Загадай желание
Ясная морозная ночь. Необъятное небо в россыпи бриллиантов звезд. Серебристый туман Млечного Пути, утопающий за горизонтом. Кажется, что это могучее спокойствие природы ничем нельзя нарушить. Внезапно яркий метеор огненной стрелой вспарывает небо, стремительно несется среди неподвижных звезд, роняя тысячи искр. Через мгновение метеор гаснет, оставив после себя слабо святящийся белесый след. Еще секунда, и след растворяется в глубоком небе.
Многие люди, далекие от астрономии, полагали (некоторые полагают и сейчас), что метеоры имеют звездную природу. «Звезда упала,— нередко слышим мы от человека, наблюдавшего метеор.— Давай загадаем желание». На самом же деле метеорные явления никакого отношения к звездам не имеют. Звезды действительно находятся в движении и постоянно перемещаются в пространстве относительно друг друга со скоростями в несколько десятков километров в секунду. Но поскольку расположены они от нас на чудовищных расстояниях, их видимое положение практически не меняется.
Судите сами, звезда Барнарда, имеющая наибольшую из известных угловую скорость движения, смещается за год лишь ив угол 0,0023°. Конечно, в течение жизни многих поколений людей она будет казаться абсолютно неподвижной. Что касается остальных звезд, то их видимое смещение еще более ничтожно.
Но если метеоры — не падающие звезды, то что это?
Если просеять Солнечную систему через сито столь мелкое, чтобы оно задерживало планеты, их спутники, сравнительно крупные астероиды и кометы, то, как это ни удивительно, можно насеять довольно большую гору космической пыли, песка, щебня и валунов поперечником до нескольких метров. Всю эту космическую мелочь называют метеорными телами или метеороидами. Наблюдать такие объекты даже в самые мощные телескопы — затея бессмысленная, поскольку каждое из этих тел отражает ничтожное количество света. И мы могли бы совершенно ничего о них не знать, если бы Земля при своем движении вокруг Солнца постоянно не сталкивалась с ними.
Метеороиды влетают в земную атмосферу с космическими скоростями, составляющими десятки километров в секунду. Подавляющая их часть полностью разрушается на высотах 60—110 км, не достигая, таким образом, поверхности Земли. Это разрушение сопровождается кратковременным световым явлением, которое называют метеором. Чем крупнее и быстрее метеорное тело, тем ярче метеор. Очень яркие метеоры называют болидами. Бывают болиды, светящиеся ярче полной Луны, а некоторые видны даже в солнечный день.
Метеоры и болиды — практически единственный источник регулярной информации, получаемой нами о метеорных телах, заканчивающих свой жизненный путь в земной атмосфере.
Если метеороиды не разрушились полностью, то сохранившиеся остатки падают на Землю, и, как мы уже говорили раньше, эти остатки называют метеоритами.
Итак, когда мы говорим о метеорах, то имеем в виду световые явления, сопровождающие разрушение метеороидов в атмосфере, а когда говорим о метеоритах, то — метеороиды или их осколки, достигшие поверхности Земли. Как отмечалось ранее, метеориты являются продуктами дробления астероидов.
Люди обратили внимание на метеоры и болиды еще в седой древности. Древнерусские летописи хранят сведения о метеорах начиная приблизительно с 1000 года. Может быть, огнедышащий Змей Горыныч, прочно прописавшийся в бесчисленном количестве сказок, родился как одно из следствий толкования на Руси метеорных явлений. Яркие медленные болиды в воображении наших далеких предков могли представляться изрыгающими пламя змеями, а дробление болидов на несколько частей могло породить представление о многоголовости небесных чудовищ.
Еще более ранние упоминания о наблюдениях метеоров имеются в китайских хрониках и древнеегипетских папирусах, относящихся к 2000—1000 годам до н. э.
В 1749 году кузнец и охотник Яков Медведев обнаружил на берегу Енисея необычную железную глыбу. Снаружи она была покрыта твердой оплавленной корой, а внутри состояла из пористого железа с вкрапленными в него мелкими желтыми камешками. Среди местных жителей ходила легенда, будто глыба упала прямо с неба. Надеясь использовать ее в кузнечном деле, Медведев перевез глыбу на свой двор. Но «божий дар» возлагаемых на него надежд не оправдал, и глыба пролежала рядом с кузницей более 20 лет.
Случайно ее увидел член Петербургской академии наук П. С. Даллас, путешествовавший по Сибири с научными целями. Ученый проявил к находке исключительный интерес прежде всего как к уникальному образцу самородного железа и в 1773 году перевез таинственную глыбу в Петербург. С тех пор она вошла в историю под именем далласова железа. Любопытно, что сам Даллас (как и все ученые — его современники) и мысли не допускал, что падение камней и железных «самородков» с неба может быть реальностью, а не выдумкой.
Чего уж было ожидать от «простых» людей. Так, третий президент Соединенных Штатов Америки Томас Джефферсоп, человек, бесспорно, прогрессивный и разносторонне образованный, автор проекта известной Декларации независимости 1776 года, принятой в разгар войны в Северной Америке, приветствовавший Великую французскую революцию, установивший дипломатические отношения с Россией в 1808 году, весьма нелестно отозвался о двух профессорах Йельского университета. Они имели неосторожность сообщить о небесном происхождении метеорита Вестой, найденного в штате Коннектикут. В иронии президента сквозило сомнение в профессиональной пригодности указанных представителей науки, поскольку, конечно же, никакие камни с неба падать не могут...
В 1794 году далласово железо исследовал профессор Берлинского университета, член Петербургской академии наук Э. Хладни. Годом раньше он заинтересовался некоторыми фактами, «намекающими» на существование связи между наблюдениями болидов и последующими находками удивительных камней. Проведя тщательные сравнения сибирской глыбы с образцами других необычных камней и самородного железа, Э. Хладни твердо уверился в их небесном происхождении и опубликовал книгу, в которой обосновал свои выводы. Он доказывал, что такие болиды порождаются вторжением космических тел в атмосферу Земли.
Вскоре, в 1798 году, наблюдения одних и тех же метеоров с двух удаленных друг от друга пунктов, проведенные в Германии Г. Брандесом и И. Бенценбергом, не оставили сомнения в том, что метеоры возникают в атмосфере на высотах порядка 100 километров.
Еще одно событие сыграло значительную роль в судьбе метеорной науки. Знаменитому естествоиспытателю А. Гумбольдту, путешествовавшему по Южной Америке, посчастливилось наблюдать метеорный дождь, (Очень интенсивный поток метеоров называют метеорным дождем.) В одну из ноябрьских ночей 1799 года тысячи метеоров, точно зажженные стрелы, проносились по ночному небу. Гумбольдт, потрясенный необычным огненным ливнем, проявил некоторую настойчивость и установил, что подобное явление местные жители наблюдали и в ноябре 1766 года.
В 1833 году явление повторилось. Небо буквально пылало от обилия метеоров. Суеверные люди вправе были полагать, что пришел день страшного суда. К счастью, очевидцами метеорного дождя были и астрономы, обратившие внимание, что метеоры казались выходящими из одной точки неба, названной радиантом и расположенной в созвездии Льва. Вывод напрашивался сам собой: траектории метеоров были параллельными друг другу (вспомните, как уходящие вдаль рельсы кажутся сходящимися в одну точку). Метеороиды двигались в межпланетном пространстве параллельными путями. Наблюдавшийся поток метеоров получил название Леониды («лео» — по-латыни лев). Без преувеличения можно сказать, что в 1833 году родилась метеорная астрономия.
Обратите внимание, что метеорный дождь Леонид появлялся регулярно приблизительно через каждые 33 года: в ноябре 1766, 1799, 1833 годов. Астрономами были вычислены даты предыдущих появлений замечательного метеорного дождя и прослежено его действие в прошлом вплоть до 585 года. Прогноз очередного появления дождя в ноябре 1866 года публиковался в газетах и вообще получил широкую огласку. Дождь действительно наблюдался, и, хотя число метеоров было меньшим, чем в 1833 году, эффект был впечатляющим. Авторитет астрономов сильно возрос: люди, умеющие предсказать на много лет вперед лунные и солнечные затмения, а теперь и звездные дожди, в глазах публики выглядели пророками.
Энтузиазм в проведении наблюдений метеоров буквально захлестнул астрономов. Европа переживала метеорный бум. Русский астроном Ф. А. Бредихин, итальянец Дж. Скиапарелли, англичанин X. Ньютон (однофамилец знаменитого физика и математика) и другие крупные ученые обратили самое серьезное внимание на развитие науки о самых малых телах Солнечной системы. Результаты не замедлили сказаться. Вскоре выяснилось, что Леониды — не единственный метеорный поток, стали известны Персеиды, Лириды, Геминиды. Были обнаружены признаки связи некоторых потоков с кометами. Казалось, что развитие метеорной астрономии пойдет теперь по широкому и перспективному пути. Однако всесильная природа уже подстраивала коварную ловушку.
Уже после дождя 1866 года более тщательные исследования орбиты потока Леонид указывали на возможность отклонения ее в пространстве. Но память об удивительных метеорных дождях 1833 и 1866 годов была так свежа, впечатление было настолько потрясающим, что к наблюдениям 1899 года готовились все обсерватории мира. Были привлечены все оптические и интеллектуальные силы. На случай облачной погоды предусматривались всевозможные дополнительные меры. Венской академией наук была отправлена в Индию специальная хорошо оснащенная экспедиция опытных астрономов-наблюдателей. В Петербурге, Париже и Страсбурге планировались наблюдения с аэростатов. Многие города Европы и Америки жили напряженным ожиданием грандиозного небесного фейерверка.
Однако итог был плачевным и принес полнейшее разочарование. Небо было спокойно, как в обычные ноябрьские ночи, с привычным сверканием звезд. Проведенные тут же по «горячему следу» вычисления показали, что ориентация орбиты Леонид в пространстве действительно изменилась и в дату предполагаемого метеорного дождя Земля находилась на расстоянии более 2 миллионов километров от средней орбиты роя. Таким образом, все подготовительные хлопоты оказались напрасными, а это всегда раздражает, вызывает чувство досады и даже гнева. Престижу астрономии был нанесен сильнейший удар.
Интерес к метеорам стал резко падать. Лишь астрономы-любители, вдохновляемые не столько научной перспективой, сколько доступностью наблюдений, поддерживали слабый огонек в очагах метеорных исследований. И даже в начале XX века уровень этих исследований продолжал оставаться любительским. Известный специалист по Солнечной системе Б. Ю. Левин связывал это с бурным развитием астрофизики, когда появление новой наблюдательной техники и широкое привлечение физики к объяснению процессов в звездах создали новое поле деятельности для профессиональных астрономов.
Столь резкая миграция умов, полное опустошенно высших эшелонов исследователей, обеспечивающих идейный и технический прогресс метеорной науки, превратили ее практически в слабосвязанную сеть кустарей-одиночек, занимающихся в основном повторением пройденного.
Ситуация изменилась лишь в 20-х годах XX века, когда с развитием авиации и метеорологии возникла необходимость детального исследования земной атмосферы, в том числе ее верхних слоев. Вы, вероятно, помните, что физическое состояние газа зависит от некоторых важнейших характеристик, таких как температура, плотность, давление. В те в общем-то уже далекие времена сведения об этих характеристиках на высотах 60—120 километров можно было получить, лишь систематически наблюдая метеоры. Никаких других возможностей просто не существовало. Все существующие тогда летательные аппараты и приспособления в принципе не могли достичь таких высот, ракет тогда еще не было. Попытки вывести простейшие математические соотношения, связывающие параметры атмосферы с данными наблюдений, способствовали разработке основ физической теории метеоров.
В те годы основным методом наблюдений все еще оставался визуальный метод (иногда с применением телескопа для наблюдений очень слабых метеоров), дающий наглядное представление об изучаемом объекте, но страдающий низкой точностью. В самом деле, человек не электронно-вычислительная и не электронно-копировальная машина. Заметив метеор, он не может в то же мгновение нанести «синхронно» его траекторию на звездную карту. Все это он сделает уже после того, как метеор погаснет. Обычно все явление метеора длится доли секунды. И, конечно, отыскав на карте необходимые созвездия, наблюдатель наносит на нее весьма приблизительную траекторию. Еще сложнее задача оценить блеск метеора. Обычно это делается путем сравнения с блеском звезд. Здесь субъективизм оценок достигает еще большей степени, чем при нанесении траектории на карту. Метеор-то уже исчез, и вы фактически производите сопоставление по памяти. Но это скорее эмоциональный способ, нежели действительно научный.
Конечно же, это прекрасно понимали профессиональные астрономы, приток которых освежил совсем было захиревшее направление. Нужен был инструментальный способ регистрации метеоров. И такой способ в других, более прогрессивных областях астрономии уже давно царствовал. Речь идет, как вы, вероятно, догадались, о фотографии. В 30-х годах в разных странах начали создаваться необходимые наблюдательные средства, организовывались фотографические наблюдения с двух пунктов, удаленных друг от друга, что позволяло методом триангуляции определять высоты фотографируемых метеоров. В начале 40-х годов были проведены наблюдения метеоров с помощью радиолокаторов.
После окончания второй мировой войны фотографический и радиолокационный методы получили самое широкое распространение и на сегодняшний день все еще являются основными методами наблюдения метеоров.
В настоящее время успешно развиваются электронно-оптические и телевизионные методы наблюдения слабых метеоров, предпринимаются активные попытки изучать метеорное вещество на основе взаимодействия метеороидов со специальными датчиками, установленными на космических аппаратах.
|
|
Читайте в рубрике «Mетеоры и метеориты»: |