Сокровища звездного неба

В настоящее время открыто и изучено движение свыше 2300 астероидов. Самый крупный из них — астероид Церера — имеет поперечник, близкий к 1000 км. Большинство астероидов гораздо меньше. Их диаметры измеряются десятками километров и даже километрами. Известен астероид Гермес, поперечник которого составляет всего 1 км. Подобных и даже меньших, еще не открытых астероидов, по-видимому, очень много.

Подавляющее большинство малых планет имеет неправильную, осколочную форму. Масса астероидов так мала, что даже самые крупные из них лишены атмосферы. Как и крупные планеты, астероиды не имеют собственного света, а лишь отражают падающий на них солнечный свет.

Основная часть наиболее крупных астероидов обращается вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера. Есть, однако, и такие малые планеты, орбиты которых представляют собой сильно вытянутые эллипсы. Такова, например, орбита астероида Икар, который, проходя через перигелий, оказывается ближе к Солнцу, чем Меркурий, а в афелии удаляется от Солнца дальше Марса. Есть основания полагать, что огромное множество пока не зарегистрированных астероидов обладает именно такими орбитами.

В 1977 г. открыт астероид, орбита которого целиком лежит между орбитами Сатурна и Урана. Ему дали название Хирон в память о мифическом мудром кентавре. Пока трудно сказать, уникален ли Хирон, или это только первый представитель нового пояса астероидов.

Межпланетное пространство заполнено множеством еще более мелких, чем астероиды, метеорных тел. Пересекая орбиту Земли, подобные тела иногда сталкиваются с пашей планетой. Тогда мы можем стать свидетелями падения «небесного камня» или метеорита. Врезавшись с огромной скоростью в земную атмосферу, метеорное тело испытывает сильное сопротивление воздуха. Перед ним образуется сгущение из раскаленного и ярко светящегося воздуха (так называемая воздушная подушка). Метеорное тело оплавляется, разрушается и только при значительной прочности не распадается на множество осколков. Полет его в атмосфере, называемый болидом, сопровождается световыми и звуковыми явлениями. Ослепительное яркое тело, оставляя за собою огненный след и облака дыма, с грохотом несется по небу (рис. 88).

рис. 88

 Вероятно, именно болиды послужили причиной создания всевозможных суеверных сказок о летающих драконах и «змеях-горынычах».

Упавшие на Землю метеориты представляют огромную ценность для науки. Пока это единственные небесные тела, которые удается (как и лунный грунт) исследовать непосредственно в лабораторных условиях.

Метеориты всегда носят на себе следы своего полета в земной атмосфере. Их поверхность оплавлена и покрыта темной коркой, называемой корой плавления. Встречные потоки воздуха порождают характерные углубления на поверхности «небесных камней», напоминающие вмятины от пальцев на мягкой глине. Эти углубления называются регмаглиптами.

По составу метеориты делятся на три группы: железные, каменные и железокаменные. В железных метеоритах преобладает железо с примесью никеля. В отличие от обычного «земного» железа, метеоритное железо хорошо куется в холодном состоянии и обладает особой кристаллической структурой. Внешне железные метеориты напоминают осколки снарядов или бомб. В каменных метеоритах преобладают кремний и кислород. Внешне каменные метеориты похожи на темные земные камни. Железокаменные метеориты имеют смешанный, промежуточный химический состав.

Очень редко, примерно раз в тысячелетие, в земную атмосферу влетают исполинские тела массой в тысячи и десятки тысяч тонн.

Воздушная оболочка Земли не в состоянии затормозить полет такого тела и, не потеряв космической скорости иногда в несколько десятков километров в секунду, гигантский метеорит врезается в земную поверхность. При этом ударе мгновенно разрушается кристаллическая решетка метеорита и освобожденные молекулы, подобно молекулам сильно сжатого газа, стремятся разлететься в разные стороны. В результате происходит взрыв, по мощи не уступающий взрыву сильнейших взрывчатых веществ в количестве, равном (или даже большем) массе метеорита. При этом взрыве как сам метеорит, так и окружающие его земные породы, обращаются в раскаленный газ. Вот почему при падении исполинских метеоритов образуются огромные воронки, называемые метеоритными кратерами.

Наблюдая звездное небо, почти всегда можно заметить явление, называемое «падающей звездой» или метеором. Создается впечатление, что с неба «сорвалась» и упала одна из звезд, оставив за собой слабый свет. На самом деле «падающие звезды» к настоящим звездам, далеким солнцам, никакого отношения не имеют. Метеоры возникают при вторжении в земную атмосферу мельчайших частиц космического вещества массой в доли грамма.

Метеорные частицы взаимодействуют с земной атмосферой подобно метеоритам. Разница здесь только в масштабах явлений. Впереди летящей метеорной частицы образуется «воздушная подушка» из сильно раскаленного и сжатого воздуха, значительно превосходящая по размерам само метеорное тело. Ее свечение мы и наблюдаем как «падающую звезду».

За летящей частицей остается светящийся след из продуктов распада этого тела. Метеоры вспыхивают на высотах 80—120 км, где находится верхняя граница сравнительно плотных слоев атмосферы. В отличие от метеоритов, метеорные тела так малы, что поверхности Земли не достигают, а полностью распыляются в атмосфере. Установлено, что множество метеорных частиц образуется при распаде ядер комет. Так, например, в 1840 г. комета, открытая чешским астрономом Биэлой, разделилась на две части, движущиеся в пространстве по параллельным орбитам. В одно из следующих возвращений кометы Биэлы к Солнцу, в ноябре 1872 г., вместо кометы на небе наблюдалось множество метеоров, образовавших настоящий «звездный дождь». Очевидно, рой мельчайших метеорных тел, породивших это красивое небесное явление, представлял собой частицы окончательно распавшегося кометного ядра.

С другой стороны, известны метеорные потоки. Так называют скопления метеорных тел, обращающиеся вокруг Солнца по сильно вытянутым эллиптическим орбитам. Вычислено, что орбиты многих метеорных потоков сходны с орбитами известных комет. Следовательно, распадаясь, кометы оставляют за собою «шлейф» из множества частиц, тянущихся вдоль всей ее орбиты.

После окончательного распада кометы вещество ее ядра постепенно распределяется вдоль орбиты, образуя нечто вроде исполинского «бублика».

При встрече Земли с метеорным потоком на небе наблюдается более пли менее интенсивный «звездный дождь». Метеоры кажутся при этом вылетающими из одной точки неба, называемой радиантом. На самом деле их пути в атмосфере почти параллельны и они кажутся сходящимися, как железнодорожные рельсы, лишь вследствие явления перспективы.

Ежесуточно в земную атмосферу вторгаются десятки тысяч тонн твердого космического вещества (метеоритов, метеорных тел, космической пыли). Общее его количество в Солнечной системе должно быть поэтому очень большим.

Несколько слов о наблюдениях искусственных небесных тел, главным образом искусственных спутников Земли.

В настоящее время общее число объектов, выведенных на околоземные орбиты (искусственных спутников Земли, последних ступеней ракет, защитных конусов и т.п.), достигает нескольких тысяч. Поэтому каждый вечер можно наблюдать даже невооруженным глазом полет одного или нескольких искусственных небесных тел. Единственное приемлемое время для их наблюдения — сумерки, когда фон неба уже достаточно темен, а спутник, освещаемый Солнцем, еще не успел скрыться в конусе земной тени. Впрочем, спутники, снабженные собственными источниками света, естественно, могут быть видны в любой момент ночи.

Движение спутников неравномерно. Причина не только в неравномерности их полета по эллиптической орбите, но главным образом в перспективном сокращении отрезков пути, проходимых за одинаковые промежутки времени. Подобно этому поезд, издалека кажущийся медленно движущимся, стремительно проносится мимо нас.