Метеори в атмосферата. Как се различава метеорът от метеорита? Описание, примери за метеори и метеорити Големи метеорити, открити в Русия

От древни времена съществува поверието, че ако си пожелаете нещо, докато гледате падаща звезда, то непременно ще се сбъдне. Мислили ли сте някога за природата на феномена падащи звезди? В този урок ще открием какво представляват звездните потоци, метеорити и метеори.

Тема: Вселена

Урок: Метеори и метеорити

Явления, наблюдавани под формата на краткотрайни светкавици, които възникват по време на изгарянето на малки метеорни обекти (например фрагменти от комети или астероиди) в земната атмосфера. Метеорите минават по небето, понякога оставяйки след себе си тясна светеща следа за няколко секунди, преди да изчезнат. В ежедневието те често се наричат падащи звезди. Дълго време метеорите се смятаха за обичайно атмосферно явление като мълнията. Едва в самия край на 18 век, благодарение на наблюденията на едни и същи метеори от различни точки, за първи път са определени техните височини и скорости. Оказа се, че метеорите са космически тела, които навлизат в земната атмосфера отвън със скорости от 11 км/сек до 72 км/сек и изгарят в нея на височина около 80 км. Астрономите започват сериозно да изучават метеорите едва през 20 век.

Разпределението в небето и честотата на появата на метеорите често не са еднакви. Така наречените метеорни потоци се появяват систематично, чиито метеори се появяват приблизително в една и съща част на небето за определен период от време (обикновено няколко нощи). На такива потоци се дават имена на съзвездия. Например, метеоритният поток, който се случва ежегодно от приблизително 20 юли до 20 август, се нарича Персеиди. Метеорните потоци Лириди (средата на април) и Леониди (средата на ноември) носят имената си съответно от съзвездията Лира и Лъв. През различните години метеоритните потоци проявяват различна активност. Промяната в активността на метеорните потоци се обяснява с неравномерното разпределение на метеорните частици в потоците по елиптичната орбита, пресичаща земната.

Ориз. 2. Метеорен поток Персеиди ()

Метеорите, които не принадлежат към дъждове, се наричат спорадични. Средно около 108 метеора, по-ярки от 5-та величина, пламват в земната атмосфера през деня. Ярките метеори се срещат по-рядко, слабите - по-често. Огнени топки(много ярки метеори) могат да бъдат видими дори през деня. Понякога огнените топки са придружени от падане на метеорит. Често появата на огнена топка е придружена от доста мощна ударна вълна, звукови явления и образуване на димна опашка. Произходът и физическата структура на големите тела, наблюдавани като огнени топки, вероятно са доста различни в сравнение с частиците, които причиняват метеорни явления.

Необходимо е да се прави разлика между метеори и метеорити. Метеорът не е самият обект (т.е. метеорното тяло), а явлението, т.е. неговата светеща следа. Това явление ще се нарича метеор, независимо дали метеорното тяло излита от атмосферата в открития космос, изгаря в него или пада на Земята под формата на метеорит.

Физическата метеорология е наука, която изучава преминаването на метеорит през слоевете на атмосферата.

Метеорната астрономия е наука, която изучава произхода и еволюцията на метеоритите

Метеорната геофизика е наука, която изучава въздействието на метеорите върху земната атмосфера.

- тяло от космически произход, паднало върху повърхността на голям небесен обект.

Според своя химичен състав и структура метеоритите се делят на три големи групи: каменни, или аеролити, желязо-каменни, или сидеролити, и железни - сидерити. Мнението на повечето изследователи е съгласно, че каменните метеорити преобладават в космоса (80-90% от общия брой), въпреки че са събрани повече железни метеорити, отколкото каменни. Относителното изобилие от различни видове метеорити е трудно да се определи, тъй като железните метеорити се намират по-лесно от каменните метеорити. Освен това каменните метеорити обикновено се разрушават при преминаване през атмосферата. Когато метеорит навлезе в плътните слоеве на атмосферата, повърхността му става толкова гореща, че започва да се топи и изпарява. Въздушни струи издухват големи капки разтопено вещество от железни метеорити, като следите от това издухване остават и могат да се наблюдават под формата на характерни прорези. Скалистите метеорити често се разпадат, разпръсквайки поток от фрагменти с различни размери върху повърхността на Земята. Железните метеорити са по-издръжливи, но понякога се разпадат на отделни парчета. Един от най-големите железни метеорити, паднал на 12 февруари 1947 г. в района на Сихоте-Алин, е открит под формата на голям брой отделни фрагменти, чието общо тегло е 23 тона и, разбира се, не всички фрагментите са намерени. Най-големият известен метеорит, Гоба (в Югозападна Африка), е блок с тегло 60 тона.

Ориз. 3. Гоба - най-големият намерен метеорит ()

Големите метеорити се забиват на значителна дълбочина, когато ударят Земята. В този случай в земната атмосфера на определена надморска височина космическата скорост на метеорита обикновено се изгасва, след което, като се забави, той пада според законите на свободното падане. Какво ще се случи, когато голям метеорит, например с тегло 105-108 тона, се сблъска със Земята? Такъв гигантски обект би преминал почти безпрепятствено през атмосферата и при падането му би настъпила мощна експлозия с образуването на фуния (кратер). Ако такива катастрофални събития някога се случат, трябва да открием метеоритни кратери на повърхността на Земята. Такива кратери наистина съществуват. Така фунията на най-големия кратер Аризона има диаметър 1200 м и дълбочина около 200 м. Според приблизителна оценка възрастта му е около 5 хиляди години. Неотдавна бяха открити още няколко древни и разрушени метеоритни кратера.

Ориз. 4. Метеоритен кратер в Аризона ()

Шок кратер(метеорен кратер) - вдлъбнатина на повърхността на космическо тяло, резултат от падането на друго по-малко тяло.

Най-често метеоритен дъжд с висока интензивност (с число на зенитния час до хиляда метеора на час) се нарича звезден или метеорен поток.

Ориз. 5. Звезден дъжд ()

1. Мелчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Естествена история: учебник. за 3,5 класа ср. училище - 8-мо изд. - М.: Образование, 1992. - 240 с.: ил.

2. Бахчиева О. А., Ключникова Н. М., Пятунина С. К. и др.. Естествена история 5. - М.: Учебна литература.

3. Есков К.Ю. и др.. Естествена история 5 / Изд. Вахрушева А.А. - М.: Балас

1. Мелчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Естествена история: учебник. за 3,5 класа ср. училище - 8-мо изд. - М.: Образование, 1992. - стр. 165, задачи и въпрос. 3.

2. Как се наричат метеорните потоци?

3. Как метеоритът се различава от метеора?

4. * Представете си, че сте открили метеорит и искате да напишете статия за него за списание. Как ще изглежда тази статия?

В ясна тъмна нощ, особено в средата на август, ноември и декември, можете да видите „падащи звезди“ да шарят небето - това са метеори, интересен природен феномен, познат на човека от незапомнени времена.

Метеорите, особено през последните години, привлякоха голямо внимание от астрономическата наука. Те вече казаха много за нашата слънчева система и за самата Земя, по-специално за земната атмосфера.

Освен това метеорите, образно казано, изплатиха дълга, възстановиха средствата, изразходвани за тяхното изследване, като допринесоха за решаването на някои практически проблеми на науката и технологиите.

Изследването на метеорите се развива активно в редица страни и нашата кратка история е посветена на някои от тези изследвания. Ще започнем с изясняване на условията.

Обект, който се движи в междупланетното пространство и има размери, както се казва, „по-големи от молекулярни, но по-малки от астероидни“, се нарича метеороид или метеороид. Нахлувайки в земната атмосфера, метеороид (метеорно тяло) се нагрява, свети ярко и престава да съществува, превръщайки се в прах и пара.

Светлинният феномен, причинен от изгарянето на метеороид, се нарича метеор. Ако метеороидът има сравнително голяма маса и ако скоростта му е сравнително ниска, тогава понякога част от метеороидното тяло, без да има време да се изпари напълно в атмосферата, пада на повърхността на Земята.

Тази паднала част се нарича метеорит. Изключително ярките метеори, които приличат на огнена топка с опашка или горяща марка, се наричат огнени топки. Ярки огнени топки понякога се виждат дори през деня.

Защо се изучават метеорите?

Метеорите са наблюдавани и изучавани от векове, но едва през последните три или четири десетилетия естеството, физическите свойства, орбиталните характеристики и произходът на тези космически тела, които са източници на метеорити, станаха ясно разбрани. Интересът на изследователите към метеорните явления е свързан с няколко групи научни проблеми.

На първо място, изучаването на траекторията на метеорите, процесите на светене и йонизация на метеорната материя е важно за изясняване на тяхната физическа същност, а те, метеорните тела, в края на краищата са „пробни порции” материя, пристигнали на Земята от далечно региони на Слънчевата система.

Освен това изучаването на редица физически явления, съпътстващи полета на метеорно тяло, предоставя богат материал за изучаване на физическите и динамични процеси, протичащи в така наречената метеорна зона на нашата атмосфера, тоест на височини 60-120 km. Тук основно се наблюдават метеори.

Нещо повече, за тези слоеве на атмосферата метеорите, може би, остават най-ефективният „изследователски инструмент“, дори на фона на сегашния обхват на изследвания с помощта на космически кораби.

Директните методи за изследване на горните слоеве на земната атмосфера с помощта на изкуствени спътници на Земята и ракети за голяма надморска височина започнаха да се използват широко преди много години, след Международната геофизична година.

Изкуствените спътници обаче предоставят информация за атмосферата на височини над 130 км; на по-ниски височини сателитите просто изгарят в плътни слоеве на атмосферата. Що се отнася до ракетните измервания, те се извършват само над фиксирани точки на земното кълбо и имат краткосрочен характер.

Метеорните тела са пълноправни обитатели на Слънчевата система, те се въртят в геоцентрични орбити, обикновено елипсовидни.

Чрез оценката на това как общият брой метеороиди е разпределен в групи с различни маси, скорости и посоки, е възможно не само да се изследва целият комплекс от малки тела на Слънчевата система, но и да се създаде основа за изграждане на теория за произхода и еволюцията на метеорната материя.

Напоследък интересът към метеорите се засили и поради интензивното изучаване на околоземното пространство. Важна практическа задача се превърна в оценката на така наречената метеорна опасност по различни космически маршрути.

Това, разбира се, е само конкретен въпрос; космическите и метеорните изследвания имат много общи точки и изследването на метеорните частици е станало твърдо установено в космическите програми. Така например с помощта на сателити, космически сонди и геофизични ракети е получена ценна информация за най-малките метеороиди, движещи се в междупланетното пространство.

Ето само една цифра: сензорите, инсталирани на космически кораби, позволяват да се регистрират удари на метеорит, чиито размери се измерват в хилядни от милиметъра (!).

Как се наблюдават метеорите

В ясна безлунна нощ могат да се видят метеори до 5-та и дори 6-та величина - те имат същата яркост като най-слабите звезди, видими с просто око. Но най-вече малко по-ярки метеори, по-ярки от 4-та величина, се виждат с просто око; Средно около 10 такива метеора могат да се видят в рамките на един час.

Общо в атмосферата на Земята има около 90 милиона метеора на ден, които могат да се видят през нощта. Общият брой метеорити с различни размери, нахлуващи в земната атмосфера на ден, възлиза на стотици милиарди.

В метеорната астрономия беше прието да се разделят метеорите на два вида. Метеорите, които се наблюдават всяка нощ и се движат в различни посоки, се наричат случайни или спорадични. Друг тип са периодичните или поточните метеори; те се появяват по едно и също време на годината и от определена малка област на звездното небе - радианта. Тази дума - радиант - в този случай означава "излъчваща зона".

Метеорните тела, които пораждат спорадични метеори, се движат в пространството независимо едно от друго по голямо разнообразие от орбити, а периодичните се движат по почти успоредни пътеки, които точно произтичат от радианта.

Метеорните потоци са кръстени на съзвездията, в които се намират техните радианти. Например Леонидите са метеорен поток с радиант в съзвездието Лъв, Персеидите - в съзвездието Персей, Орионидите - в съзвездието Орион и т.н.

Познавайки точното положение на радианта, момента и скоростта на полета на метеора, е възможно да се изчислят елементите на орбитата на метеорита, тоест да се установи естеството на неговото движение в междупланетното пространство.

Визуалните наблюдения позволиха да се получи важна информация за ежедневните и сезонни промени в общия брой метеори и разпределението на радиантите в небесната сфера. Но за изследване на метеорите се използват главно фотографски, радарни, а през последните години и електрооптични и телевизионни методи за наблюдение.

Систематичното фотографско записване на метеори започна преди около четиридесет години; за тази цел се използват така наречените метеорни патрули. Метеорният патрул е система от няколко фотографски единици, като всяка единица обикновено се състои от 4-6 широкоъгълни фотографски камери, инсталирани така, че всички заедно да покриват възможно най-голяма площ от небето.

Наблюдавайки метеор от две точки на 30-50 км една от друга, с помощта на снимки на фона на звезди е лесно да се определи неговата височина, траектория в атмосферата и радиант.

Ако пред камерите на една от патрулните единици се постави затвор, тоест въртящ се затвор, тогава може да се определи скоростта на метеороида - вместо непрекъсната следа върху фотолентата, ще получите пунктиран линия, а дължината на ударите ще бъде точно пропорционална на скоростта на метеороида.

Ако призмите или дифракционните решетки се поставят пред лещите на камерата на друго устройство, тогава спектърът на метеора се появява на плочата, точно както спектърът на слънчев лъч се появява на бяла стена след преминаване през призмата. И от спектрите на метеора може да се определи химичният състав на метеора.

Едно от важните предимства на радарните методи е възможността за наблюдение на метеорите при всяко време и денонощно. В допълнение, радарът позволява да се регистрират много слаби метеори до 12-15 звездна величина, генерирани от метеороиди с маса милионни от грам или дори по-малко.

Радарът „открива“ не самото метеорно тяло, а неговата следа: когато се движат в атмосферата, изпарените атоми на метеорното тяло се сблъскват с молекули на въздуха, възбуждат се и се превръщат в йони, тоест подвижни заредени частици.

Образуват се йонизирани метеорни следи с дължина няколко десетки километра и начални радиуси от порядъка на метър; Това са един вид висящи (разбира се, не за дълго!) атмосферни проводници, или по-точно полупроводници - те могат да броят от 106 до 1016 свободни електрона или йона за всеки сантиметър дължина на следата.

Тази концентрация на свободни заряди е напълно достатъчна, за да се отразят от тях, като от проводящо тяло, радиовълни в метровия диапазон. Поради дифузия и други явления, йонизираната следа бързо се разширява, концентрацията на електроните в нея пада и под въздействието на ветровете в горните слоеве на атмосферата следата се разсейва.

Това позволява радарът да се използва за изследване на скоростта и посоката на въздушните течения, например за изследване на глобалната циркулация на горната атмосфера.

През последните години все по-активни са наблюденията на много ярки огнени топки, които понякога са придружени от падане на метеорит. Няколко държави са създали мрежи за наблюдение на огнени топки с камери за цялото небе.

Те всъщност наблюдават цялото небе, но записват само много ярки метеори. Такива мрежи включват 15-20 точки, разположени на разстояние 150-200 километра, те покриват големи площи, тъй като нахлуването в земната атмосфера от голям метеороид е сравнително рядко явление.

И ето какво е интересно: от няколкостотин заснети ярки огнени топки само три бяха придружени от падане на метеорит, въпреки че скоростите на големите метеороиди не бяха много високи. Това означава, че надземната експлозия на Тунгуския метеорит от 1908 г. е типично явление.

Структура и химичен състав на метеороидите

Нахлуването на метеороид в земната атмосфера е съпроводено със сложни процеси на неговото разрушаване - топене, изпарение, разпръскване и раздробяване. Атомите на метеорната материя, когато се сблъскват с молекулите на въздуха, се йонизират и възбуждат: светенето на метеора се свързва главно с излъчването на възбудени атоми и йони; те се движат със скоростите на самото метеорно тяло и имат кинетична енергия от няколко десетки до стотици електрон-волта.

Фотографски наблюдения на метеори по метода на моментна експозиция (около 0,0005 сек.), Разработен и реализиран за първи път в света в Душанбе и Одеса, ясно показаха различни видове фрагментация на метеорни тела в земната атмосфера.

Такава фрагментация може да се обясни както със сложния характер на процесите на разрушаване на метеороидите в атмосферата, така и с рохкавата структура на метеороидите и тяхната ниска плътност. Плътността на метеороидите от кометен произход е особено ниска.

Спектрите на метеорите показват предимно ярки емисионни линии. Сред тях бяха открити линии от неутрални атоми на желязо, натрий, манган, калций, хром, азот, кислород, алуминий и силиций, както и линии от йонизирани атоми на магнезий, силиций, калций и желязо. Подобно на метеоритите, метеороидите могат да се разделят на две големи групи – железни и каменни, като каменните метеорити са значително повече от железните.

Метеоритен материал в междупланетното пространство

Анализът на орбитите на спорадични метеороиди показва, че метеорната материя е концентрирана главно в равнината на еклиптиката (равнината, в която лежат орбитите на планетите) и се движи около Слънцето в същата посока като самите планети. Това е важно заключение; то доказва общия произход на всички тела в Слънчевата система, включително такива малки като метеороидите.

Наблюдаваната скорост на метеороидите спрямо Земята е в диапазона 11-72 км/сек. Но скоростта на движение на Земята по нейната орбита е 30 км/сек, което означава, че скоростта на метеороидите спрямо Слънцето не надвишава 42 км/сек. Тоест, тя е по-малка от параболичната скорост, необходима за излизане от слънчевата система.

Оттук и заключението - метеороидите не идват при нас от междузвездното пространство, те принадлежат на Слънчевата система и се движат около Слънцето по затворени елиптични орбити. Въз основа на фотографски и радарни наблюдения вече са определени орбитите на няколко десетки хиляди метеороиди.

Наред с гравитационното привличане на Слънцето и планетите, движението на метеороидите, особено на малките, е значително повлияно от силите, причинени от влиянието на електромагнитното и корпускулярното излъчване от Слънцето.

Така, по-специално, под въздействието на светлинно налягане най-малките метеорни частици с размер под 0,001 mm се изтласкват от Слънчевата система. В допълнение, движението на малките частици е значително повлияно от спирачния ефект на радиационното налягане (ефектът на Пойнтинг-Робъртсън) и поради това орбитите на частиците постепенно се „компресират“, те се приближават все повече и повече до слънце

Животът на метеоритите във вътрешните региони на Слънчевата система е кратък и следователно запасите от метеорна материя трябва по някакъв начин постоянно да се попълват.

Могат да бъдат идентифицирани три основни източника на такова попълване:

1) разпадане на кометни ядра;

2) фрагментация на астероиди (не забравяйте, че това са малки планети, движещи се главно между орбитите на Марс и Юпитер) в резултат на техните взаимни сблъсъци;

3) приток на много малки метеороиди от далечните околности на Слънчевата система, където вероятно има останки от материала, от който се е образувала Слънчевата система.

Ние развенчахме падащите звезди като истински звезди - тези най-велики небесни тела - и ги признахме само за незначителни камъчета. Тези камъчета, докато се втурват извън земната атмосфера, са незначителни, но все пак небесни тела и изучаването им като такива ни отведе в дълбините на междупланетното пространство и ни принуди да се обърнем към други и много по-значими небесни тела - комети. Но след като са влезли в атмосферата на Земята и светят в нея за кратко време, метеорът и метеоритът престават да бъдат по същество небесни тела. Техният полет във въздуха е придружен от специални интересни явления и малко метеорно камъче престава да бъде такова, поради което някои учени предлагат всички такива камъчета да се наричат метеорни тела, а под метеор разбираме само самия феномен на светене по време на полета му в атмосферата. Струва ни се, че няма особена нужда от това и това създава своите неудобства, но нека обърнем малко внимание на това защо и как метеорите, веднъж попаднали в атмосферата, стават видими и какво ни дава изследването на тези явления за разбиране нашата собствена планета...

Звезда, тихо търкаляща се по небето, фрагмент от далечна комета и оръдейни залпове, обстрел и бомбардировка на мирни тилови градове, какво, изглежда, може да бъде общото между тях?!

1918... Германските армии се втурват към Париж, но те са далече, определено се знае, че врагът е на не по-малко от 120 км от града, няма причина за паника. И изведнъж... големи снаряди започват да експлодират в околностите на Париж. Какво да мисля... Къде е врагът?

Оказа се, че немците са създали свръхдалечни оръдия, които могат да стрелят на разстояние до 120 км. Тези оръдия изстрелват снаряди с тегло 120 kg от цев с дължина 37 m с начална скорост 1700 m/s под ъгъл 55° спрямо хоризонталата. Това беше основната тайна на свръхдалечния обсег. Бързо прорязвайки долните плътни слоеве въздух, снарядът се изкачи в горните разредени слоеве на земната атмосфера, далеч в стратосферата, до височина от 40 км. Там разреденият въздух малко забави движението му и вместо няколко десетки километра снарядът прелетя стотина километра. Трябва да се каже, че стрелбата на германците не беше много точна; те разчитаха повече на създаване на паника.

Известна неточност при стрелбата им се дължи на невъзможността да се изчислят точно условията на полет на снаряд на голяма надморска височина. Тогава не са били известни нито плътността, нито съставът, нито движението на въздуха на тази надморска височина; атмосферата на тези височини все още не е проучена. Всъщност дори стратосферните балони, които впоследствие издигнаха хора с научни инструменти, достигнаха височина само около 22 км, а балоните със записващи инструменти без хора се издигнаха до 30 км. Ракети, издигащи се на височина над 100 км, започват да се изстрелват едва след Втората световна война.

По-високите слоеве на въздуха преди можеха да бъдат познати само чрез изучаване на случващите се там явления, а метеорите, които ежедневно ги пробиват, все още предоставят един от най-добрите косвени методи от този вид. Едва съвсем наскоро учените получиха такова мощно средство за цялостно изследване на горните слоеве на атмосферата като изкуствени спътници на Земята. Ето защо интензивното изследване на метеорите беше важна точка в програмата на Международната геофизична година (1957-1958).

Метеорите са неволни разузнавачи на стратосферата и нашата задача е да се научим как да ги разпитваме. Ето до какво водят резултатите от подобно проучване, започнало едва преди около четиридесет години.

Метеорните тела навлизат в атмосферата със скорост приблизително сто пъти по-голяма от скоростта на куршума в началото на пътя му. Както е известно, кинетичната енергия, т.е. енергията на движение на тялото, е равна на половината от произведението на квадрата на неговата скорост и неговата маса. Цялата тази метеорна енергия се използва за излъчване на топлина и светлина, за фрагментиране на тялото на молекули, за разграждане на молекулите на тялото и въздуха на атоми и за йонизиране на тези атоми.

Молекулите и атомите на твърдо тяло, включително метеор, често са подредени в определен ред, образувайки така наречената кристална решетка. С чудовищна скорост метеорът се разбива във въздуха и молекулите, които изграждат въздуха, се притискат със сила в молекулярната решетка на метеорното тяло. Колкото по-навътре един метеор лети в земната атмосфера, толкова по-плътен е въздухът там и толкова повече и повече молекулярната решетка на метеорното тяло е подложена на яростна бомбардировка от въздушни молекули.

Предната част на метеора в крайна сметка получава дъжд от удари, при които въздушните молекули пробиват метеора, прониквайки вътре в него, като снаряд в стоманобетонна кутия за хапчета. Това "обстрелване" на предната повърхност нарушава връзките между молекулите и атомите на тялото, разрушава кристалните решетки и изважда от тях отделни молекули от веществото на метеора, които се натрупват в безпорядък върху челната му повърхност. Някои молекули се разграждат на атомите, от които са съставени. Някои атоми дори губят своите съставни електрони от удари, т.е. те се йонизират, придобивайки електрически заряд. Отцепените електрони, от време на време се плъзгат твърде близо до йоните, се улавят от тях на „свободни места“ и в същото време, в съответствие със законите на физиката, излъчват светлина. Всеки атом излъчва собствена дължина на вълната, поради което спектърът на метеора е ярък линеен спектър, характерен за сиянието на разредени газове.

Колкото по-дълбоко в атмосферата, толкова по-бързо се разпада метеорът и толкова по-силен е блясъкът му. На височина под 130 км над Земята вече е достатъчно метеорът да бъде видим за нас.

Молекулите на въздуха също страдат по време на сблъсъци, но те са по-силни от молекулите и атомите на метеора и е по-малко вероятно да бъдат йонизирани; освен това те не са толкова силно концентрирани и следователно дават толкова слабо сияние, че линиите от газове, които правят горе в атмосферата (основно кислород и азот) са в спектъра, ние не забелязваме метеора.

По-ниско в атмосферата въздухът пред челната повърхност на метеора образува „шапка“, състояща се от компресирани газове, в които метеорът се превръща, и отчасти от газовете на въздуха, който компресира пред себе си. Струи от компресиран и горещ газ текат около метеорното тяло отстрани, откъсвайки нови частици от него и ускорявайки разрушаването на камъчето.

По-големите метеороиди проникват дълбоко в атмосферата, без да имат време да се превърнат напълно в газ. При тях спирането води до загуба на космическата им скорост на височина 20-25 км. От тази „точка на забавяне“, както я наричат, те падат почти вертикално, като бомби от пикиращ самолет.

В ниските слоеве на атмосферата изобилието от твърди частици, откъснати от страните на метеорното тяло и оставени зад него, образува „опушена“ черна или бяла следа от прах зад него, често видима по време на полета на ярки огнени топки. Когато такова тяло е достатъчно голямо, въздухът се втурва в образуваното зад него разреждане. Това, както и компресията и разреждането на въздуха по пътя на голям метеороид, причинява звукови вълни. Следователно полетът на ярки огнени топки е придружен от звуци, които понякога приличат на изстрели и гръмотевици.

Както яркостта, така и цветът на метеорите и огнените топки се създават не от нажежена твърда повърхност, която е незначителна, а от частици материя, превърнати в газ. Следователно цветът им зависи не толкова от температурата, а от това кои от светлинните линии във видимия му спектър са най-ярки. Последното зависи от химичния състав на тялото и от условията на неговата луминесценция, обусловени от скоростта му. Като цяло червеникавият цвят придружава по-ниската скорост.

Това е накратко картината на сиянието на метеороидите в атмосферата, която рисува съвременната наука.

Нека се спрем на някои подробности от тези явления, изследвани съвсем наскоро и свързани с изучаването на стратосферата. Например, изследванията на забавянето на метеорите хвърлят светлина върху промените в плътността на въздуха с надморската височина. Колкото по-голяма е плътността на въздуха, толкова по-силно е спирането, разбира се, но спирането зависи както от скоростта на движение, така и от формата на тялото, поради което се стремят да придадат на самолетите, автомобилите и дори локомотивите „обтекаема форма“. „Опростеният“ корпус е лишен от остри ъгли и е проектиран така, че при бързо движение въздухът да тече около него, срещайки възможно най-малко смущения и съпротивление и следователно забавя движението по-малко.

Артилерийските снаряди изпитват огромно въздушно съпротивление по време на полет. Метеорните тела летят във въздуха със скорост десетки пъти по-голяма от скоростта на снаряда, като за тях въздушното съпротивление е още по-голямо. Въз основа на снимка на метеор, направена веднъж в Москва от астрономи аматьори, членове на Астрономическото и геодезическо дружество, с камера с въртящ се сектор пред обектива, за един метеор те откриха забавяне (което често се нарича отрицателно ускорение ) от около 40 km/s². Това е 400 пъти по-голямо от ускорението на свободно падащи тела под въздействието на гравитацията! И това е на височина 40 км над Земята, където въздухът е толкова разреден, че човек там веднага би умрял от задушаване.

За да се чуе звукът, въздухът трябва да има определена плътност. В безвъздушното пространство няма звуци и както камбана във вакуум под капака на въздушна помпа на лекция по физика се опитва напразно, така и в безвъздушното междупланетно пространство световните катастрофи се случват тихо. Грандиозна експлозия на „нова звезда“ или сблъсъци на звезди (макар и почти невероятни) се случват толкова тихо, че, когато сме близо до тях в момента на катастрофата, ние дори не бихме се обърнали, ако се случи „зад нас“.

Природата на звуците по време на полета на огнените топки ни казва много за плътността на горните слоеве на атмосферата.

Добра възможност за изследване на въздушните течения във високите слоеве на атмосферата се предоставя от следите, останали в небето след полета на ярки метеори и огнени топки; 20-80 км – това е височината им над главите ни.

Колко дълги са видимите следи от прах зависи от условията на осветление и количеството материал, превърнат във фин прах във въздуха. Тук също играят роля въздушните течения, които носят прахови частици настрани и „помитат“ следите на автомобила. В изключителни случаи следите от автомобила се виждат 5-6 часа.

Сребристите следи, които се виждат през нощта след преминаването на бързи и ярки метеори, са от различно естество - те са газообразни и винаги се намират над 80 км. При огромната скорост на сблъскване на молекули по пътя на метеора се получава силна йонизация на въздушните молекули, което се подпомага и от ултравиолетовото лъчение на метеора. В цилиндъра от йонизиран въздух, образуван зад метеора, обединяването на йони с електрони става бавно, бавно, защото при силното разреждане на въздуха на такава височина наелектризираните частици са далеч една от друга и изминават дълъг път, преди да се съберат отново . Процесът на тяхното обединяване, както винаги, е придружен от излъчване на спектрални линии. В същото време йонизираните молекули се разлитат и ширината на следата се увеличава. Това, разбира се, отслабва яркостта на следата, но други следи (обикновено видими само за няколко секунди) остават в небето сред звездите, понякога дори за час.

Непрекъснатата йонизация на въздуха от метеорите допринася за поддържането на йонизирани слоеве на височини от 80 до 300-350 км над Земята. Основната причина за възникването им е йонизацията на въздуха от слънчева светлина (ултравиолетова) и корпускулярни лъчи (потоци от наелектризирани частици).

Може би не всеки знае, че именно на тези слоеве дължим факта, че на къси вълни е възможно да общуваме с любители на къси вълни, живеещи в Малайския архипелаг или в Южна Африка. Радиосигналите, излъчвани от предавателя и падащи върху тези слоеве под определен ъгъл, поради своята електропроводимост, се отразяват като от огледало. Те не излизат в космоса, но, отразени надолу, се приемат почти незатихнали някъде много далеч от предаващата радиостанция.

Това явление на отразяване на радиовълните също е свързано с дължината на радиовълната. Възможно е да се изследва плътността на йоните в електропроводимия слой на атмосферата, като се промени дължината на вълната и се определи кога радиопредаването спира, т.е. кога радиовълните излизат от земната атмосфера, вместо да се отразяват. Други радионаблюдения наблюдават височината на слоевете, които варират донякъде.

Както може да се очаква, беше установено, че промените в броя на метеорите, навлизащи в атмосферата, и дори появата на отделни ярки огнени топки, променят силата на късовълновото радиоприемане, причинявайки бързи, краткотрайни промени в електрическата проводимост на въздуха поради йонизацията му на височини 50-130 км. Големи смущения в силата на радиоприемане на далечни станции са отбелязани например в Слуцката обсерватория близо до Ленинград по време на метеорния поток Дракониди на 9 октомври 1933 г.

Ето как радиокомуникациите реагират по неочакван начин на появата на тленните останки на комети, светила, изглежда толкова безразлични към ежедневните дела на нашата Земя!

Преди около сто години известният московски астроном В.К. Цераски случайно забеляза през лятото необичайни светещи облаци, светещи в нощното небе в северната му част. Това не може да са обикновени облаци, плаващи на не повече от 8 или най-много 12 км над Земята. Ако бяха те, тогава Слънцето, намиращо се под хоризонта, не би могло да ги достигне с лъчите си и да ги накара да светят толкова ярко. Това трябва да са били необичайно високи облаци. И наистина, сравнението на скици на тяхното положение на фона на звездите, направени едновременно от две различни места (В. К. Цераски и А. А. Белополски), позволи на първия от тях да докаже за първи път, че тези облаци се движат на надморска височина от 80 градуса. -85 км. Оттогава те са били наблюдавани повече от веднъж, винаги през лятото и в северната част на небето, близо до хоризонта, тъй като дори на такава височина и само при тези условия слънчевите лъчи могат да ги осветяват изпод хоризонта. .

Тези нощни "светещи" или "сребърни" облаци, както ги наричат, винаги упорито остават на височина от 82 км. Може би тези облаци, разположени близо до долната граница на изчезване на метеорите, са образувани от ледени кристали, замръзнали върху прахови частици.

Че има прах във въздуха на надморска височина от 80 км, където би изглеждало толкова „чисто“ (не забравяйте чистотата на въздуха в планините!), това все още изглежда от само себе си. Но какво бихте си помислили, ако някой ви разкаже за металната атмосфера над главите ни!

С право отхвърлихме наивните представи на древността за „небесната твърд“, за „кристалните небеса“ над главите ни и изведнъж разпознаваме... почти метално небе!

Всъщност през 1938 г. спектроскоп в ръцете на френските астрофизици Кабан, Дюфе и Гози показа със смъртоносно спокойствие, че спектърът на нощното небе постоянно съдържа известната жълта натриева линия и калциеви линии. Освен тези метали учените се надяват да открият в атмосферата алуминий и дори желязо! (Между другото, за да получите светлинния спектър на нощното небе, което вече изглежда почти черно, т.е. не излъчва почти никаква светлина, трябва да направите много часове на експозиция.) Металите, открити в атмосферата, принадлежат на надморска височина от 130 km над Земята и, разбира се, те не образуват някакъв солиден купол. Отделните атоми на посочените метали се намират в много малко единици сред многобройните молекули на изключително разредения въздух на тази надморска височина. Очевидно металните атоми се разпръскват в атмосферата по време на изпарението на метеорите и светят, когато се сблъскат с други частици. Всъщност по един или друг начин продуктите от изпарението на метеорите, т.е. главно атоми на тежки елементи, не само трябва да останат, но и да се натрупват в атмосферата. Дали ще светят там или не е отделен въпрос, но няма причина, разпръсквайки се на височина от около сто километра, да могат веднага да паднат на земята.

И така, метеорната материя е навсякъде, лежи под краката ни, непрекъснато пътува в космоса, виси над главите ни.

Изследването на метеорните явления предостави много ценна информация за разбирането на стратосферата. Не всички от тези заключения, като първите заключения на чуждестранните учени Линдеман и Добсън, са безспорни в много младата наука за движението на метеорите в атмосферата, но все пак илюстрират възможностите, които се отварят пред нас тук. И това са изводите. Въз основа на своята теория за светенето на метеорните тела в атмосферата, която разглежда взаимодействието с въздуха на летящо метеорно тяло, споменатите автори през 1923 г. обясняват особеностите в разпределението на точките на изчезване на метеорите по височина и стигат до извода, че при надморска височина от около 60 км въздухът е много горещ. Те изчислиха температурата там и тя се оказа +30°, а по-късните изчисления дори доведоха до температура от 110°. (Няма да кажем, че на тази надморска височина температурата се оказа над точката на кипене на водата, защото при тези ниски атмосферни налягания, които се срещат в стратосферата, точката на кипене на водата е много по-ниска от 100°C.)

Това откритие беше изненада, тъй като директните измервания на температурата до надморска височина от 30 km показаха първоначално бърз спад с надморската височина, а от 11 km (долната граница на стратосферата) започна слой с почти постоянна температура от 50 ° под нулата, независимо от времето на годината и терена на климатичната зона. Или по-скоро стратосферата дори се държи „наопаки“: през зимата, дори в полярните страни, нейната температура е около -45°, а през лятото и в тропиците около -90°. Тропосферата или долният слой на земната атмосфера се характеризира с понижаване на температурата с височина и се простира по-високо над екватора (до 15-16 км), отколкото на полюсите на Земята (9-10 км). Тази горна граница - краят на температурната промяна - определя началото на стратосферата, обяснявайки до известна степен неочакваното разпределение на температурата на стратосферата в климатичните зони, тъй като температурата на стратосферата е равна на температурата на горната граница на тропосфера. Сезонните и неочаквани промени в неговата температура също са свързани със сезонни промени във височината на границата на тропосферата, тъй като въздухът се нагрява предимно отдолу, от земята, а през зимата земята е по-слабо нагрята и затопля атмосферата до по-ниска надморска височина .

Изследването на метеорите неочаквано откри съществуването на ново повишаване на температурата с височина, както се казва, горна температурна инверсия в стратосферата. Стратонавт, който се издига в стратосферата в кожен костюм, ако може да се издигне над 40 км, вероятно ще му бъде по-трудно да се предпази от топлината, която ще замени 50-градусовата слана, която преобладава отдолу.

Съществуването на горна температурна инверсия се потвърждава чрез изучаване на забавянето на метеорите от снимки с въртящ се сектор. Това инхибиране намалява в самия регион, където се очаква температурата да се повиши, както трябва. Наскоро температура от +50°C на надморска височина от 60 km също беше открита чрез директни измервания с помощта на инструменти, инсталирани на ракети, изстреляни в стратосферата.

От гледна точка на изучаването на стратосферата също е интересно, че скоростта на разпространение на газообразните светещи метеорни следи е свързана с налягането и температурата на околните слоеве въздух и дава възможност да се оцени тяхната величина.

Преди това стратосферата се смяташе за регион на необезпокояван мир, замръзнал в тишината на въздушния океан, приписвайки всички ветрове и движения на въздушните маси на тропосферата. Ето защо беше пълна изненада, когато съветските учени откриха I.S. Астапович, В.В. Fedynsky и други въздушни течения на височина 80 km над Земята, със скорости, достигащи до 120 m/s, носещи метеорни следи главно на изток, но понякога и в другата посока; Има дори вертикални течения.

Изследването на метеорите във връзка със свойствата на стратосферата току-що е започнало и представените данни са само първите от неговите дарове, които могат да убедят и най-скептичните хора в предимствата на този клон на астрономията.

МЕТЕОРИ И МЕТЕОРИТИ

Метеорът е космическа частица, която навлиза в земната атмосфера с висока скорост и напълно изгаря, оставяйки след себе си ярка светеща траектория, разговорно наричана падаща звезда. Продължителността на това явление и цветът на траекторията могат да варират, въпреки че повечето метеори се появяват и изчезват за части от секундата.

Метеоритът е по-голям фрагмент от космическа материя, който не изгаря напълно в атмосферата и пада на Земята. Има много такива фрагменти, обикалящи около Слънцето, вариращи по размер от няколко километра до по-малко от 1 мм. Някои от тях са частици от комети, които са претърпели разпад или са преминали през вътрешната слънчева система.

Единичните метеори, които попадат случайно в земната атмосфера, се наричат спорадични метеори. В определени моменти, когато Земята пресече орбитата на комета или остатък от комета, се появяват метеорни потоци.

Когато се гледа от Земята, пътищата на метеорите по време на метеорен поток изглеждат като че ли произлизат от определена точка в съзвездието, наречена радиант на метеорния поток. Това явление възниква, защото частиците са в една и съща орбита с кометата, от която са фрагменти. Те навлизат в земната атмосфера от определена посока, съответстваща на посоката на орбитата при наблюдение от Земята. Най-забележителните метеорни потоци включват Леонидите (през ноември) и Персеидите (в края на юли). Всяка година метеорните потоци са особено интензивни, когато частиците се събират в плътен рояк в орбита и Земята преминава през рояка.

Метеоритите обикновено са железни, каменисти или каменно-желязо. Най-вероятно те се образуват в резултат на сблъсъци между по-големи тела в астероидния пояс, когато отделни скални фрагменти се разпръскват в орбити, които пресичат орбитата на Земята. Най-големият открит метеорит с тегло 60 тона е паднал в Югозападна Африка. Смята се, че падането на много голям метеорит бележи края на ерата на динозаврите преди много милиони години. През 1969 г. метеорит се разпада в небето над Мексико, разпръсквайки хиляди фрагменти в обширна област. Последващият анализ на тези фрагменти доведе до теорията, че метеоритът е образуван от близка експлозия на супернова преди няколко милиарда години.

Вижте също статиите „Атмосфера на Земята“, „Комети“, „Свръхнова“.

От книгата Енциклопедичен речник (М) автор Brockhaus F.A.

От книгата Велика съветска енциклопедия (МЕ) на автора TSB

От книгата Най-новата книга с факти. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и други науки за земята. биология и медицина] автор

От книгата Всичко за всичко. Том 3 автор Ликум Аркадий

От книгата 3333 трудни въпроса и отговора автор Кондрашов Анатолий Павлович

От какво са направени метеорите? Може би сте виждали снимка, на която една от звездите внезапно пада от небето и се втурва към земята. Дълго време тези падащи звезди остават загадка за хората. Всъщност тези обекти нямат нищо общо с истинските звезди.

От книгата Астрономия от Breithot Jim

Как се различават метеорите от метеоритите? Метеорите или „падащите звезди“ са краткотрайни светлинни явления в земната атмосфера, проблясъци, генерирани от частици космическа материя (т.нар. метеорни тела), които се движат със скорости от десетки километри на

От книгата Най-новата книга с факти. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и други науки за земята. Биология и медицина автор Кондрашов Анатолий Павлович

МЕТЕОРИ И МЕТЕОРИТИ Метеорът е космическа частица, която навлиза в земната атмосфера с висока скорост и напълно изгаря, оставяйки след себе си ярка светеща траектория, разговорно наричана падаща звезда. Продължителност на това явление и цвят

От книгата Кратко ръководство за основни знания автор Чернявски Андрей Владимирович

От книгата 100 велики мистерии на Вселената автор Бернацки Анатолий

Таблица с метеорити

От книгата 100 велики мистерии на астрономията автор Волков Александър Викторович

Глава 13. Метеоритите - гости от дълбините на Вселената

От книгата на 100-те велики манастира автор Йонина Надежда

Огнени топки - „пеещи“ метеорити Очевидно, преди да започнете разговор за огнени топки, е необходимо да разберете какво се крие зад този термин? Веднага трябва да се отбележи, че няма ясна дефиниция за тези небесни тела. Но като цяло това е метеор, но само този, който издава звуци по време на полет.

От книгата Страни и народи. Въпроси и отговори автор Куканова Ю. В.

Метеорити и земни дела Вече беше казано по-горе, че метеоритите или небесните камъни са известни на хората от незапомнени времена. Поради тази причина те са получили имената си в съответствие с това откъде са дошли на земята. Например, хетите и шумерите наричаха тези, които се намират на земята

От книгата Аз изследвам света. Арктика и Антарктика автор Бочавер Алексей Лвович

Помогнали ли са метеоритите на еволюцията? От самото си създаване Земята е била редовно бомбардирана. Много метеорити се разбиха върху повърхността му. Повечето от тези "звездни камъни" идват от астероидния пояс, който се намира между Марс и Юпитер. Това

От книгата на автора

Какво представляват Метеора? Метеора са известни гръцки манастири, уникални преди всичко с това, че всички са разположени на върховете на скали, достигащи височина от 600 метра над морското равнище. Те са построени през 10 век, шест са все още в експлоатация.Скалите, върху които

Описание

Метеорите трябва да се разграничават от метеоритите и метеороидите. Метеорът не е обект (т.е. метеороид), а явление, т.е. светеща следа от метеороид. И това явление се нарича метеор, независимо дали метеороидът лети от атмосферата обратно в открития космос, изгаря в него поради триене или пада на Земята като метеорит.

Отличителните характеристики на метеора, в допълнение към масата и размера, са неговата скорост, височина на запалване, дължина на следата (видим път), яркост и химичен състав (влияе върху цвета на изгаряне). И така, при условие, че метеорът достигне 1 величина при скорост на влизане в земната атмосфера 40 km/s, светва на височина 100 km и изгасва на височина 80 km, с дължина на пътя 60 km и разстояние до наблюдателя 150 km, тогава Продължителността на полета ще бъде 1,5 секунди, а средният размер ще бъде 0,6 mm с маса 6 mg.

Метеорите често се групират в метеорни потоци - постоянни маси от метеори, които се появяват в определено време на годината, в определена страна на небето. Широко известни метеорни потоци са Леонидите, Квадрантидите и Персеидите. Всички метеорни потоци се генерират от комети в резултат на разрушаване по време на процеса на топене, докато преминават през вътрешната слънчева система.

По време на визуални наблюдения на метеорни потоци изглежда, че метеорите произхождат от една точка в небето - радианта на метеорния поток. Това се обяснява със сходния произход и сравнително близкото разположение на космическия прах в космоса, който е източник на метеорни потоци.

Метеорната следа обикновено изчезва за няколко секунди, но понякога може да остане за минути и да се движи с вятъра на височината на метеора. Визуалните и фотографски наблюдения на метеор от една точка на земната повърхност определят по-специално екваториалните координати на началната и крайната точка на метеорната следа и позицията на радианта от наблюдения на няколко метеора. Наблюденията на един и същи метеор от две точки - така наречените съответни наблюдения - определят височината на полета на метеора, разстоянието до него, а за метеорите със стабилна следа - скоростта и посоката на движение на следата и дори изграждат триизмерен модел на неговото движение.

В допълнение към визуалните и фотографските методи за изследване на метеорите, през последния половин век се развиха електронно-оптични, спектрометрични и особено радарни методи, основани на свойството на метеорната следа да разпръсква радиовълни. Радиометеорното сондиране и изучаването на движението на метеорните следи дава възможност да се получи важна информация за състоянието и динамиката на атмосферата на височини от около 100 km. Възможно е да се създадат метеорни радиокомуникационни канали. Основни съоръжения за изследване на метеорите: фотографски метеорни патрули, метеорологични станции. От големите международни програми в областта на метеорните изследвания заслужава внимание тази, осъществена през 80-те години на ХХ век. Програма GLOBMET.

Вижте също

Бележки

Литература

Връзки

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Синоними:

Вижте какво е "Метеор" в други речници:

17F45 № 101 Клиент ... Wikipedia

- (Гръцки). Всяко въздушно явление, например гръм, мълния, дъга, дъжд. Речник на чуждите думи, включени в руския език. Chudinov A.N., 1910. МЕТЕОРЪТ е въздушно явление, като цяло всяка промяна в състоянието на атмосферата и всичко, което се случва в ... Речник на чуждите думи на руския език

метеор- а, м. météore м., нем. Метеор n. лат. метеорон гр. метеори, разположени на височина, във въздуха. 1. Въздушно явление, изобщо всяка промяна в състоянието на атмосферата и всяко явление, което се случва в нея. Павленков 1911. прев. Той… … Исторически речник на галицизмите на руския език

1) метеорологична космическа система, включително изкуствени спътници на Земята Космос и Метеор, точки за получаване, обработка и разпространение на метеорологична информация, услуги за наблюдение и контрол за бордови системи на изкуствени спътници на Земята.… … Голям енциклопедичен речник

МЕТЕОР, метеора, съпруг. (гръцки: метеорос). 1. Всяко атмосферно явление, напр. дъжд, сняг, дъга, мълния, мираж (метеор). 2. Същото като метеорит (астр.). || прев. В сравненията за нещо, което се появява внезапно, предизвиква ефект и бързо... ... Обяснителен речник на Ушаков

- (падаща звезда), тънка ивица светлина, която се появява за кратко в нощното небе в резултат на навлизането в горните слоеве на атмосферата на метеороид (твърда частица, обикновено с размер на прашинка), движещ се с висока скорост. Метеорите се появяват на... ... Научно-технически енциклопедичен речник

МЕТЕОР, а, съпруг. 1. Светкавицата на малко небесно тяло, летящо в горните слоеве на атмосферата от космоса. Светна като м. (появи се внезапно и изчезна). 2. Бърз пътнически кораб на подводни криле, ракета (с 3 цифри). | прил. метеор, о, о... ... Обяснителен речник на Ожегов

Съпруг. изобщо всяко въздушно явление, всичко, което се забелязва в лицето на света, атмосферата; вода: дъжд и сняг, градушка, мъгла и др. пожар: гръмотевична буря, стълбове, топки и камъни; въздух: ветрове, вихри, мъгла; светлина: дъга, обединение на слънцето, кръгове около луната и т.н.... ... Обяснителен речник на Дал

Съществително име, брой синоними: 19 огнена топка (2) светкавица (24) гост от космоса (2) ... Речник на синонимите

метеор- зелен (Nilus); огнена (Жадовская); ослепителен (Нилус); епилепсия (Брюсов); светлина (Майков) Епитети на литературната руска реч. M: Доставчик на двора на Негово Величество, Quick Printing Association A. A. Levenson. А. Л. Зеленецки. 1913... Речник на епитетите

метеор- метеор. Неправилно произношение [метеор]... Речник на трудностите на произношението и ударението в съвременния руски език

Книги

Метеор, Леонид Самофалов, Това е история за щурмови пилоти от един от полковете, които в самото начало на последната война преминаха от изтребители към напълно нов тип самолет - Ily, за тяхното майсторство на тези страхотни машини. .. Категория: Класическа и модерна прозаИздател: