Астероїди та комети. До складу Сонячної системи входять …

Астероїди. Метеорити. Метеори.

Астероїд

АСТЕРОЇД - невелике планетоподібне небесне тіло Сонячна система, що рухається по орбіті навколо Сонця. Астероїди, відомі також як малі планети, значно поступаються за розмірами планет.

Визначення.

Термін астероїд (від грец.- «подібний до зірки») був введений Вільямом Гершелем на підставі того, що ці об'єкти при спостереженні в телескоп виглядали як точки зірок - на відміну від планет, які при спостереженні в телескоп виглядають дисками. Точне визначення терміну «астероїд» досі не є встановленим. Термін "мала планета" (або "планетоїд") не підходить для визначення астероїдів, оскільки вказує і на розташування об'єкта в Сонячній системі. Проте чи всі астероїди є малими планетами.

Одним із способів класифікації астероїдів є визначення розміру. Діюча класифікація визначає астероїди, як об'єкти з діаметром більше 50 м, відокремлюючи їх від метеорних тіл, які виглядають як велике каміння, або можуть бути ще меншими. Класифікація спирається на твердження, що астероїди можуть вціліти при вході в атмосферу Землі і досягти її поверхні, тоді як метеори, як правило, повністю згоряють в атмосфері.

В результаті «астероїд» можна визначити як об'єкт Сонячної системи, що складається з твердих матеріалів, який за розмірами більший за метеор.

Астероїди у Сонячній системі

На даний момент у Сонячній системі виявлено десятки тисяч астероїдів. Станом на 26 вересня 2006 року в базах даних налічувалося 385083 об'єкти, у 164612 точно визначено орбіти та їм присвоєно офіційний номер. 14077 із них на цей момент мали офіційно затверджені найменування. Передбачається, що у Сонячній системі може бути від 1.1 до 1.9 мільйона об'єктів, що мають розміри більше 1 км. Більшість відомих на даний момент астероїдів зосереджено в межах поясу астероїдів, розташованого між орбітами Марса та Юпітера.

Самим великим астероїдому Сонячній системі вважалася Церера, що має розміри приблизно 975×909 км, проте з 24 серпня 2006 року вона набула статусу карликової планети. Два інших найбільших астероїда 2 Паллада та 4 Веста мають діаметр ~500 км. 4 Веста є єдиним об'єктом пояса астероїдів, який можна спостерігати неозброєним оком. Астероїди, що рухаються іншими орбітами, також можуть бути спостерігаються в період проходження поблизу Землі (наприклад 99942 Апофіс).

Загальна маса всіх астероїдів головного поясу оцінюється в 3.0-3.6×10 21 кг, що становить близько 4 % від маси Місяця. Маса Церери – 0.95×1021 кг, тобто близько 32 % від загальної, а разом із трьома найбільшими астероїдами 4 Веста (9 %), 2 Паллада (7 %), 10 Гігея (3 %) – 51 %, тобто абсолютна більшість астероїдів мають незначну масу.

Вивчення астероїдів

Вивчення астероїдів почалося після відкриття в 1781 р. Вільямом Гершелем планети Уран. Його середня геліоцентрична відстань виявилася відповідною правилу Тіціуса-Боде.

Наприкінці XVIII століття Франц Ксавер (Franz Xaver von Zach) організував групу, що включала 24 астрономів. З 1789 року ця група займалася пошуками планети, яка, згідно з правилом Тіціуса-Боде, повинна була знаходитися на відстані близько 2,8 астрономічних одиниць від Сонця - між орбітами Марса та Юпітера. Завдання полягало в описі координат усіх зірок в області зодіакальних сузір'їв на певний момент. Наступні ночі координати перевірялися, і виділялися об'єкти, які зміщувалися більшу відстань. Передбачуване усунення шуканої планети мало становити близько 30 кутових секунд на годину, що мало бути легко помічено.

За іронією долі перший астероїд, 1 Церера, був виявлений італійцем Піацці, який не брали участі в цьому проекті, випадково, в 1801 році, в першу ж ніч століття. Три інших - 2 Паллада, 3 Юнона і 4 Веста були виявлені в наступні кілька років - останній, Веста, в 1807. Ще через 8 років безплідних пошуків більшість астрономів вирішили, що там більше нічого немає, і припинило дослідження.

Однак Карл Людвіг Хенке виявив наполегливість, і в 1830 році відновив пошук нових астероїдів. Через п'ять років він виявив Астрею, перший новий астероїд за 38 років. Він також виявив Гебу менш ніж за два роки. Після цього інші астрономи підключилися до пошуків, і далі виявлялося щонайменше одного нового астероїда на рік (крім 1945).

У 1891 р. Макс Вольф вперше використав для пошуку астероїдів метод астрофотографії, при якому на фотографіях з довгим періодом експонування астероїди залишали короткі світлі лінії. Цей метод значно збільшив кількість виявлень порівняно з методами візуального спостереження, що раніше використовувалися: Вольф поодинці виявив 248 астероїдів, починаючи з 323 Бруція, тоді як до нього було виявлено трохи більше 300. Зараз, через століття, тільки кілька тисяч астероїдів ідентифіковано, пронумеровано названо. Відомо про них набагато більшій кількостіПроте вчені не дуже турбуються про їх вивчення, називаючи астероїди «космічним збродом» («vermin of the skies»).

Найменування астероїдів

Спочатку астероїдам давали імена героїв римської та грецької міфології, Пізніше відкривачі отримали право називати його як завгодно, наприклад - своїм ім'ям. Спочатку астероїдам давалися переважно жіночі імена, чоловічі імена отримували лише астероїди, що мають незвичайні орбіти (наприклад, Ікар, що наближається до Сонця ближче за Меркурія). Пізніше і це правило перестало дотримуватися.

Отримати ім'я може будь-який астероїд, лише той, орбіта якого більш-менш надійно обчислена. Були випадки, коли астероїд отримував ім'я десятки років після відкриття. Доки орбіта не обчислена, астероїду дається порядковий номер, що відображає дату його відкриття, наприклад, 1950 DA. Цифри позначають рік, перша літера - номер півмісяця на рік, у якому астероїд було відкрито (у наведеному прикладі друга половина лютого). Друга буква позначає порядковий номер астероїда у вказаному півмісяці, у прикладі астероїд було відкрито першим. Так як півмісяців 24, а англійських букв - 26, в позначенні не використовуються дві літери: I (через схожість з одиницею) і Z. Якщо кількість астероїдів, відкритих протягом півмісяця, перевищить 24, знову повертаються до початку алфавіту, приписуючи другий літері індекс 2, при наступному поверненні - 3, і т.д.

Після отримання імені офіційне найменування астероїда складається з числа (порядкового номера) та назви - 1 Церера, 8 Флора і т.д.

Пояс астероїдів

Орбіти більшості пронумерованих малих планет (98%) розташовані між орбітами планет Марса та Юпітера. Їхні середні відстані від Сонця становлять від 2,2 до 3,6 а. Вони утворюють так званий головний пояс астероїдів. Усі малі планети, як і великі, рухаються у прямому напрямку. Періоди їх обігу навколо Сонця становлять залежно від відстані від трьох до дев'яти років. Неважко порахувати, що лінійна швидкість приблизно дорівнює 20 км/с. Орбіти багатьох малих планет помітно витягнуті. Ексцентриситети рідко перевищують 0,4, але, наприклад, астероїд 2212 Гефест він дорівнює 0,8. Більшість орбіт знаходиться близько до площині екліптики, тобто. до площини орбіти Землі. Нахили зазвичай становлять кілька градусів, проте бувають і винятки. Так, орбіта Церери має наклом 35 °, відомі і великі способи.

Можливо, нам жителям Землі найбільш важливо знати астероїди, орбіти яких близько підходять до орбіти нашої планети. Зазвичай виділяють три сімейства астероїдів, що зближуються із Землею. Вони названі на ім'я типових представників - малих планет: 1221 Амур, 1862 Аполлон, 2962 Атон. До сімейства Амура належать астероїди, орбіти яких у перигелії майже стосуються орбіти Землі. "Аполлонці" перетинають земну орбіту із зовнішнього боку, їхня перегелійна відстань менше 1 а.о. "Атонці" мають орбіти з великою піввіссю менше за земну і перетинають земну орбіту зсередини. Представники всіх зазначених родин можуть зустрітися із Землею. Що ж до близьких проходжень, то вони трапляються нерідко.

Наприклад, астероїд Амур у момент відкриття знаходився за 16,5 млн кілометрів від Землі, 2101 Адоніс наблизився на 1,5 млн кілометрів, 2340 Хатхор - на 1,2 млн кілометрів. Астрономи багатьох обсерваторій спостерігали проходження повз Землю астероїда 4179 Таутатіс. 8 грудня 1992 р. він був від нас на відстані 3,6 млн. кілометрів.

Основна кількість астероїдів зосереджена у головному поясі, але є важливі винятки. Задовго до відкриття першого астероїда французький математик Жозеф Луї Лагранж вивчав звану завдання трьох тіл, тобто. досліджував, як рухаються три тіла під впливом сил тяжіння. Завдання дуже складне і в загальному вигляді не вирішене досі. Однак Лагранжу вдалося знайти, що в системі трьох тіл, що гравітують (Сонце - планета - мале тіло) існує п'ять точок, де рух малого тіла виявляється стійким. Дві з цих точок знаходяться на орбіті планети, утворюючи з нею та Сонцем рівносторонні трикутники.

Через багато років, вже у XX ст., Теоретичні побудови втілилися в реальність. Поблизу лагранжових точок на орбіті Юпітера відкрили близько двох десятків астероїдів, яким дали імена героїв Троянської війни. Астероїди - "греки" (Ахілл, Аякс, Одіссей та ін) випереджають Юпітер на 60 °, "троянці" йдуть на такій самій відстані ззаду. Згідно з оцінками, кількість астероїдів біля точок Лагранжа може досягати кількох сотень.

Розміри та речовий склад

Щоб дізнатися про розмір якого-небудь астрономічного об'єкта (якщо відстань до нього відома), необхідно виміряти кут, під яким він видно з Землі. Проте невипадково астероїди називаються малими планетами. Навіть у великі телескопи за відмінних атмосферних умов, застосовуючи дуже складні, трудомісткі методики, вдається отримати досить нечіткі обриси дисків лише кількох найбільших астероїдів. Набагато ефективнішим виявився фотометричний метод. Існують дуже точні прилади, які вимірюють блиск, тобто. зоряну величину небесного світила. Крім того, добре відома освітленість, створювана Сонцем на астероїді. За інших рівних умов блиск астероїда визначається площею диска. Необхідно, щоправда, знати, яку частку світла відбиває ця поверхня. Ця відбивна здатність називається альбедо. Розроблено методи його визначення поляризації світла астероїдів, а також відмінності яскравості у видимій області спектру та в інфрачервоному діапазоні. В результаті вимірювань та розрахунків отримані наступні розміри найбільших астероїдів.

Вважається, що астероїдів з діаметрами понад 200 км три десятки. Майже всі вони, напевно, відомі. Малих планет з діаметрами від 80 до 200 км, ймовірно, близько 800. Зі зменшенням розмірів кількість астероїдів швидко зростає. Фотометричні дослідження показали, що астероїди сильно розрізняються за ступенем чорноти речовини, що становить їхню поверхню. 52 Європа, зокрема, має альбедо 0,03. Це відповідає темній речовині, за кольором схожим на сажу. Подібні темні астероїди умовно називають кутистими (клас С). Астероїди іншого класу умовно називаються кам'яними (S), оскільки вони, мабуть, нагадують глибинні гірські породи Землі. Альбедо S-астероїдів значно вищий. Наприклад, у 44 Низи воно сягає 0,38. Це найсвітліший астероїд. Вивчення спектрів відображення та поляриметрії дозволили виділити ще один клас - металеві, або M-астероїди. Ймовірно, на їх поверхні присутні виходи металу, наприклад, нікелістого заліза, як у деяких метеоритів.

За допомогою дуже чутливих фотометрів було досліджено періодичні зміни яскравості астероїдів. За формою кривої блиску можна будувати висновки про період обертання астероїда і становищі осі обертання. Періоди зустрічаються різні - від кількох годин до сотень годин. Вивчення кривої блиску дозволяє також зробити певні висновки про форму астероїдів. Більшість із них має неправильну, уламкову форму. Лише найбільші наближаються до кулі.

Характер зміни блиску деяких астероїдів дає підстави припускати, що вони мають супутники. Деякі з малих планет, можливо, є близькими подвійними системами або навіть тілами, що перекочуються по поверхні один одного.

Але достовірні відомості про астероїди можуть дати лише спостереження зблизька - з космічних апаратів. Такий досвід вже є. 29 жовтня 1991 р. американський космічний апарат "Галілео" передав на Землю зображення астероїда 951 Гаспра. Знімок зроблено з відстані 16 тис. кілометрів. На ньому добре проглядаються незграбно-згладжена форма астероїда і його кратерована поверхня. Впевнено можна визначити розміри: 12 х 16 км.

Довгий час не було відомо астероїдів, орбіти яких цілком лежали б поза орбіти Юпітера. Але в 1977 р. вдалося виявити таку малу планету - це 2060 Хірон. Спостереження показали, що його перигелій (найближча до Сонця точка орбіти) лежить усередині орбіти Сатурна, а афелій (точка найбільшого видалення) - майже біля самої орбіти Урана, на далеких, холодних і темних околицях планетної системи. Відстань до Хірона в перигелії 8,51 а. Були виявлені і більш дальні астероїди. Передбачається, що утворюють другий, зовнішній пояс астероїдів (пояс Койпера).

Найяскравіший астероїд

Астероїд, який здається найяскравішим із Землі – Веста(4). Коли Веста знаходиться на мінімально відстань від Землі, її яскравість досягає зоряної величини 6,5. При дуже темному небі Весту можна знайти навіть неозброєним оком (це єдиний астероїд, який можна побачити неозброєним оком). Наступний за яскравістю – найбільший астероїд Церера, але його яскравість ніколи не перевищує зіркової величини 7,3. Хоча Веста за розмірами складає три п'яті від Церери, вона має набагато більшу відбивну здатність. Веста відбиває близько 25% падаючого на неї сонячного світла, тоді як Церера - всього 5%. Веста здається світлих вулканічних порід, які мають високу відбивну здатність. Астероїди з такою відбивною здатністю належать до окремого класу, відомого як тип Е (позначення класу походить від назви мінералу енстатит). Такі астероїди рідкісні, які відбивна здатність лежить у межах від 30 до 40%. Найяскравіший їх - Ніса(44) - має зоряну величину 9,7, хоча її діаметр дорівнює всього 68 км.

МЕТЕОРИТ

МЕТЕОРИТ - шматок позаземної речовини, що впав на поверхню Землі; дослівно - "камінь з неба".

Метеорити - це найстаріші з відомих мінералів (4,5 млрд. років), тому в них мають зберегтися сліди процесів, що супроводжували формування планет. Поки Землю були доставлені зразки місячного грунту, метеорити залишалися єдиними зразками позаземного речовини. Геологи, хіміки, фізики та металурги збирають та вивчають метеорити вже понад 200 років. З цих досліджень виникла наука про метеорити. Хоча перші повідомлення про падіння метеоритів з'явилися давно, вчені ставилися до них дуже скептично. Різноманітні факти змусили їх повірити в існування метеоритів. У 1800–1803 кілька відомих європейських хіміків повідомили, що хімічний склад«метеорного каміння» з різних місцьПадіння схоже, але відрізняється від складу земних порід. Нарешті, коли в 1803 в Егле (Франція) вибухнув жахливий «кам'яний дощ», що усипав землю осколками і засвідчений безліччю збуджених очевидців, Французька академія наук змушена була погодитися, що це справді були «камені з неба». Тепер вважається, що метеорити – це фрагменти астероїдів та комет.

Метеорити ділять на «зруйновані» та «знайдені». Якщо людина бачила, як метеорит падав крізь атмосферу і потім справді виявив її на землі (подію рідкісну), то такий метеорит називають «упавшим». Якщо ж його було знайдено випадково й упізнано, що для залізних метеоритів, його називають «знайденим». Метеоритам дають імена назви місць, де їх знайшли. У деяких випадках виявляється не один, а кілька осколів. Наприклад, після метеоритного дощу 1912 р. у Холбруку (шт. Арізона) було зібрано понад 20 тис. фрагментів.

Падіння метеоритів. Доки метеорит не досяг Землі, його називають метеороїдом. Метеороїди влітають у повітря зі швидкостями від 11 до 30 км/с. На висоті близько 100 км через тертя повітря метеороїд починає нагріватися; його поверхня розжарюється, і шар завтовшки кілька міліметрів плавиться і випаровується. У цей час його видно як яскравий метеор (див. МЕТЕОР). Розплавлене і випаровується речовина безперервно зноситься натиском повітря - це називають абляцією. Іноді під тиском повітря метеор дробиться на безліч фрагментів. Проходячи через атмосферу, він втрачає від 10 до 90% початкової маси. Тим не менш, внутрішня частина метеора зазвичай залишається холодною, оскільки не встигає прогрітися за 10 с, що триває падіння. Подолаючи опір повітря, невеликі метеорити до моменту удару об землю істотно знижують швидкість польоту і заглиблюються в ґрунт зазвичай не більше ніж на метр, а іноді просто залишаються на поверхні. Великі метеорити гальмуються незначно і під час удару роблять вибух із утворенням кратера, такого, наприклад, як у Аризоні чи Місяці. Найбільшим із знайдених метеоритів вважається залізний метеорит Гоба (Південна Африка), вага якого оцінюється в 60 т. Його ніколи не зрушували з того місця, де знайшли.

Щороку кілька метеоритів підбирають відразу після їхнього падіння. До того ж, все більше виявляють старих метеоритів. У двох місцях на сході прим. Нью-Мексико, де вітер постійно видує ґрунт, було знайдено 90 метеоритів. На поверхні льодовиків, що випаровуються, в Антарктиді були виявлені сотні метеоритів. Нещодавно метеорити, що впали, покриті заскленою спеклою кіркою, яка темніша за внутрішній частині. Метеорити представляють великий науковий інтерес; у більшості великих природничо-наукових музеїв та в багатьох університетах є фахівці з метеоритів.

МЕТЕОРИТ, який, можливо, прилетів з Марса. Виявлений в Антарктиді у 1984 році.

Типи метеоритів. Зустрічаються метеорити з різних речовин. Деякі в основному складаються із сплаву заліза та нікелю, що містить до 40% нікелю. Серед метеоритів, що впаливсього 5,7% залізних, але в колекціях їхня частка значно більша, оскільки вони повільніше руйнуються під впливом води та вітру, до того ж їх легше виявити на вигляд. Якщо відполірувати зріз залізного метеориту і злегка протруїти кислотою, то часто на ньому можна побачити кристалічний малюнок з смуг, що перетинаються, утворений сплавами з різним вмістом нікелю. Цей малюнок називають «відманштеттеновими фігурами» на честь А.Відманштеттена (1754–1849), який першим спостерігав їх у 1808.

ЗАЛІЗНИЧНИЙ МЕТЕОРИТ з Хенбері (Австралія) є типовим метеоритом металевого типу, багато з яких багаті на сполуки, що зустрічаються в залізних рудах.

Кам'яні метеорити поділяють на дві великі групи: хондрити та ахондрити. Найчастіше зустрічаються хондрити, становлячи 84,8% від усіх метеоритів, що впали. Вони містять округлі зерна міліметрового розміру – хондри; деякі з метеоритів майже повністю складаються з хондр. У земних породах хондри не знайдені, але схожі за розміром склоподібні зерна виявлені у місячному ґрунті. Хіміки ретельно вивчили їх, оскільки хімічний склад хондр, ймовірно, є первинною речовиною Сонячної системи. Цей стандартний склад називають «космічним розмаїттям елементів». У хондритах певного типу, що містять до 3% вуглецю та 20% води, посилено шукали ознаки біологічної речовини, але ні в цих, ні в інших метеоритах не виявили жодних ознак живих організмів. Ахондрити позбавлені хондр і на вигляд нагадують місячну породу.

МЕТЕОРИТ-АХОНДРИТ

МЕТЕОРИТ-ХОНДРИТ

Батьківські тіла метеоритів. Вивчення мінералогічного, хімічного та ізотопного складу метеоритів показало, що вони є уламками більших об'єктів Сонячної системи. Максимальний радіус цих батьківських тіл оцінюється у 200 км. Приблизно такий розмір мають найбільші астероїди. Оцінка заснована на швидкості охолодження залізного метеорита, при якій виходять два сплави з нікелем, що утворюють видманштеттенові фігури. Кам'яні метеорити, ймовірно, були вибиті з поверхні не великих планетпозбавлені атмосфери і покриті кратерами, як Місяць. Космічне випромінювання зруйнувало поверхню цих метеоритів так само, як і місячного каміння. Тим не менш, хімічний склад метеоритів і місячних зразків настільки відрізняється, що цілком очевидно - метеорити прибули не з Місяця. Вчені змогли сфотографувати два метеорити в процесі падіння та вирахувати за фотографіями їх орбіти: виявилося, що ці тіла прийшли з поясу астероїдів. Ймовірно, астероїди служать основними джерелами метеоритів, хоча деякі з них можуть бути частинками комет, що випарувалися.

МЕТЕОР. Слово "метеор" в грецькій мові використовували для опису різних атмосферних феноменів, але тепер їм позначають явища, що виникають при попаданні у верхні шари атмосфери твердих частинок з космосу. У вузькому сенсі «метеор» - це смуга, що світиться вздовж траси розпадається частинки. Однак у побуті цим словом часто позначають і саму частинку, хоча по-науковому вона називається метеороїдом. Якщо частина метеороїду досягає поверхні, її називають метеоритом. У народі метеори називають «падаючими зірками». Дуже яскраві метеори називають болідами; іноді цим терміном позначають лише метеорні події, що супроводжуються звуковими явищами.

Частота появи. Кількість метеорів, які може побачити спостерігач за певний період, не завжди. У хороших умовах, далеко від міських вогнів і за відсутності яскравого місячного світла, спостерігач може помітити 5-10 метеорів на годину. У більшості метеорів світіння триває близько секунди і виглядає слабшим за найяскравіші зірки. Після півночі метеори з'являються частіше, оскільки спостерігач у цей час розташовується на передній по ходу орбітального руху боці Землі, на яку потрапляє більше частинок. Кожен спостерігач може бачити метеори у радіусі близько 500 км навколо себе. Загалом за добу в атмосфері Землі виникають сотні мільйонів метеорів. Повна маса частинок, що влітають в атмосферу, оцінюється в тисячі тонн на добу – нікчемна величина в порівнянні з масою самої Землі. Вимірювання з космічних апаратів показують, що за добу на Землю потрапляє також близько 100 т пилових частинок, надто дрібних, щоб викликати появу видимих ​​метеорів.

Спостереження метеорів. Візуальні спостереження дають чимало статистичних даних про метеори, але для точного визначення їхньої яскравості, висоти та швидкості польоту необхідні спеціальні прилади. Вже близько століття астрономи використовують камери для фотографування метеорних слідів. Заслінка (обтюратор), що обертається, перед об'єктивом фотокамери робить слід метеора схожим на пунктирну лінію, що допомагає точно визначати інтервали часу. Зазвичай за допомогою цієї заслінки роблять від 5 до 60 експозицій на секунду. Якщо два спостерігачі, розділені відстанню в десятки кілометрів, одночасно фотографують той самий метеор, то можна точно визначити висоту польоту частки, довжину її сліду і – за інтервалами часу – швидкість польоту.

Починаючи з 1940-х років, астрономи спостерігають метеори за допомогою радара. Самі космічні частинки дуже малі, щоб їх зареєструвати, але при польоті в атмосфері вони залишають плазмовий слід, який відбиває радіохвилі. На відміну від фотографії радар ефективний не лише вночі, але також вдень та у хмарну погоду. Радар помічає маленькі метеороїди, недоступні фотокамері. За фотографіями точніше визначається траєкторія польоту, а радар дозволяє точно вимірювати відстань та швидкість.

Для спостереження метеорів використовують телевізійну техніку. Електронно-оптичні перетворювачі дозволяють реєструвати слабкі метеори. Використовуються камери з ПЗЗ-матрицями. У 1992 році при записі на відеокамеру спортивних змагань був зафіксований політ яскравого боліда, що закінчився падінням метеорита.

Швидкість та висота. Швидкість, з якою метеороїди влітають в атмосферу, укладено в межах від 11 до 72 км/с. Перше значення – це швидкість, що набуває тіло тільки за рахунок тяжіння Землі. (Таку ж швидкість повинен отримати космічний апарат, щоб вирватися з гравітаційного поля Землі.) Метеороїд, що прибув із далеких областей Сонячної системи, внаслідок тяжіння до Сонця набуває поблизу земної орбіти швидкість 42 км/с. Орбітальна швидкість Землі близько 30 км/с. Якщо зустріч відбувається «в лоб», їх відносна швидкість 72 км/с. Будь-яка частка, що прилетіла з міжзоряного простору, повинна мати ще більшу швидкість. Відсутність таких швидких частинок доводить, що це метеороїди – члени Сонячної системи.

ЯРКИЙ МЕТЕОР із потоку Персеїд.

Висота, де метеор починає світитися чи відзначається радаром, залежить від швидкості входу частки. Для швидких метеороїдів ця висота може перевищувати 110 км, а частинка повністю руйнується на висоті близько 80 км. У повільних метеороїдів це відбувається нижче, де більша щільність повітря. Метеори, які можна порівняти по блиску з яскравими зірками, утворюються частинками з масою в десяті частки грама. Більші метеороїди зазвичай руйнуються довше і досягають малих висот. Вони суттєво гальмуються через тертя в атмосфері. Рідкісні частинки опускаються нижче 40 км. Якщо метеороїд досягає висот 10–30 км, його швидкість стає менше 5 км/с, і може впасти на поверхню як метеорита.

орбіти. Знаючи швидкість метеороїда та напрям, з якого він підлетів до Землі, астроном може обчислити його орбіту до зіткнення. Земля і метеороїд стикаються у тому випадку, якщо їх орбіти перетинаються і вони одночасно опиняються у цій точці перетину. Орбіти метеороїдів бувають як майже круговими, так і гранично еліптичними, що йдуть далі від планетних орбіт.

Якщо метеороїд наближається до Землі повільно, отже, він рухається навколо Сонця у тому напрямі, як і Земля: проти годинникової стрілки, якщо з північного полюса орбіти. Більшість орбіт метеороїдів виходить за межі земної орбіти, та їх площини нахилені до екліптики не дуже сильно. Падіння багатьох метеоритів пов'язані з метеороїдами, мали швидкості менше 25 км/с; їх орбіти повністю лежать усередині орбіти Юпітера. Більшість часу ці об'єкти проводять між орбітами Юпітера і Марса, в поясі малих планет – астероїдів. Тому вважається, що астероїди є джерелом метеоритів. На жаль, ми можемо спостерігати лише ті метеороїди, які перетинають орбіту Землі; Зрозуміло, ця група недостатньо повно представляє всі малі тіла Сонячної системи.

У швидких метеороїдів орбіти витягнуті і сильніше нахилені до екліптики. Якщо метеороїд підлітає зі швидкістю понад 42 км/с, він рухається навколо Сонця у напрямку, протилежному напрямку руху планет. Той факт, що такими орбітами рухаються багато комети, вказує, що ці метеороїди є осколками комет.

Метеорні потоки. У деякі дні року метеори з'являються набагато частіше, ніж зазвичай. Це явище називають метеорним потоком, коли спостерігаються десятки тисяч метеорів за годину, створюючи дивовижне явище «зоряного дощу» по всьому небу. Якщо простежити на небі шляхи метеорів, то здасться, що всі вони вилітають із однієї точки, яка називається радіантом потоку. Це явище перспективи, подібне до рейок, що сходяться біля горизонту, вказує, що всі частинки рухаються паралельними траєкторіями.

Астрономи виділили кілька десятків метеорних потоків, багато з яких демонструють щорічну активність із тривалістю від кількох годин до кількох тижнів. Більшість потоків названо на ім'я сузір'я, в якому лежить їхній радіант, наприклад, Персеїди, які мають радіант у сузір'ї Персея, Гемініди – з радіантом у Близнюках.

Метеорні потоки спостерігаються, коли Земля перетинає траєкторію рою частинок, що утворився під час руйнування комети. Наближаючись до Сонця, комета нагрівається його променями і втрачає речовину. За кілька століть під впливом гравітаційних збурень від планет ці частинки утворюють витягнутий рій вздовж орбіти комети. Якщо Земля перетинає цей потік, ми щороку можемо спостерігати зоряний дощ, навіть якщо сама комета у цей час далеко від Землі. Оскільки частки розподілені вздовж орбіти нерівномірно, інтенсивність дощу рік у рік може змінюватися. Старі потоки настільки розширені, що Земля перетинає їх кілька діб. У перерізі деякі потоки швидше нагадують стрічку, ніж шнур.

Можливість спостерігати потік залежить від напрямку приходу частинок Землі. Якщо радіант розташований високо на північному небі, то з південної півкулі Землі потік не видно (і навпаки). Метеори потоку можна побачити лише якщо радіант знаходиться над горизонтом. Якщо ж радіант потрапляє на вдень, то метеори не видно, але їх можна засікти радаром. Вузькі потоки під впливом планет, особливо Юпітера, можуть змінювати свої орбіти. Якщо вони більше не перетинають земну орбіту, то стають ненаблюдаемыми.

Грудневий потік Гемініди пов'язаний із залишками малої планетиабо неактивного ядра старої комети. Є вказівки, що Земля стикається з іншими групами метеороїдів, породжених астероїдами, але ці потоки дуже слабкі.

Боліди. Метеори, які яскравіші за найяскравіші планети, часто називають болідами. Іноді спостерігаються боліди яскравіші за повний місяць і вкрай рідко такі, що спалахують яскравіше за сонце. Боліди виникають від найбільших метеороїдів. Серед них багато уламків астероїдів, які щільніші та міцніші, ніж фрагменти кометних ядер. Але все одно більшість астероїдних метеороїдів руйнується у щільних шарах атмосфери. Деякі їх падають поверхню як метеоритів. Через високу яскравість спалаху боліди здаються значно ближчими, ніж насправді. Тому необхідно зіставити спостереження болідів із різних місць, перш ніж організовувати пошук метеоритів. Астрономи оцінили, що по всій Землі щодня близько 12 болідів закінчується падінням більш ніж кілограмових метеоритів.

фізичні процеси. Руйнування метеороїду у атмосфері відбувається шляхом абляції, тобто. високотемпературного відщеплення атомів з його поверхні під дією частинок повітря, що налітають. Гарячий газовий слід, що залишається за метеороїдом, випромінює світло, але не в результаті хімічних реакцій, а внаслідок рекомбінації збуджених ударами атомів. У спектрах метеорів видно безліч яскравих емісійних ліній, серед яких переважають лінії заліза, натрію, кальцію, магнію та кремнію. Видно також лінії атмосферного азоту та кисню. Визначений за спектром хімічний склад метеороїдів узгоджується з даними про комети та астероїди, а також про міжпланетний пил, зібраний у верхніх шарахатмосфери.

Багато метеори, особливо швидкі, залишають за собою слід, що світиться, спостерігається секунду або дві, а часом - значно довше. Коли падали великі метеорити, слід спостерігався кілька хвилин. Світлом атомів кисню на висотах бл. 100 км можна пояснити сліди тривалістю трохи більше секунди. Більш довгі сліди виникають через складну взаємодію метеороїду з атомами та молекулами атмосфери. Пилові частинки вздовж траєкторії боліда можуть утворити яскравий слід, якщо верхні шари атмосфери, де вони розпорошені, освітлені Сонцем, коли у спостерігача внизу глибокий сутінки.

Швидкості метеороїдів гіперзвукові. Коли метеороїд досягає порівняно щільних шарів атмосфери, виникає потужна ударна хвиля і сильні звуки можуть розноситися на десятки і більше кілометрів. Ці звуки нагадують гуркіт грому або далеку канонаду. Через велику відстань звук приходить на хвилину або дві пізніше появи боліда. Декілька десятиліть астрономи сперечалися про реальність аномального звуку, який деякі спостерігачі чули безпосередньо в момент появи боліда та описували, як тріск чи свист. Дослідження показали, що причиною звуку є обурення електричного поля поблизу боліда, під впливом яких видають звук близькі до спостерігача об'єкти – волосся, хутро, дерева.

Метеоритна небезпека. Великі метеороїди можуть руйнувати космічні апарати, а дрібні порошинки постійно стікають їх поверхню. Удар навіть невеликого метеороїду може повідомити супутнику електричний заряд, який виведе електронні системи. Ризик загалом невеликий, але все ж таки запуски космічних апаратів іноді відкладають, якщо очікується сильний метеорний потік.

Список літератури

1 Симоненко О.М. Метеорити – уламки астероїдів. М., 1979

2 Гетьман В.С. Онуки Сонця. М., 1989

Тема: Астероїди. Комети. Метеори. Метеорити.

Мета уроку:

Познайомитись з новими небесними тілами: астероїдами, кометами, метеорами та метеоритами.

Астероїди(«Зореподібні» від грец. « астер»- зірка; « оідос» - вид) - це частина сонячної системи, що рухається між орбітами Марса та Юпітера

Астероїди- це невеликі, неправильні форми небесні тіла діаметром від 1 до декількох десятків кілометрів.

Астероїди - не зірки, вони не випромінюють свого світла, звертаються навколо Сонця.

Це малі планети, отже, вони частина ...?

Є найбільшим і найпотужнішим астероїдом у поясі між Марсом та Юпітером. Він має приблизні розміри 975 км. на 909 км.

• Він був названий на честь давньоримської богині родючості Церери .

Комети - невеликі небесні тіла, що мають туманний вигляд, що обертаються навколо Сонця, зазвичай, по витягнутих орбітах.

Комети складаються з твердого ядра – це лід, замерзлі гази, тверді частинки, діаметр 1 – 10 км.

При наближенні комети до Сонця ядро ​​нагрівається, речовини починають випаровуватися.

Навколо ядра утворюється газова оболонка, утворюється довгий хвіст. Він складається з газів та дрібного пилу і завжди спрямований у бік від Сонця.

ПОДУМАЙ!

1. Що станеться з хвостом комети, коли вона відійде від Сонця?

2. Чи можуть згодом під дією тепла комети зруйнуватися?

Метеори(від грецьк. «метеорос» - ширяє в повітрі) - космічні частинки, які розжарюються в результаті тертя про атмосферу, спалахують і згоряють на висоті 80-100 км. над землею.

Чи можна спостерігати метеори на Місяці?

Метеорити- це уламки астероїдів, космічні тіла, які не встигли згоріти в атмосфері і падають на Землю.

Три великі класи метеоритів :

• Кам'яні

• Залізні

• Залізокам'яні

Маса метеоритів

• Найбільший із знайдених метеоритів важив понад 60 т.
• Маса метеоритів коливається від сотень грамів до кількох кілограмів

Висновки :

1. До складу Сонячної системи входять …

2. У міжпланетному просторі рухаються частки космічного пилу та ….

3. Метеори – це ….

4. Метеорити-це …..

(відповідь "ні" - 0 балів; відповідь "так" - 1 бал;

на 5 та 6 запитання дайте повну відповідь)

1. Вам було цікаво?

2.Ви дізналися щось нове?

3.Чи був доступним матеріал, що вивчався?

4.Ви його зрозуміли?

5. Які виникли проблеми (що не зрозуміли)?

6. Ваші побажання .

Пугаєва Ольга та Чернишова Діна

Презентація з астрономії на тему "Астероїди, комети, метеорити та метеори".

Завантажити:

Попередній перегляд:

Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Виконали роботу: Пугаєва Ольга та Чернишова Діна Вчитель: Малишева В.І. МКОУ «ЗОШ №1 сел. Тепле» Астероїди, комети, метеорити та метеори

Астероїди Наприкінці XVIII століття німецькі астрономи Тіціус і Боде незалежно один від одного помітили закономірність у ряді чисел, що виражають середні відстані планет від Сонця. П'ятий член цього ряду не відповідав жодній планеті. 1 січня 1801 року італійський астроном Джузеппе Піацці випадково відкрив зірку, пряме сходження і відмінювання якої помітно змінювалося протягом доби спостережень. Гаус вирахував орбіту цього астрономічного об'єкта і стало зрозуміло, що відкрита планета між Марсом і Юпітером. Її назвали Церера на честь давньоримської богині родючості. У 1802 році німецький лікар Ольберс, який захоплювався астрономією, відкрив неподалік Церери нову планету, яку назвали Паллада. В 1804 була відкрита Юнона, в 1807 - Веста. Гершель запропонував назвати маленькі планети астероїдами. Астероїд по-грецьки означає «зіркоподібний». В 1804 Ольберс висловив знамениту гіпотезу про розрив гіпотетичної планети Фаетон між Марсом і Юпітером і утворення астероїдів - її уламків. Точне визначення терміну «астероїд» досі не є встановленим. До 2006 року астероїди також називали малими планетами.

Починаючи з кінця XIX століття для пошуків астероїдів почали застосовувати фотографію. При тривалих експозиціях зображення астероїдів через їх швидкий рух виходять як рис. Нині відомо понад 12 000 астероїдів. Спочатку їх називали іменами божеств, потім – іменами знаменитих людей. Донедавна дотримувалося правило: називати астероїди жіночими іменами, роблячи виняток для астероїдів із незвичайними орбітами. Наразі від цього правила відмовилися. В даний час астероїду відразу після відкриття присвоюється попереднє позначення, що містить рік відкриття (наприклад, 1937 DA), а потім, якщо орбіта астероїда буде надійно визначена, - постійний номер і назва. А від гіпотези Ольберса довелося відмовитись. Детальні математичні розрахунки показують, що астероїди походять від дроблення не одного, а кількох тіл великого розміру.

На даний момент у Сонячній системі виявлено сотні тисяч астероїдів. Станом на 6 вересня 2011 року в базах даних налічувалося 84 993 238 об'єктів, у 560 021 точно визначено орбіти та їм присвоєно офіційний номер. 15615 із них на цей момент мали офіційно затверджені найменування. Передбачається, що у Сонячній системі може бути від 1.1 до 1.9 мільйона об'єктів, що мають розміри більше 1 км. Більшість відомих на даний момент астероїдів зосереджено в межах поясу астероїдів, розташованого між орбітами Марса та Юпітера. Найбільшим астероїдом у Сонячній системі вважалася Церера, що має розміри приблизно 975×909 км, проте з 24 серпня 2006 року вона набула статусу карликової планети.

У 1975 році Кларк Чапмен, Девід Моррісон і Бен Целлнер розробили систему класифікації астероїдів, що спирається на показники кольоровості, альбедо і характеристики спектра відбитого сонячного світла. Спочатку ця класифікація визначала лише три типи астероїдів: Клас С - вуглецеві, 75% відомих астероїдів. Клас S – силікатні, 17 % відомих астероїдів. Клас M – металеві, більшість інших. Слід враховувати, що кількість відомих астероїдів, віднесених до якогось типу, не обов'язково відповідає дійсності. Деякі типи досить складні визначення, і тип певного астероїда може бути змінений при більш ретельних дослідженнях. Класифікація астероїдів

Небезпека астероїдів Зараз немає астероїдів, які б істотно загрожувати Землі. Чим більший і важчий астероїд, тим більшу небезпеку він становить, однак і виявити його в цьому випадку набагато легше. Найбільш небезпечним на даний момент вважається астероїд Апофіс, діаметром близько 300 метрів, при зіткненні з яким, у разі точного влучення, може бути знищений велике містоПроте жодної загрози людству в цілому таке зіткнення не несе. Представляти глобальну небезпеку можуть астероїди понад 10 км у діаметрі. Всі астероїди такого розміру відомі астрономам і знаходяться на орбітах, які не можуть призвести до зіткнення із Землею.

Комети Крім великих планет та астероїдів навколо Сонця рухаються комети. Комети – найдовші об'єкти Сонячної системи. Слово «комета» у перекладі з грецької означає «волосата», «довговолоса». Поява більшості комет непередбачувана. Люди звертали увагу на них з давніх-давен. Неможливо не помітити на небі видовища настільки рідкісного, а отже, жахливого, страшнішого за будь-яке затемнення, коли на небі видно туманне світило, іноді настільки яскраве, що може сяяти крізь хмари (1577 рік), затьмарюючи навіть Місяць. А з надр непроханого небесного гостя вириваються величезні хвости... Аристотель у IV столітті до зв. е. пояснив явище комети в такий спосіб: легка, тепла, «суха пневма» (гази Землі) піднімається до кордонів атмосфери, потрапляє у сферу небесного вогню і спалахує – так утворюються «хвостаті зірки». Аристотель стверджував, що комети спричиняють сильні бурі, посуху. Його уявлення були загальновизнаними протягом двох тисячоліть. У середні віки комети вважалися провісниками воєн та епідемій. Так вторгнення норманів у Південну Англію в 1066 пов'язували з появою в небі комети Галлея. З появою в небі комети асоціювалося і падіння Константинополя у 1456 році.

Комети відкривають щороку. У середньому їх відкривається близько 20 на рік. Доступно спостереженням близько 50 комет, а за історію людства спостерігалося близько двох тисяч появ комет. Орбіти більшості комет – дуже витягнуті еліпси. У 1702 Едмунд Галлей довів, що комети 1531, 1607 і 1682 років мають одну і ту ж орбіту. Виявляється, комети повертаються! Період звернення довкола Сонця комети Галлея 76 років.

Комети, що прибувають із глибини космосу, виглядають як туманні об'єкти, за якими тягнеться хвіст, що іноді досягає завдовжки кількох мільйонів кілометрів. Ядро комети є тілом з твердих частинок і льоду, оповите туманною оболонкою, яка називається комою. Ядро діаметром у кілька кілометрів може мати навколо себе комусь у 80 тис. км у поперечнику. Потоки сонячних променів вибивають частинки газу з коми і відкидають їх назад, витягаючи у довгий хвіст, що рухається за нею в просторі. Яскравість комет дуже залежить від їх відстані до Сонця. З усіх комет тільки дуже мала частина наближається до Сонця та Землі настільки, щоб їх можна було побачити неозброєним оком. Найбільш помітні їх іноді називають «великими (великими) кометами».

Будова комети Як правило, комети складаються з ядра і навколишнього світлої туманної оболонки (коми), що складається з газів і пилу. У яскравих кометз наближенням до Сонця утворюється «хвіст» - слабка смуга, що світиться, яка в результаті світлового тиску і дії сонячного вітру найчастіше спрямована в протилежний від нашого світила бік. Хвости небесних мандрівницькомет відрізняються довжиною та формою. У деяких комет вони тягнуться через небо. Наприклад, хвіст комети, що з'явилася 1944 року, був завдовжки 20 млн км. А комета C/1680 V1 мала хвіст, що простягся на 240 млн км. Також було зафіксовано випадки відокремлення хвоста від комети (C/2007 N3 (Лулинь)). Хвости комет немає різких обрисів і майже прозорі - крізь них добре видно зірки, - оскільки утворені з надзвичайно розрідженого речовини (його щільність набагато менше, ніж щільність газу, випущеного із запальнички). Склад його різноманітний: газ або дрібні порошинки, або суміш того й іншого. Склад більшості порошин схожий на астероїдний матеріал сонячної системи, що з'ясувалося в результаті дослідження комети 81P/Вільда ​​космічним апаратом «Стардаст». По суті, це «видиме ніщо»: людина може спостерігати хвости комет лише тому, що газ та пил світяться. При цьому світіння газу пов'язане з його іонізацією ультрафіолетовими променями і потоками частинок, що викидаються із сонячної поверхні, а пил просто розсіює сонячне світло.

Комета Галлея Вичерпне уявлення про них астрономи отримали завдяки успішним «візитам» у 1986 р. до комети Галлея космічних апаратів «Вега-1» та «Вега-2» та європейського «Джотто». Численні прилади, встановлені на цих апаратах, передали на Землю зображення ядра комети та різноманітні відомості про її оболонку. Виявилося, що ядро ​​комети Галлея складається в основному з звичайного льоду(з невеликими включеннями вуглекислих та метанових льодів), а також пилових частинок. Саме вони утворюють оболонку комети, а з наближенням її до Сонця частина з них – під тиском сонячних променів та сонячного вітру – переходить у хвіст. Розміри ядра комети Галлея, як правильно розрахували вчені, дорівнюють кільком кілометрам: 14 - у довжину, 7,5 - у поперечному напрямку. Ядро комети Галлея має неправильну форму і обертається навколо осі, яка, як передбачав ще німецький астроном Фрідріх Бессель (1784-1846), майже перепендикулярна до площини орбіти комети. Період обертання дорівнював 53 годин - що знову-таки добре узгодилося з обчисленнями астрономів.

Комети і Земля Маси комет нікчемні - приблизно мільярд разів менше маси Землі, а щільність речовини з їх хвостів практично дорівнює нулю. Тому «небесні гості» ніяк не впливають на планети Сонячної системи. У травні 1910 року Земля, наприклад, проходила крізь хвіст комети Галлея, але жодних змін у русі нашої планети не відбулося. З іншого боку, зіткнення великої комети з планетою може спричинити великомасштабні наслідки в атмосфері та магнітосфері планети. Хорошим і досить якісно дослідженим прикладом такого зіткнення було зіткнення уламків комети Шумейкер-Леві 9 з Юпітером у липні 1994 року

Метеори та метеорити Метеорит - тіло космічного походження, що впало на поверхню великого небесного об'єкта. Більшість знайдених метеоритів мають вагу від кількох грамів до кількох кілограмів. Найбільший із знайдених метеоритів - Гоба (вага якого, за підрахунками, складала близько 60 тонн). Вважають, що за добу на Землю падає 5-6 т метеоритів, або 2 тисячі тонн на рік.

Космічне тіло до потрапляння в атмосферу Землі називається метеорним тілом та класифікується за астрономічними ознаками. Наприклад, це може бути космічний пил, метеороїд, астероїд, їх уламки, або інші метеорні тіла. Пролітає крізь атмосферу Землі і залишає в ній яскравий слід, що світиться, незалежно від того, чи пролетить воно у верхніх шарах атмосфери і піде назад в космічний простір, чи згорить в атмосфері або впаде на Землю, може називатися або метеором, або Метеорами вважаються тіла не яскравіше 4-ї зоряної величини, а болідами - яскравіше 4-ї зоряної величини, або тіла, у яких помітні кутові розміри.

Класифікація за складом кам'яні хондрити вугілі хондрити хондрити енстатитові хондрити ахондрити залізо-кам'яні паласити

Найчастіше зустрічаються кам'яні метеорити (92,8% падінь). Переважна більшість кам'яних метеоритів (92,3% кам'яних, 85,7% загальної кількості падінь) – хондрити. Хондритами вони називаються, оскільки містять хондри – сферичні чи еліптичні утворення переважно силікатного складу. Більшість хондр має розмір не більше 1 мм у діаметрі, але деякі можуть досягати й кількох міліметрів. Хондри знаходяться в уламковій або дрібнокристалічній матриці, причому нерідко матриця відрізняється від хондр не стільки за складом, скільки за кристалічною будовою. Склад хондритів практично повністю повторює хімічний склад Сонця, крім легких газів, як-от водень і гелій. Тому вважається, що хондрити утворилися безпосередньо з протопланетної хмари, що оточує і оточує Сонце, шляхом конденсації речовини та акреції пилу з проміжним нагріванням.

Ахондрити становлять 7,3% кам'яних метеоритів. Це уламки протопланетних тіл, що пройшли плавлення та диференціацію за складом (на метали та силікати). Залізні метеорити складаються із залізо-нікелевого сплаву. Вони становлять 5,7% падінь. Залізо-силікатні метеорити мають проміжний склад між кам'яними та залізними метеоритами. Вони порівняно рідкісні (1,5% падінь).

Ахондрити, залізні та залізо-силікатні метеорити відносять до диференційованих метеоритів. Вони складаються з речовини, що пройшла диференціювання у складі астероїдів або інших планетних тіл. Раніше вважалося, що всі диференційовані метеорити утворилися в результаті розриву одного або кількох великих тіл, наприклад, планети Фаетона. Проте аналіз складу різних метеоритів показав, що з більшою ймовірністю вони утворилися з уламків багатьох великих астероїдів.

На місці падіння великого метеорита може утворитися кратер (астроблема). Один із найвідоміших кратерів у світі – Аризонський. Передбачається, що найбільший метеоритний кратер Землі - Кратер Землі Вілкса (діаметр близько 500 км). Земля та метеорити

Тунгуський феномен (на даний момент неясно саме метеоритне походження тунгуського феномену. Детально див. Тунгуський метеорит). Впав 30 червня 1908 року у басейні річки Підкам'яна Тунгуска у Сибіру. Загальна енергія оцінюється в 15.40 мегатонн тротилового еквівалента. Царівський метеорит (метеоритний дощ). Впав 6 грудня 1922 р. поблизу села Царів Волгоградській області. Це кам'яний метеорит. Загальна маса зібраних уламків 1,6 тонни на площі близько 15 кв. км. Вага найбільшого фрагмента, що впав, склала 284 кг. Сіхоте-Алінський метеорит (загальна маса уламків 30 тонн, енергія оцінюється в 20 кілотонн). То справді був залізний метеорит. Впав в Уссурійській тайзі 12 лютого 1947 р. Вітімський болід. Впав у районі селищ Мама та Вітимський Мамсько-Чуйського району Іркутської областіу ніч із 24 на 25 вересня 2002 року. Подія мала великий суспільний резонанс, хоча загальна енергія вибуху метеориту, мабуть, порівняно невелика (200 тонн тротилового еквівалента, при початковій енергії 2,3 кілотонни), максимальна початкова маса (до згоряння в атмосфері) 160 тонн, а кількох сотень кілограм.

При падінні великих метеоритів Землю залишаються великі сліди. А під час падіння на планети кратери ще більших розмірів: їх добре видно на них.

Три метеорні потоки - Леоніди, Андромедиди і Драконіди - показували в історичні часи дуже різкі спалахи активності, причому у випадку Андромедид це було прямо пов'язане з руйнуванням комети Біели, яка в 1845 роздвоїлася і в наступну появу, в 1852 році, була видна слабкі комети, розділені відстанню понад 1,5 млн. км. Драконіди асоціювалися з іншою кометою – Джакобіні – Ціннера. Якщо орбіта комети перетинає земну орбіту, то щорічно, коли Земля потрапляє в точку перетину, спостерігаються метеорні дощі, що посилюються при одночасному підході до цієї точки Землі та залишків комети. Якщо ж посилення немає, отже, речовина комети більш-менш рівномірно розсіялося по орбіті – комета повністю припинила своє існування як небесне тіло.

Малі планети - астероїди (грец. аsteroideis –зіркоподібні) із зірками не мають нічого спільного, а названі так тільки тому, що в телескоп видно як точкові об'єкти. Цікава історія відкриття малих

планет. Наприкінці XVIII в. був відомий емпіричний закон планетних відстаней (так зване правило Тіціуса - Боде), згідно з яким між Марсом і Юпітером повинна була знаходитися ще одна невідома планета.

не та. Пошуки її привели астронома Піацці до відкриття 1801 р. планети Церера діаметром 1003 км. Відкриття ще трьох планет: Пал-лади – 608 км, Юнони – 180 км та Вести – 538 км – було несподіваним. В останні роки виявляють астероїди до 1 км у діаметрі, а їх загальна кількість сягає кількох тисяч. Оскільки астероїди рухаються, то при тривалих фотографічних експозиціях вони виходять у вигляді яскравих білих рис на чорному тлі зоряного неба.

Спостереження показали, що астероїди мають неправильну багатогранну форму і рухаються орбітами різної форми - від кіл до сильно витягнутих еліпсів; переважна більшість їх (98%) укладено між орбітами Марса та Юпітера («головний пояс астероїдів»), але астероїд Ікар підходить до Сонця ближче Меркурія, а деякі віддаляються до Сатурна. Орбіти більшості астероїдів зосереджені поблизу площини екліптики; періоди обігу їх становлять від 3,5 до 6 років; припускають, що вони обертаються навколо осей (на підставі періодичної зміни видимого блиску). За речовинним складом виділяють кам'яні, вуглисті та металеві астероїди.

Сумарна маса всіх астероїдів оцінюється 0,01 маси Землі. Їхнє загальне тяжіння не викликає відчутних обурень у русі Марса та інших планет.

Орбіти деяких астероїдів перетинаються з орбітою Землі, але ймовірність одночасного знаходження Землі та астероїда в одній точці та їх зіткнення винятково мала. Припускають, що 65 млн. років тому на Землю впало небесне тіло типу астероїда в районі півострова Юкатан та його падіння викликало помутніння атмосфери та різке зниження середньорічної температури повітря, що відбилося на екосистемі Землі.

В даний час астрономи стурбовані незвичайною «навалою» великих небесних тіл на околиці планет Сонячної системи. Так, у травні 1996 р. на невеликій відстані від Землі пролетіли два астероїди. Багато фахівців припускають, що Сонячна система потрапила у своєрідний шлейф із великих небесних тіл, утворених поза нашою системою, і вважають тому, що поряд з ядерною загрозою небезпекою номер один для нашої планети стала небезпека, що походить від астероїдів. Виникла нова важлива проблема - створення космічного захисту Землі від астероїдів, яка повинна включати як засоби наземного базування, так і космічні засоби, в тому числі і розміщені в далекому Космосі. Створення

ня такої системи має здійснюватися на міжнародній основі.

З іншого боку, зростання числа видимих ​​астероїдів може бути пояснено зростанням обсягу астрономічної інформації Останніми роками, після того, як спостереження були перенесені з поверхні Землі в ближній Космос.

Щодо походження астероїдів висловлювалися дві прямо протилежні точки зору. Згідно з однією гіпотезою, астероїди - уламки великої планети(її назвали Фаетон), що знаходилася між Марсом і Юпітером на місці головного поясу астероїдів і розкололася внаслідок космічної катастрофи через потужну гравітаційну дію Юпітера. Згідно з іншою гіпотезою, астероїди - протопланетні тіла, що виникли за рахунок згущення пилового середовища, які не змогли об'єднатися в планету через дії Юпітера, що обурюється. В обох випадках «винуватцем» виявляється Юпітер.

Комети(грец. 1готе1е5- довговолосий) - невеликі тіла Сонячної системи, що рухаються сильно витягнутими еліптичними або навіть параболічними орбітами. Деякі комети перигелії знаходяться поблизу Сонця, а афелії - за межами Плутона. Рух комет по орбітах може бути як прямим, і зворотним. Площини їх орбіт лежать у різних напрямках від Сонця. Періоди звернення комет дуже різні: від кількох років до багатьох тисяч років. Десята частина відомих комет(близько 40) з'являлася неодноразово; їх називають періодичними.

У кометах виділяється голова та хвіст. Голова складається з твердого ядра та коми. Ядро - крижаний конгломерат із застиглих газів (водяної пари, діоксиду вуглецю, метану, аміаку та ін.) з домішкою тугоплавких силікатів, вуглекислих і металевих частинок - заліза, марганцю, нікелю, натрію, магнію, кальцію та ін. Припускають присутність в ядрі органічних молекул. Ядра комет невеликі, діаметр їх - від кількох сотень метрів до кількох (50-70) кілометрів. Кома - газово-пилове оточення (водень, кисень та ін.), що світиться при наближенні до Сонця. Біля перигелію з ядра комети під впливом сонячного тепла і корпускулярних потоків відбувається «випаровування» (ліхтаря) замерзлих газів і утворюється хвіст комети, що світиться, іноді не один. Він складається з розріджених газів та дрібних твердих частинок і спрямований у бік, протилежний Сонцю. Довжина хвостів сягає сотень мільйонів кілометрів. Земля вже неодноразово потрапляла у хвости комет, наприклад 1910 р. Це викликало тоді сильне занепокоєння людей, хоча ніякої небезпеки для Землі по-

падіння в кометні хвости не представляє: вони настільки розріджені, що домішка отруйних газів, що містяться у складі кометних хвостів (метан, ціан), в атмосфері невідчутна.

Серед періодичних комет найцікавіша комета Галлея, названа ім'ям англійського астронома, який відкрив її 1682 р. і обчислив період звернення (близько 76 років). Саме в її хвості опинилася Земля в 1910 р. Востаннє вона з'явилася в небі у квітні 1986 р., пройшовши на відстані 62 млн км від Землі. Ретельні дослідження комети за допомогою космічних апаратів показали, що крижане ядро ​​комети – монолітне тіло неправильної форми розміром близько 15×7 км, навколо якого виявлено гігантську водневу корону діаметром 10 млн. км.

Комети - недовговічні небесні тіла, оскільки при наближенні до Сонця поступово «тануть» з допомогою інтенсивного закінчення газів чи розпадаються на рій метеорів. Метеорна речовина згодом більш менш рівномірно розподіляється по всій орбіті батьківської комети. В цьому відношенні цікава історія періодичної (близько 7 років) комети Бієли, відкритої в 1826 р. Двічі після відкриття астрономи спостерігали її появу, а втретє, в 1846 р., їм вдалося зафіксувати поділ її на дві частини, які при подальших поверненнях все більше віддалялися один від одного. Потім метеорна речовинакомети розтяглося по всій орбіті, при перетині якої Землею спостерігався рясні «дощі» метеорів.

Жодних точних даних, що Земля будь-коли стикалася з ядром комети, не зафіксовано. У межі орбіти Землі щорічно проникає трохи більше п'яти комет. Однак є версія, що знаменитий Тунгуський «метеорит», що впав у 1908 р. у басейні річки Під-кам'яної Тунгуски, поблизу селища Ванавара, є невеликим (близько 30 м) уламком ядра комети Енке, який внаслідок теплового нагріву в атмосфері вибухнув, а «лід» та тверді домішки «випарувалися». При цьому вибуховий повітряною хвилеюбуло повалено ліс на площі в радіусі 30 км.

У 1994 р. вчені спостерігали падіння комети Шумейкер - Леві на Юпітер. При цьому вона розпалася на десятки уламків по 3-4 км у діаметрі, які летіли один за одним із величезною швидкістю - близько 70 км/с, вибухали в атмосфері та випаровувалися. При вибухах виникла гігантська гаряча хмара розміром 20 тис. км і температурою 30 000 °С. Падіння подібної комети на Землю закінчилося б для неї космічною катастрофою.

Припускають, що «кометна хмара», що оточує Сонце, утворилася разом із Сонячною системою. Тому, досліджуючи речовину комет, вчені отримують відомості про первинний матеріал, з якого сформувалися планети та супутники. Крім того, з'явилися припущення про «участь» комет у зародженні життя на Землі, оскільки радіоспектроскопічними методами доведено наявність у кометах та метеоритах складних органічних сполук (формальдегіду, ціаноацетилену та ін.).

Метеори,звані зазвичай «падаючі зірки», - це дрібні (мг) тверді частинки, які влітають в атмосферу зі швидкістю до 50-60 км/с, нагріваються через тертя повітря до декількох тисяч градусів Цельсія, іонізують газові молекули, змушуючи їх випромінювати світло і випаровуються на висоті 80-100 км над земною поверхнею. Іноді в небі з'являється велика і виключно яскрава вогненна куля, яка може розколотися і навіть вибухнути під час польоту. Такий метеор називають болідом.Подібна вогненна куля вибухнула 25 вересня 2002 р. в Іркутській області, між селищами Мама та Бодайбо. У небі фіксуються як поодинокі метеори, що безладно з'являються на небосхилі, так і групи метеорів у вигляді метеорних потоків,в межах яких частинки рухаються паралельно одна одній, хоча в перспективі здається, що вони розлітаються з однієї точки неба, яка називається радіантом.Метеорні потоки називаються тим сузір'ям, у яких розташовані їх радіанти. Земля перетинає орбіту Персеїд близько 12 серпня, Оріонід - 20 жовтня, Леонід - 18 листопада і т. д. Метеорні потоки рухаються орбітами тих астероїдів або комет, в результаті розпаду яких вони утворюються. Орбіти метеорних потоків ретельно вивчаються з метою безпеки космічних кораблів та апаратів.

Метеоритами(Від грец. те1еога- Небесні явища) називаються великі метеорні тіла, що падають на Землю. Щорічно на земну поверхню випадає близько двох тисяч метеоритів загальною вагою близько 20 тонн. Вони являють собою уламки округло-кутастої форми, зазвичай покриті тонкою чорною кіркою плавлення з численними осередками від свердлувальної дії струменів повітря. За своєю будовою вони бувають трьох класів: залізні,що складаються в основному з нікелістого заліза, кам'яні,до складу яких входять переважно силікатні мінерали, та залізокам'яні,складаються із суміші цих речовин. Серед кам'яних є дві групи: хондрити (зернисті метеорити) та

Залізокам'яні 1 ,5%

Залізні

ахондрити (землясті метеорити). Переважають кам'яні метеорити (рис. 3). Фізико-хімічний аналіз метеоритів свідчить, що вони складаються з хімічних елементів та їх ізотопів, відомих на Землі, що підтверджує єдність матерії у Всесвіті.

Найбільший метеорит Гоба розміром 2,75 x2, 43 м вагою 59 т знайдений у південно-західній Африці, він залізний. Сихоте-Алінський метеорит (впав 1947 р.) у повітрі розколовся на тисячі частин і випав на Землю «залізним дощем». Загальна вага зібраних уламків становить близько 23 т, ними створено 24 ударні кратери від 8 до 26 м у поперечнику. Метеорит Кааба («Чорний камінь») зберігається в мечеті м. Мекка Саудівської Аравіїі є предметом поклоніння мусульман. Багато метеоритів виявлено в Антарктиді, трапляються вони і в опадах ложа Світового океану.

Мал. 3. а- відносна частота випадання метеоритів різних класів (за Дж. Буду); б - мінеральний склад типового хондриту (за Ст Є. Хаїну)

На зорі існування Землі, коли невикористаного матеріалу в Сонячній системі було ще дуже багато, а атмосфера Землі - захист від метеоритів - була ще дуже тонка, кількість метеоритів, що бомбардували Землю, була величезною і її поверхня нагадувала лик Місяця. З часом більша частинакратерів була знищена тектонічними та екзогенними процесами, але багато з них все ж таки збереглися у вигляді кільцеподібних геологічних структур, званих астроблемами(«Зоряними шрамами»). Особливо добре видно з Космосу. Вони досягають десятків кілометрів у діаметрі. Вивчення метеоритів дозволяє судити про будову та властивості небесних тіл та поповнює наші відомості про внутрішню будову Землі.

Місяць

Землю нерідко і небезпідставно називають подвійною планетою Земля-Місяць. Місяць (Селена, у грецькій міфології богиня Місяця), наша небесна сусідка, перша піддалася безпосередньому вивченню.

Загальні відомостіпро Місяць. Рухи Місяця.Місяць - природний супутник Землі, що знаходиться від нього на відстані 384 тис. км (60 радіусів Землі). Середній радіус Місяця 1738 км (майже вчетверо менше земного). Маса Місяця становить 1/81 маси Землі, що значно більше, ніж подібні відносини в інших планет Сонячної системи (крім пари Плутон-Харон); тому систему Земля-Місяць вважають подвійною планетою. Вона має загальний центр тяжкості – так званий баріцентр,який знаходиться у тілі Землі на відстані 0,73 радіусу від її центру (1700 км від поверхні Океану).

Навколо цього центру обертаються обидві складові системи, і саме барицентр здійснює рух орбітою навколо Сонця. Середня густина місячної речовини 3,3 г/см 3 (земної - 5,5 г/см 3). Обсяг Місяця у 50 разів менше Землі. Сила місячного тяжіння в 6 разів слабша за земне. Місяць обертається навколо своєї осі, через що трохи сплюснутий біля полюсів. Вісь обертання Місяця становить із площиною місячної орбіти кут 83°22". Площина орбіти Місяця не збігається з площиною орбіти Землі і нахилена до неї під кутом 5°9". Місця перетину орбіт Землі та Місяця називають вузлами місячної орбіти.

Орбіта Місяця є еліпс, в одному з фокусів якого знаходиться Земля, тому відстань від Місяця до Землі змінюється від 356 до 406 тис. км. Період орбітального звернення Місяця і відпо-

Мал. 4. Фази Місяця

ственно однакового становища Місяця на небесній сфері називають сидеричним(Зоряним) місяцем (лат. sidus, sideris(нар. п.) – зірка). Він становить 27,3 земних діб. Сидеричний місяць збігається з періодом добового обертання Місяця навколо осі через їхню однакову кутову швидкість (= 13,2° на добу), що встановилася через гальмуючу дію Землі. Через синхронність цих рухів Місяць звернений до нас завжди однією стороною. Однак ми бачимо майже 60% її поверхні завдяки лібрації- Уявний-

Малі планети астероїди (грец. asteroedeis– зореподібні) із зірками не мають нічого спільного, а названі так лише тому, що в телескоп видно як точкові об'єкти. Цікавою є історія відкриття малих планет. Наприкінці XVIII в. був відомий емпіричний закон планетних відстаней (так зване правило Тіціуса - Боде), згідно з яким між Марсом і Юпітером мала бути ще одна невідома планета. Пошуки її привели астронома Піацці до відкриття 1801 р. планети Церера діаметром 1003 км. Відкриття ще трьох планет: Палади – 608 км, Юнони – 180 км та Вести – 538 км – було несподіваним. В останні роки виявляють астероїди до 1 км у діаметрі, а їх загальна кількість сягає кількох тисяч. Оскільки астероїди рухаються, то при тривалих фотографічних експозиціях вони виходять у вигляді яскравих білих рис на чорному тлі зоряного неба.

Спостереження показали, що астероїди мають неправильну багатогранну форму і рухаються орбітами різної форми – від кіл до сильно витягнутих еліпсів; переважна більшість їх (98%) укладено між орбітами Марса і Юпітера («головний пояс астероїдів»), але астероїд Ікар підходить до Сонця ближче за Меркурія, а деякі віддаляються до Сатурна. Орбіти більшості астероїдів зосереджені поблизу площини екліптики; періоди обігу їх становлять від 3,5 до 6 років; припускають, що вони обертаються навколо осей (на підставі періодичної зміни видимого блиску). За речовинним складом виділяють кам'яні, вуглисті та металеві астероїди.

Сумарна маса всіх астероїдів оцінюється 0,01 маси Землі. Їхнє загальне тяжіння не викликає відчутних обурень у русі Марса та інших планет.

Орбіти деяких астероїдів перетинаються з орбітою Землі, але ймовірність одночасного знаходження Землі та астероїда в одній точці та їх зіткнення винятково мала. Припускають, що 65 млн. років тому на Землю впало небесне тіло типу астероїда в районі півострова Юкатан і його падіння викликало помутніння атмосфери і різке зниження середньорічної температури повітря, що позначилося на екосистемі Землі.

В даний час астрономи стурбовані незвичайною «навалою» великих небесних тіл на околиці планет Сонячної системи. Так, у травні 1996 р. на невеликій відстані від Землі пролетіли два астероїди. Багато фахівців припускають, що Сонячна система потрапила в своєрідний шлейф з великих небесних тіл, утворених поза нашою системою, і тому вважають, що поряд з ядерною загрозою небезпекою номер один для нашої планети стала небезпека, що походить від астероїдів. Виникла нова важлива проблема - створення космічного захисту Землі від астероїдів, який повинен включати як засоби наземного базування, так і космічні засоби, в тому числі і розміщені в далекому Космосі. Створення такої системи має здійснюватись на міжнародній основі.

З іншого боку, зростання кількості видимих ​​астероїдів може бути пояснено зростанням обсягу астрономічної інформації в останні роки, після того, як спостереження були перенесені з поверхні Землі до ближнього Космосу.

Щодо походження астероїдів висловлювалися дві прямо протилежні точки зору. Згідно з однією гіпотезою, астероїди – уламки великої планети (її назвали Фаетон), що знаходилася між Марсом і Юпітером на місці головного поясу астероїдів і розкололася внаслідок космічної катастрофи через потужну гравітаційну дію Юпітера. Згідно з іншою гіпотезою, астероїди – протопланетні тіла, що виникли за рахунок згущення пилового середовища, які не змогли об'єднатися в планету через дії Юпітера, що обурюється. В обох випадках «винуватцем» виявляється Юпітер.

Комети(грец. kometes– довговолосий) – невеликі тіла Сонячної системи, що рухаються сильно витягнутими еліптичними або навіть параболічними орбітами. Деякі комети перигелії знаходяться поблизу Сонця, а афелії – за межами Плутона. Рух комет по орбітах може бути як прямим, і зворотним. Площини їх орбіт лежать у різних напрямках від Сонця. Періоди звернення комет дуже різні: від кількох років до багатьох тисяч років. Десята частина відомих комет (близько 40) з'являлася неодноразово; їх називають періодичними.

У кометах виділяється голова та хвіст. Голова складається з твердого ядра та коми. Ядро – крижаний конгломерат із застиглих газів (водяної пари, діоксиду вуглецю, метану, аміаку та ін.) з домішкою тугоплавких силікатів, вуглекислих та металевих частинок – заліза, марганцю, нікелю, натрію, магнію, кальцію та ін. Припускають присутність в ядрі органічних молекул. Ядра комет невеликі, діаметр їх – від кількох сотень метрів до кількох (50 – 70) кілометрів. Кома - газово-пилове оточення (водень, кисень та ін), що світиться при наближенні до Сонця. Біля перигелію з ядра комети під впливом сонячного тепла і корпускулярних потоків відбувається «випаровування» (ліхтаря) замерзлих газів і утворюється хвіст комети, що світиться, іноді не один. Він складається з розріджених газів та дрібних твердих частинок і спрямований у бік, протилежний Сонцю. Довжина хвостів сягає сотень мільйонів кілометрів. Земля вже неодноразово потрапляла в хвости комет, наприклад у 1910 р. Це викликало тоді сильне занепокоєння людей, хоча ніякої небезпеки для Землі попадання в кометні хвости не представляє: вони настільки розріджені, що домішка отруйних газів, що містяться у складі кометних хвостів(Метан, ціан), в атмосфері невідчутна.

Серед періодичних комет найцікавіша комета Галлея, названа ім'ям англійського астронома, який відкрив її 1682 р. і обчислив період звернення (близько 76 років). Саме її хвості виявилася Земля в 1910г. Востаннє вона з'явилася в небі у квітні 1986 р., пройшовши з відривом 62 млн км від Землі. Ретельні дослідження комети за допомогою космічних апаратів показали, що крижане ядро ​​комети – монолітне тіло неправильної форми розміром близько 15×7 км, навколо якого виявлено гігантську водневу корону діаметром 10 млн км.

Комети – недовговічні небесні тіла, оскільки при наближенні до Сонця поступово «тануть» з допомогою інтенсивного закінчення газів чи розпадаються на рій метеорів. Метеорна речовина згодом більш менш рівномірно розподіляється по всій орбіті батьківської комети. В цьому відношенні цікава історія періодичної (близько 7 років) комети Бієли, відкритої в 1826 р. Двічі після відкриття астрономи спостерігали її появу, а втретє, в 1846 р., їм вдалося зафіксувати поділ її на дві частини, які при подальших поверненнях все більше віддалялися один від одного. Потім метеорна речовина комети розтяглася по всій орбіті, при перетині якої Землею спостерігався рясний «дощ» метеорів.

Жодних точних даних, що Земля будь-коли стикалася з ядром комети, не зафіксовано. У межі орбіти Землі щорічно проникає трохи більше п'яти комет. Однак є версія, що знаменитий Тунгуський «метеорит», що впав у 1908 р. у басейні річки Підкам'яної Тунгуски, поблизу селища Ванавара, є невеликим (близько 30 м) осколком ядра комети Енке, який внаслідок теплового нагріву в атмосфері вибухнув, а «лід» та тверді домішки «випарувалися». При цьому вибуховою повітряною хвилею було повалено ліс на площі в радіусі 30 км.

У 1994 р. вчені спостерігали падіння комети Шумейкер - Леві на Юпітер. При цьому вона розпалася на десятки уламків по 3 – 4 км у діаметрі, які летіли один за одним з величезною швидкістю – близько 70 км/с, вибухали в атмосфері та випаровувалися. При вибухах виникла гігантська гаряча хмара розміром 20 тис. км і температурою 30 000 °С. Падіння подібної комети на Землю закінчилося б для неї космічною катастрофою.

Припускають, що «кометна хмара», що оточує Сонце, утворилася разом із Сонячною системою. Тому, досліджуючи речовину комет, вчені отримують відомості про первинний матеріал, з якого сформувалися планети та супутники. Крім того, з'явилися припущення про участь комет у зародженні життя на Землі, оскільки радіоспектроскопічними методами доведено наявність у кометах і метеоритах складних органічних сполук (формальдегіду, ціаноацетилену та ін.).

Метеори,звані зазвичай «падаючими зірками», - це дрібні (мг) тверді частинки, які влітають в атмосферу зі швидкістю до 50 - 60 км/с, нагріваються через тертя повітря до декількох тисяч градусів Цельсія, іонізують газові молекули, змушуючи їх випромінювати світло і випаровуються на висоті 80-100 км над земною поверхнею. Іноді в небі з'являється велика і виключно яскрава вогненна куля, яка може розколотися і навіть вибухнути під час польоту. Такий метеор називають болідом.Подібна вогненна куля вибухнула 25 вересня 2002 р. в Іркутській області, між селищами Мама та Бодайбо. У небі фіксуються як поодинокі метеори, що безладно з'являються на небосхилі, так і групи метеорів у вигляді метеорних потоків,в межах яких частинки рухаються паралельно одна одній, хоча в перспективі здається, що вони розлітаються з однієї точки неба, яка називається радіантом.Метеорні потоки називаються тим сузір'ям, у яких розташовані їх радіанти. Земля перетинає орбіту Персеїд близько 12 серпня, Оріонід - 20 жовтня, Леонід - 18 листопада і т. д. Метеорні потоки рухаються орбітами тих астероїдів або комет, в результаті розпаду яких вони утворюються. Орбіти метеорних потоків ретельно вивчаються з метою безпеки космічних кораблів та апаратів.

Метеоритами(Від грец. meteora– небесні явища) називаються великі метеорні тіла, які падають Землю. Щорічно на земну поверхню випадає близько двох тисяч метеоритів загальною вагою близько 20 тонн. Вони являють собою уламки округло-кутастої форми, зазвичай покриті тонкою чорною кіркою плавлення з численними осередками від свердлувальної дії струменів повітря. За своєю будовою вони бувають трьох класів: залізні,що складаються в основному з нікелістого заліза, кам'яні,до складу яких входять переважно силікатні мінерали, та залізокам'яні,складаються із суміші цих речовин. Серед кам'яних є дві групи: хондрити (зернисті метеорити) та ахондрити (землясті метеорити). Переважають кам'яні метеорити (рис. 3). Фізико-хімічний аналіз метеоритів свідчить, що вони складаються з хімічних елементів та їх ізотопів, відомих на Землі, що підтверджує єдність матерії у Всесвіті.

А

Б

Мал. 3. а – відносна частота випадання метеоритів різних класів (за Дж. Буду); б – мінеральний склад типового хондриту (за Ст Є. Хаїну)

Найбільший метеорит Гоба розміром 2,75 x2, 43 м вагою 59 т знайдений у південно-західній Африці, він залізний. Сихоте-Алінський метеорит (впав 1947 р.) у повітрі розколовся на тисячі частин і випав на Землю «залізним дощем». Загальна вага зібраних уламків становить близько 23 т, ними створено 24 ударні кратери від 8 до 26 м у поперечнику. Метеорит Кааба («Чорний камінь») зберігається в мечеті м. Мекка в Саудівській Аравії і є предметом поклоніння мусульман. Багато метеоритів виявлено в Антарктиді, трапляються вони і в опадах ложа Світового океану.

На зорі існування Землі, коли невикористаного матеріалу в Сонячній системі було ще дуже багато, а атмосфера Землі – захист від метеоритів – була ще дуже тонка, кількість метеоритів, які бомбардували Землю, була величезною і її поверхня нагадувала лик Місяця. Згодом більша частина кратерів була знищена тектонічними та екзогенними процесами, але багато з них все ж таки збереглися у вигляді кільцеподібних геологічних структур, званих астроблемами(«Зоряними шрамами»). Особливо добре видно з Космосу. Вони досягають десятків кілометрів у діаметрі. Вивчення метеоритів дозволяє судити про будову та властивості небесних тіл та поповнює наші відомості про внутрішню будову Землі.

Місяць

Землю нерідко і небезпідставно називають подвійною планетою Земля-Місяць. Місяць (Селена, у грецькій міфології богиня Місяця), наша небесна сусідка, перша піддалася безпосередньому вивченню.

Загальні відомості про Місяць. Рухи Місяця.Місяць – природний супутник Землі, що від неї з відривом 384 тис. км (60 радіусів Землі). Середній радіус Місяця 1738 км (майже вчетверо менше земного). Маса Місяця становить 1/81 маси Землі, що значно більше, ніж подібні відносини в інших планет Сонячної системи (крім пари Плутон-Харон); тому систему Земля-Місяць вважають подвійною планетою. Вона має загальний центр тяжкості – так званий баріцентр,який знаходиться у тілі Землі на відстані 0,73 радіусу від її центру (1700 км від поверхні Океану). Навколо цього центру обертаються обидві складові системи, і саме барицентр здійснює рух орбітою навколо Сонця. Середня густина місячної речовини 3,3 г/см3 (земної – 5,5 г/см3). Обсяг Місяця в 50 разів менший за Землю. Сила місячного тяжіння в 6 разів слабша за земне. Місяць обертається навколо своєї осі, через що трохи сплюснутий біля полюсів. Вісь обертання Місяця становить із площиною місячної орбіти кут 83°22". Площина орбіти Місяця не збігається з площиною орбіти Землі і нахилена до неї під кутом 5°9". Місця перетину орбіт Землі та Місяця називають вузлами місячної орбіти.

Орбіта Місяця є еліпс, в одному з фокусів якого знаходиться Земля, тому відстань від Місяця до Землі змінюється від 356 до 406 тис. км. Період орбітального звернення Місяця і відповідно до однакового положення Місяця на небесній сфері називають сидеричним(Зоряним) місяцем (лат. sidus, sideris(нар. п.) – зірка). Він становить 27,3 земних діб. Сидеричний місяць збігається з періодом добового обертання Місяця навколо осі через їхню однакову кутову швидкість (= 13,2° на добу), що встановилася через гальмуючу дію Землі. Через синхронність цих рухів Місяць звернений до нас завжди однією стороною. Однак ми бачимо майже 60% її поверхні завдяки лібрації- здається похитування Місяця вгору-вниз (через розбіжності площин місячної та земної орбіт і нахилу осі обертання Місяця до орбіти) і вліво-вправо (через Земля знаходиться в одному з фокусів місячної орбіти, а видима півкуля Місяця дивиться в центр ).

Під час руху навколо Землі Місяць займає різні положення щодо Сонця. З цим пов'язані різні фази Місяця,т. е. різні форми її видимої частини. Основні чотири фази: молодик, перша чверть, повний місяць, остання чверть.Лінію на поверхні Місяця, що відокремлює освітлену частину Місяця від неосвітленого, називають термінатором(Рис. 4).

У молодик Місяць перебуває між Сонцем і Землею і звернений до Землі неосвітленою стороною, тому невидимий. У першу чверть Місяць видно із Землі на кутовій відстані 90° від Сонця, а сонячні промені висвітлюють лише праву половину зверненого до Землі боку Місяця. У повню Земля знаходиться між Сонцем і Місяцем, звернене до Землі півкуля Місяця яскраво освітлене Сонцем, і Місяць видно як повний диск. В останню чверть Місяць знову видно із Землі на кутовій відстані 90° від Сонця, а сонячне проміння висвітлює ліву половину видимого боку Місяця. У проміжках між цими основними фазами Місяць видно то вигляді серпа, як неповний диск.

Період повної зміни місячних фаз, тобто період повернення Місяця в початкове положення щодо Сонця та Землі, називають синодичним місяцем.Він становить у середньому 29,5 середньої сонячної доби. Протягом синодичного місяця на Місяці один раз відбувається зміна дня та ночі, тривалість яких –14,7 діб. Синодичний місяць більш ніж на дві доби більше сидеричного. Це результат того, що напрямок осьового обертання Землі та Місяця збігається із напрямком орбітального руху Місяця. Коли Місяць за 27,3 діб здійснить повний оберт навколо Землі, Земля за своєю орбітою навколо Сонця просунеться приблизно на 27°, оскільки її кутова орбітальна швидкість близько 1° на добу. При цьому Місяць займе те саме становище серед зірок, але не буде у фазі повного місяця, тому що для цього їй треба просунутися по своїй орбіті ще на 27 ° за Землею, що «втекла». Оскільки кутова швидкість руху Місяця дорівнює приблизно 13,2 ° на добу, вона долає цю відстань приблизно за дві доби і додатково просувається ще на 2 ° за Землею, що рухається. В результаті синодичний місяць виявляється на дві з лишком доби більше сидеричного (рис. 5). Хоча Місяць рухається навколо Землі із заходу на схід, видиме переміщення її на небосхилі відбувається зі сходу на захід завдяки великої швидкостіобертання Землі проти орбітальним рухом Місяця. При цьому під час верхньої кульмінації ( вищої точкисвого шляху на небосхилі) Місяць показує напрямок меридіана (північ - південь), чим можна користуватися для приблизної орієнтування на місцевості. А оскільки верхня кульмінація Місяця при різних фазах відбувається в різні години доби: при першій чверті - близько 18 год, під час повні - опівночі, при останній чверті - близько 6 год ранку (за місцевим часом), то цим можна користуватися і для Приблизна оцінка часу вночі.

Фізична природа місяця.Інтенсивне вивчення фізичної природи Місяця почалося з 1959 р., коли радянський космічний апарат «Місяць-2» вперше досяг поверхні Місяця, а «Місяць-3» сфотографував із космосу зворотний бік Місяця. У 1966 р. «Луна-9» здійснила м'яку посадку на Місяць, встановивши, що ґрунт планети має міцну структуру, а не пилоподібну, як вважали деякі вчені. 21 липня 1969 р. на Місяці вперше побували земляни – американці Нейл Армстронг та Едвін Олдрін. У 1970 та 1973 рр. на Місяці протягом кількох місяців працювали радянські автоматичні пересувні пристрої – місяцеходи. Вони передали на Землю понад 20 000 зображень, досліджували хімічний склад та фізико-механічні властивості місячного ґрунту.

Нині рельєф Місяця досить добре вивчений. Видимі неозброєним оком темні ділянки, названі колись «морями», виявилися великими безводними низовинними рівнинами (найбільша – «Океан Бурь»), а світлі ділянки – «материки» представлені піднесеними та гористими просторами. Максимальна амплітуда висот понад 10 км. Основні планетарні структури місячної поверхні - кільцеві кратери діаметром до 20 - 30 км і багатокільцеві цирки діаметром від 200 до 1000 км, облямовані гористими місцевостями. Припускають, що кільцеві структури мають різне походження – метеоритне, вулканічне чи комбіноване ударно-вибухова. Фахівець з рельєфу планетних тіл А. А. Лукашов вважає, що влаштування поверхні Місяця «демонструє підлеглу роль ендогенних факторів порівняно з космогенними факторами...». Метеоритна теорія нині найбільш визнана. Нерідкі на Місяці та лінійні утворення: тектонічні розломи, витягнуті гірські гряди та хребти (Кавказ, Альпи, Апенніни, Карпати та ін.).

Дослідження зразків місячних ґрунтів, доставлених на Землю у 1970–1973 роках. американськими астронавтами на космічних кораблях «Аполлон» та радянськими космічними апаратами«Місяць», показали, що за мінерало-петрографічним складом поверхневі уламкові породи Місяця (так званий реголіт) схожі із земними магматичними породами – базальтами та ін. Потужність місячної кори близько 65 км. У корі «морей» відзначається підвищений вміст важких елементів (заліза, титану, хрому, цирконію, торію та інших.), корі «материків» – окису кремнію, алюмінію, натрію, калію. Альбедо поверхні Місяця становить середньому близько 7%. Місячний ґрунт, насичений інертними газами, має надзвичайно низьку теплопровідність, через що на глибині 0,5 м постійна температура – ​​близько –50 °С. Магнітне поле Місяця дуже слабке.

На Місяці немає ні атмосфери, ні гідросфери. Температура на поверхні Місяця змінюється від +130 ° С на освітленій стороні до -170 ° С на тіньовий. Причина температурних контрастів полягає у відсутності повітря. А оскільки немає повітря, то немає ні вітру, ні звуків, ні хмар, ні дощів, не буває ні зорі, ні сутінків, ні веселки. Небо там завжди зовсім чорне, на ньому одночасно можна бачити зірки, Сонце та Землю, яка висить на небосхилі в тому самому місці.

Головними факторами руйнування гірських порід на поверхні Місяця та зміни його лику є: 1) добові коливання температури; 2) бомбардування метеоритами, що призводить до розплавлення та спікання поверхневих порід і зменшує гравітаційне зміщення матеріалу; 3) опромінення поверхневих порід сонячним вітром; 4) космічний вакуум, який необхідно враховувати при виливі магми на поверхню та інтенсивному її розбризкуванні в ранні геологічні епохи(близько 2 млрд років тому). Зараз же глибинна активність Місяця ослаблена, і вона являє собою тектонічно мляве тіло, місяцетруси рідкісні. Місячний ландшафт – кам'яниста пустеля. За таких природних умоворганічне життя на Місяці неможливе. Загальноприйнятої точки зору на освіту Місяця (дочка вона чи сестра Землі?) немає.

Припливи та відливи на Землі.Місяць, будучи найближчим до Землі та великим за масою космічним тілом, надає її найбільше гравітаційне вплив, викликаючи припливиі відливиу всіх оболонках Землі: літосфері, атмосфері, гідросфері та біосфері. Приливоутворююча сила- рівнодіюча сили тяжіння Місяця та відцентрової сили, що виникає при обертанні системи Земля-Місяць навколо барицентру. На Землі одночасно існують два припливи в найближчій точці до Місяця і найбільш віддаленого і два відливи в точках, розташованих на кутовій відстані 90 ° від лінії Місяць - Земля (рис. 6). Оскільки Місяць звертається навколо Землі із заходу на схід і за сонячну добу (24 год) проходить своєю орбітою 13,2°, то місячна доба– проміжок часу між двома послідовними однойменними кульмінаціями Місяця на будь-якому меридіані Землі – виявляються довшими за сонячну добу на 50 хв і дорівнюють 24 год 50 хв. Протягом місячної доби на Землі буває два припливи і два відливи. Повний припливний цикл, тобто зміна рівня води у Світовому океані, де припливи та відливи найбільш виразні, між послідовними припливами (або відливами), завершується за 12 год 25 хв, а між припливом та відливом проходить 6 год 12 хв 30 с.

- сила тяжіння

- відцентрова сила

– рівнодіюча сила

Мал. 6. Приливоутворюючі сили Місяця (за Л. К. Давидовим та ін.)

Одночасно з місячними припливами бувають і сонячні припливи з повним періодом 24 год, але вони в 2,2 рази слабші за місячні у зв'язку з великою віддаленістю Сонця від Землі. Місячні та сонячні припливи складаються в молодик і повний місяць. (сизігійні припливи)і віднімаються в першій та останній чверті (квадратурні припливи).Перші приблизно на 40% вищі за другі.

Загальнопланетарне значення приливних хвиль полягає в тому, що, переміщаючись зі сходу на захід слідом за видимим пересуванням Місяця, вони гальмують осьове обертання Землі та подовжують добу (на 0,0016 зу сторіччя). У цьому змінюється як фігура Землі з допомогою повільного зменшення полярного стиску, а й лик Землі. Завдяки припливам всі оболонки Землі безперервно пульсують. Вони викликають щодобові вертикальні усунення земної поверхнідо 50 см, напівдобові коливання приземного атмосферного тиску, змінюють умови органічного життя в прибережних частинах Світового океану, формують береги, тобто беруть участь у багатьох природних процесах, а також впливають на господарську діяльністьприморських держав.

Мал. 7. Сонячне (а – повне, в – приватне) та місячне (повне) затемнення

Місячне та сонячне затемнення.На Землі періодично відбуваються місячніі сонячні затемнення.Їх спостерігають тоді, коли Сонце, Земля і Місяць знаходяться на одній лінії, тобто коли молодик або повний місяць трапляється поблизу вузлів місячної орбіти. У фазу молодика Місяць загороджує своїм непрозорим тілом диск Сонця для мешканців деяких районів Землі – відбувається сонячне затемнення(Повне, приватне, кільцеподібне). У фазу повного місяця, будучи на одній прямій із Сонцем і Землею, Місяць потрапляє в конусоподібну тінь Землі – відбувається місячне затемнення (повне або приватне), видиме на нічній півкулі Землі (рис. 7).