экспедиции.
Для запоминания различий описанных в статье объектов можно кратно изложить преобразование таких тел в космосе. Астероид, состоящий из твердых каменных пород, или комета, представляющая собой ледяную глыбу, при разрушении порождают метеороиды, которые при вхождении в атмосферу планеты вспыхивают метеорами, сгорают в ней или падают, превращаясь в метеориты. Последние обогащают наши знания обо всех предыдущих.
Метеориты, кометы, метеоры, а также астероиды и метеороиды — участники непрерывного космического движения. Изучение этих объектов приносит большой вклад в наше понимание устройства Вселенной. По мере совершенствования аппаратуры астрофизики получают все больше данных о таких объектах. Завершенная относительно недавно миссия зонда «Розетта» однозначно продемонстрировала, сколько информации можно получить при детальном исследовании подобных космических тел.
События
Ученые полагают, что им удалось обнаружить первый метеорит, прибывший на Землю с Меркурия . Необычный зеленый кусок камня получил название NWA 7325. Он был обнаружен на юге Марокко в 2012 году и был разбит на 35 фрагментов, имеющих общий вес 345 грамм.
Темно-зеленые камешки были проданы торговцу метеоритами Стефану Рэлью , который отправил образцы в Вашингтонский Университет специалистам по метеоритам планетарного происхождения.
Исследователи обнаружили, что эти образцы содержат удивительно малый процент железа , но большое количество силикатов магния, алюминия и кальция. Такие пропорции соответствуют пропорциям поверхности Меркурия, судя по данным, полученным аппаратом "Мессанджер" НАСА.
Однако камень содержит большее количество силиката кальция , чем имеется на поверхности Меркурия, поэтому ученые сделали предположение, что, возможно, этот метеорит когда-то был частью более глубоких слоев планеты . Он, скорее всего, откололся в результате мощного столкновения, был выброшен в космос и, в конечном итоге, попал на поверхность Земли.
"Этот образец может быть с Меркурия, либо с объекта, меньшего по размерам, - сказали ученые. – Очень вероятно, что эта порода сформировалась как "пена" в верхних слоях магмы".
Откуда берутся метеориты?
Гости из космоса метеориты – космические камни , которые частенько падают на поверхность нашей планеты, всегда интересовали ученых, так как эти необычные камни несут в себе много полезной информации о происхождении планет и всей Солнечной системы.
Считается, что в сутки на поверхность Земли падает огромное количество мелких метеоритов – до 5-6 тонн , однако они в основном настолько малы, что их падение остается в основном незамеченным. Более того, большинство метеоритов падает в океан , где заметить их падение или найти их потом не представляется возможным.
Происхождение метеоритов
В основном метеориты прилетают к нам из Пояса астероидов - района между орбитами Марса и Юпитера - и являются осколками этих самых небольших небесных тел – астероидов . Астероиды, двигаясь по своим орбитам, сталкиваются друг с другом, меняют направление, а некоторые из них попадают на Землю.
Более молодые метеориты имеют марсианское или лунное происхождение, некоторым из них "всего" около 180 миллионов лет , что по космическим меркам достаточно небольшой возраст. Состав этих метеоритов очень похож на состав грунта Луны или Марса, именно поэтому делается вывод, откуда прибыл метеорит.
Метеориты астероидного происхождения
Фрагменты планеты Марс, упавшие на Землю в виде метеоритов, находили не раз, однако доказательства, что эти метеориты прибыли именно с Марса, были получены только в 1980-х годах , когда были открыты газовые включения в их составе, соответствующие газам атмосферы Марса.
Когда небесные тела, вроде обломков астероидов или комет, сталкивались с поверхностью Марса, от нее откалывались куски родной породы , которые улетали в открытый космос и, в конечном итоге, могли попасть на соседнюю планету - Землю.
Метеориты марсианского происхождения
Первые лунные метеориты были обнаружены американцами в начале 1980-х в Антарктиде. Впоследствии лунные камни стали находить и в других частях планеты – в пустынях Австралии и Африки. Эти камни необыкновенно походили по составу на образцы грунта, привезенного с Луны.
Метеориты лунного происхождения
Ясной темной ночью, особенно в середине августа, ноября и декабря, можно увидеть, как прочерчивают небо «падающие звезды» — это метеоры, интересное природное явление, известное человеку с незапамятных времен.
Метеоры, особенно в последние годы, привлекают пристальное внимание астрономической науки. Они уже много рассказали и о нашей Солнечной системе и о самой Земле, в частности о земной атмосфере.
Более того, метеоры, образно говоря, вернули долг, возместили средства, затраченные на их изучение, сделав вклад в решение некоторых практических задач науки и техники.
Исследование метеоров активно развивается в ряде стран, некоторым из этих исследований посвящен наш короткий рассказ. Начнем мы его с уточнения терминов.
Объект, движущийся в межпланетном пространстве и имеющий размеры, как говорится, «больше молекулярных, но меньше астероидальных», называют метеороидом, или метеорным телом. Вторгаясь в земную атмосферу, метеороид (метеорное тело) накаляется, ярко светится и прекращает свое существование, превратившись в пыль и пары.
Световое явление, вызванное сгоранием метеорного тела, называют метеором. Если метеороид имеет сравнительно большую массу и если его скорость относительно невелика, то иногда часть метеорного тела, не успев полностью испариться в атмосфере, падает на поверхность Земли.
Эту выпавшую часть называют метеоритом. Чрезвычайно яркие метеоры, имеющие вид огненного шара с хвостом или горящей головешки, называют болидами. Яркие болиды иногда видны даже днем.
Для чего изучают метеоры
Метеоры наблюдают и изучают в течение столетий, но только в последние три-четыре десятилетия стали четко выясняться природа, физические свойства, характеристики орбит и происхождение тех космических тел, которые являются источниками метеоритов. Интерес исследователей к метеорным явлениям связан с несколькими группами научных проблем.
Прежде всего, изучение траектории метеоров, процессов свечения и ионизации вещества метеороидов, важно для выяснения их физической природы, а они, метеорные тела, как-никак есть прибывшие к Земле «пробные порции» вещества из далеких районов Солнечной системы.
Далее — исследование ряда физических явлений, сопровождающих полет метеорного тела, дает богатый материал для изучения физических и динамических процессов, происходящих в так называемой метеорной зоне нашей атмосферы, то есть на высотах 60-120 км. Здесь в основном и наблюдаются метеоры.
Причем для этих слоев атмосферы метеоры, пожалуй, остаются наиболее эффективным «исследовательским инструментом», даже на фоне нынешнего размаха исследований с помощью космических аппаратов.
Прямыми методами изучения верхних слоев земной атмосферы при помощи искусственных спутников Земли и высотных ракет начали широко пользоваться много лет назад, со времени Международного Геофизического года.
Однако искусственные спутники дают сведения об атмосфере на высотах более 130 км, на меньших высотах спутники просто сгорают в плотных слоях атмосферы. Что же касается ракетных измерений, то они проводятся только над фиксированными пунктами земного шара и носят кратковременный характер.
Метеорные тела — полноправные жители Солнечной системы, они обращаются по геоцентрическим орбитам, имеющим обычно форму эллипса.
Оценивая, как общее число метеороидов распределяется по группам с разными массами, скоростями, направлениями, можно не только изучать весь комплекс малых тел Солнечной системы, но еще и создать основу для построения теории происхождения и эволюции метеорного вещества.
В последнее время интерес к метеорам возрос еще и в связи с интенсивным изучением околоземного космического пространства. Важной практической задачей стала оценка так называемой метеорной опасности на различных космических трассах.
Это, конечно, лишь частный вопрос, у космических и метеорных исследований очень много точек соприкосновения, и изучение метеорных частиц прочно вошло в космические программы. Так, например, с помощью спутников, космических зондов и геофизических ракет получены ценные сведения о движущихся в межпланетном пространстве мельчайших метеороидах.
Вот одна лишь цифра: устанавливаемые на космических аппаратах датчики позволяют регистрировать удары метеороидов, размеры которых измеряются тысячными долями миллиметра (!).
Как наблюдают метеоры
В ясную безлунную ночь можно заметить метеоры до 5-й и даже 6-й звездной величины — они имеют такую же яркость, как самые слабые звезды, различимые невооруженным глазом. Но в основном невооруженным глазом видны несколько более яркие метеоры, ярче 4-й звездной величины; в течение часа в среднем можно заметить около 10 таких метеоров.
А всего в атмосфере Земли за сутки бывает около 90 миллионов метеоров, которые можно было бы увидеть в ночное время. Общее число метеороидов различных размеров, вторгающихся за сутки в земную атмосферу, исчисляется сотнями миллиардов.
В метеорной астрономии условились де лить метеоры на два типа. Метеоры, которые наблюдаются каждую ночь и движутся в самых разных направлениях, называют случайными, или спорадическими. Другой тип — периодические, или поточные, метеоры, они появляются в одно и то же время года и из определенного небольшого участка звездного неба — радианта. Слово это — радиант — в данном случае означает «излучающий участок».
Метеорные тела, порождающие спорадические метеоры, движутся в пространстве независимо друг от друга по самым разнообразным орбитам, а периодические — по почти параллельным путям, которые как раз и исходят из радианта.
Метеорным потокам дают названия по созвездиям, в которых расположены их радианты. Например, Леониды — метеорный поток с радиантом в созвездии Льва, Персеиды — в созвездии Персея, Ориониды — в созвездии Ориона и так далее.
Зная точное положение радианта, момент и скорость полета метеора, можно вычислить элементы орбиты метеороида, то есть выяснить характер его движения в межпланетном пространстве.
Визуальные наблюдения позволили получить важную информацию о суточных и сезонных изменениях общего количества метеоров, о распределении радиантов по небесной сфере. Но главным образом для изучения метеоров используются фотографические, радиолокационные, а в последние годы и электронно-оптические и телевизионные методы наблюдений.
Систематическая фоторегистрация метеоров началась лет сорок назад, используются для этой цели, так называемые, метеорные патрули. Метеорный патруль — это система из нескольких фотографических агрегатов, а каждый агрегат состоит обычно из 4-6 широкоугольных фотографических камер, устанавливаемых так, чтобы все они вместе охватывали максимально возможную область неба.
Наблюдая метеор из двух пунктов, удаленных друг от друга на 30-50 км, по фотоснимкам на фоне звезд легко определить его высоту, траекторию в атмосфере и радиант.
Если перед камерами одного из агрегатов патруля разместить обтюратор, то есть вращающийся затвор, то можно определить и скорость метеороида — вместо непрерывного следа на фотопленке получится пунктирная линия, причем длина штрихов как раз и будет пропорциональна скорости метеорного тела.
Если перед объективами фотокамер другого агрегата расположить призмы или дифракционные решетки, то на пластинке появится спектр метеора, подобно тому, как на белой стене появляется спектр солнечного зайчика, прошедшего через призму. А по спектрам метеора можно определить химический состав метеороида.
Одно из важных достоинств радиолокационных методов — это возможность наблюдать метеоры в любую погоду и круглые сутки. Кроме того, радиолокация позволяет регистрировать очень слабые метеоры до 12-15-звездной величины, порождаемые метеороидами с массой в миллионные доли грамма и даже меньше.
Радиолокатор «засекает» не само метеорное тело, а его след: при движении в атмосфере испарившиеся атомы метеорного тела сталкиваются с молекулами воздуха, возбуждаются и превращаются в ионы, то есть подвижные заряженные частицы.
Образуются ионизованные метеорные следы, имеющие длину несколько десятков километров и начальные радиусы порядка метра; это своего рода висящие (конечно, недолго!) атмосферные проводники, или точнее полупроводники — в них можно насчитать от 10б до 1016 свободных электронов или ионов на каждый сантиметр длины следа.
Такой концентрации свободных зарядов вполне достаточно, чтобы от них, как от проводящего тела, отражались радиоволны метрового диапазона. Вследствие диффузии и других явлений ионизированный след быстро расширяется, его электронная концентрация падает и под действием ветров в верхней атмосфере след рассеивается.
Это позволяет использовать радиолокацию для изучения скорости и направления воздушных течений, например, для исследования глобальной циркуляции верхней атмосферы.
В последние годы все активней ведутся наблюдения очень ярких болидов, которые иногда сопровождаются выпадением метеоритов. В нескольких странах организованы болидные сети наблюдений с камерами «всего неба».
Они действительно контролируют весь небосвод, но регистрируют только очень яркие метеоры. В такие сети входят 15-20 пунктов, расположенных на расстоянии 150-200 километров, они охватывают большие территории, так как вторжение в земную атмосферу крупного метеороида — явление сравнительно редкое.
И вот что интересно: из сфотографированных нескольких сот ярких болидов только три сопровождались падением метеорита, хотя скорости крупных метеороидов были не очень большими. Это означает, что надземный взрыв Тунгусского метеорита 1908 года — явление типичное.
Структура и химический состав метеорных тел
Вторжение метеорного тела в земную атмосферу сопровождается сложными процессами его разрушения — плавлением, испарением, распылением и дроблением. Атомы метеорного вещества при столкновении с молекулами воздуха ионизируются и возбуждаются: свечение метеора в основном связано с излучением возбужденных атомов и ионов, они двигаются со скоростями самого метеорного тела и имеют кинетическую энергию от нескольких десятков до сотен электрон-вольт.
Фотографические наблюдения метеоров по методу мгновенной экспозиции (порядка 0,0005 сек.), впервые в мире разработанному и реализованному в Душанбе и Одессе, наглядно показали разнообразные виды дробления метеорных тел в земной атмосфере.
Такое дробление может объясняться как сложным характером самих процессов разрушения метеорных тел в атмосфере, так и рыхлой структурой метеороидов и их низкой плотностью. Особенно низка плотность метеорных тел кометного происхождения.
В спектрах метеоров главным образом видны яркие эмиссионные линии. Среди них обнаружены линии нейтральных атомов железа, натрия, марганца, кальция, хрома, азота, кислорода, алюминия и кремния, а также линии ионизированных атомов магния, кремния, кальция и железа. Подобно метеоритам, метеорные тела можно разделить на две большие группы — железные и каменные, причем каменных метеороидов значительно больше, чем железных.
Метеорное вещество в межпланетном пространстве
Анализ орбит спорадических метеороидов показывает, что метеорное вещество концентрируется в основном в плоскости эклиптики (плоскость, в которой лежат орбиты планет) и движется вокруг Солнца в ту же сторону, что и сами планеты. Это важный вывод, он доказывает общность происхождения всех тел Солнечной системы, включая и такие мелкие, как метеороиды.
Наблюдаемая скорость метеороидов относительно Земли лежит в пределах 11-72 км/сек. Но скорость движения Земли по ее орбите равна 30 км/сек., а значит, скорость метеороидов относительно Солнца не превышает 42 км/сек. То есть она меньше параболической скорости, которая необходима для выхода из Солнечной системы.
Отсюда вывод — метеороиды не приходят к нам из межзвездного пространства, они принадлежат Солнечной системе и двигаются вокруг Солнца по замкнутым эллиптическим орбитам. На основе фотографических и радиолокационных наблюдений уже определены орбиты нескольких десятков тысяч метеороидов.
Наряду с гравитационным притяжением Солнца и планет на движение метеороидов, в особенности мелких, существенное влияние оказывают силы, вызванные воздействием электромагнитного и корпускулярного излучения Солнца.
Так, в частности, под действием светового давления мельчайшие метеорные частицы размерами менее 0,001 мм выталкиваются из пределов Солнечной системы. На движение маленьких частиц, кроме того, значительное влияние оказывает и тормозящее действие лучевого давления (эффект Пойнтинга — Робертсона), и из-за этого орбиты частиц постепенно «сжимаются», они все более приближаются к Солнцу.
Время жизни метеороидов во внутренних областях Солнечной системы невелико, и, следовательно, запасы метеорного вещества должны каким-то образом постоянно пополняться.
Можно указать три главных источника такого пополнения:
1) распад кометных ядер;
2) дробление астероидов (напомним — это малые планеты, двигающиеся в основном между орбитами Марса и Юпитера) в результате их взаимных столкновений;
3) приток очень мелких метеороидов с далеких окрестностей Солнечной системы, где, вероятно, находятся остатки вещества, из которого образовалась Солнечная система.
Метеорит - это кусок вещества, космического происхождения, которое упало на поверхность любого крупного небесного объекта. Дословно, метеорит переводится как «камень с неба». Подавляющее большинство метеоритов, которые были найдены на земле, имеют вес от нескольких граммов, до нескольких килограммов. Гоба – крупнейший из найденных метеоритов весил примерно 60 тонн. Ученые полагают, что на Землю каждый день падает до 5 тонн метеоритов. А ведь еще совсем недавно, их существование не признавалось известными академиками и специалистами по космическим исследованиям. Все сведения и гипотезы об их внеземном происхождении признавались лженаучными и пресекались на корню.
Метеориты считаются старейшим из известных минералов, возраст которых может достигать до 4,5 млрд. лет. Поэтому ученые полагают, что в них должны сохраниться остатки процессов, сопровождавших формирование планет. Метеориты, оставались единственными уникальными образцами внеземного происхождения, пока на Землю не были привезены образцы лунного грунта. Химики, геологи и физики досконально собирают информацию и изучают метеориты уже более двухсот лет. Эти знания, дали толчок развитию новой науки о метеоритах. О падении небесных тел на Землю, люди знали еще со времен глубокой древности, а некоторые народы, даже почитали и поклонялись им. Только ученые относились к ним весьма скептически. Но факты и здравый смысл, взяли верх, со временем отрицать их космическое происхождение стало бессмысленно.
Классификация метеоритов
Существует несколько видов и названий метеоритов: сидеролиты, уранолиты, аэролиты, метеорные камни и другие. Любое космическое тело до попадания в атмосферу называется метеорным телом. Его классифицируют по различным астрономическим признакам. Это может быть метеорит, астероид, космическая пыль, осколки и т.д. Пролетая сквозь земную атмосферу и оставляя яркий светящийся след, объект может назваться болидом или метеором. А твердое тело, упавшее на поверхность Земли и оставившее характерное углубление – кратер, считается метеоритом. Им принято давать «имена» по названиям мест, где их нашли.
Каменные метеориты делят на два подкласса: хондриты и ахондриты. Хондриты названы так, потому, что почти все они содержат хондры — сфероидальные образования преимущественно силикатного состава. Хондры – это самые примитивные виды метеоритов. Они находятся в мелкокристаллической матрице, а большая часть хондр имеет размер менее 1 мм в диаметре. Возраст хондритов может достигать 4,5 миллиарда лет.
Менее 10% от общего числа каменных метеоритов, образуют подкласс ахондритов. Ахондриты очень похожи на земные магматические породы. Они лишены хондр и состоят из вещества, которое образовалось в результате процессов плавления планетных и протопланетных и планетных тел. Большинство метеоритов, падающие на Землю, прилетают из пояса астероидов, расположенного между Марсом и Юпитером, и это не удивительно. Ведь самое большое и известное скопление метеоритных тел, наблюдается именно там.
По характеру обнаружения, метеориты делят на «упавшие» и «найденные». Найденными, считают те метеориты, падение которых не наблюдалось человеком. Их принадлежность к небесным телам устанавливают с помощью изучения особенностей их состава. Подавляющее большинство метеоритов в частных коллекциях и мировых музеях являются именно находками. Очень часто, каменные метеориты остаются просто незамеченными, так как их запросто можно спутать с обычными земными породами.
Любое небесное тело, превышающее по размерам космическую пыль, но уступающее астероиду, называют метеороидом. Попавший в земную атмосферу метеороид именуется метеором, а упавший на земную поверхность – метеоритом.
Скорость движения в космосе
Скорость метеороидных тел, движущихся в космическом пространстве, может быть различной, но в любом случае она превышает вторую космическую скорость, равную 11,2 км/с. Такая скорость позволяет телу преодолевать гравитационное притяжение планеты, но она присуща лишь тем метеорным телам, которые родились в Солнечной системе. Для метеороидов, которые прилетают извне, характерны и более высокие скорости.
Минимальная скорость метеорного тела при встрече с планетой Земля определяется тем, как соотносятся направления движения обоих тел. Минимальная сопоставима со скоростью движения Земли по орбите – около 30 км/с. Это относится к тем метеороидам, которые движутся в том де направлении, что и Земля, как бы догоняя ее. Таких метеорных тел большинство, ведь метеороиды возникли из того же вращающегося протопланетного облака, что и Земля, следовательно, должны двигаться в том же направлении.
Если метеороид движется навстречу Земле, то его скорость прибавляется к орбитальной и потому оказывается более высокой. Скорость тел из метеорного потока под названием Персеиды, через который Земля каждый год проходит в августе, равна 61 км/с, а метеороиды из потока Леонид, с которым планета встречается между 14 и 21 ноября, имеют скорость 71 км/с.
Наибольшая скорость характерна для фрагментов комет, она превышает третью космическую – такую, которая позволяет телу покинуть пределы Солнечной системы – 16,5 км/с, к которой нужно прибавить и орбитальную скорость, и сделать поправки на направление движения относительно Земли.
Метеорное тело в земной атмосфере
В верхних слоях атмосферы воздух почти не препятствует движению метеора – он здесь слишком разрежен, расстояние между молекулами газа может превышать размеры среднего метеорного тела. Но в более плотных слоях атмосферы на метеор начинает воздействовать сила трения, и движение его замедляется. На высоте 10-20 км от земной поверхности тело попадает в область задержки, теряя космическую скорость и как бы зависая в воздухе.
В дальнейшем сопротивление атмосферного воздуха уравновешивается земной силой тяжести, и метеор падает на поверхность Земли подобно любому другому телу. Скорость его при этом достигает 50-150 км/с, в зависимости от массы.
Не всякий метеор достигает земной поверхности, становясь метеоритом, многие сгорают в атмосфере. Отличить метеорит об обычного камня можно по оплавленной поверхности.
Совет 2: Какой вред может нанести пролетающий близко к Земле астероид
Вероятность встречи Земли с крупным астероидом достаточно невелика. Тем не менее ее нельзя исключить полностью, чуть выше вероятность пролета астероида вблизи нашей планеты. Несмотря на то, что непосредственного столкновения в этом случае нет, появление астероида вблизи Земли все равно несет целый ряд угроз.
За время своего существования Земля уже сталкивалась с астероидами, и каждый раз это приводило к тяжелым последствиям для ее обитателей. На поверхности планеты выявлено более полутора сотен кратеров, диаметр некоторых из них достигает 100 км.
То, что падение крупного астероида приведет к катастрофическим разрушениям, хорошо понятно любому здравомыслящему . Неслучайно ученые ведущих стран мира уже десятилетиями отслеживают траектории полетов наиболее опасных космических тел, разрабатывают варианты противодействия астероидной угрозе.
Одним из наиболее опасных для землян является астероид Апофис (Apophis), по прогнозам он сблизится с Землей в 2029 году на расстояние от 28 до 37 тысяч километров. Это в 10 раз меньше, чем расстояние до Луны. И хотя ученые уверяют, что вероятность столкновения ничтожна, столь близкий проход астероида может представлять для планеты серьезную .
Размеры Апофиса относительно невелики, его диаметр всего 270 метров. Но всякий астероид окружен целым облаком мелких частиц, многие из которых могут нанести вред выведенным на орбиту космическим аппаратам. На скоростях, достигающих нескольких десятков километров в секунду, даже пылинка способна причинить серьезные повреждения. Апофис пройдет там, геостационарные спутники, именно им его мелкие обломки угрожают больше всего.
Некоторая часть вещества пролетающих вблизи Земли астероидов может попадать на ее поверхность, это тоже таит свои . Ученые предполагают, что именно кометы и могут переносить микроскопические организмы с одних планет на другие. Вероятность этого невелика, но исключить ее полностью нельзя.
Несмотря на то, что попавшие в атмосферу планеты обломки небесного странника нагреваются до высокой температуры, какие-то организмы вполне могут уцелеть. А это, в свою очередь, является очень большой угрозой для всего живого на Земле. Чуждые земной флоре и фауне микроорганизмы могут стать смертельно опасными и при быстром размножении привести к гибели человечества.
Подобные сценарии выглядят весьма маловероятными, однако на деле они вполне возможны. Земной медицине до сих пор не удается справиться даже с гриппом, ежегодно приводящим к гибели сотен тысяч человек. Теперь представьте микроорганизм, имеющий в десятки раз более высокую летальность, быстро размножающийся и способный легко распространяться. Его появление в крупном городе станет настоящей катастрофой, так как удержать начавшуюся эпидемию будет очень сложно.
