1.3. Метеоры. Характеристики метеоров. Метеориты.

Где-то в космосе летит Голубой метеорит.

Ты идёшь, А он летит. Ты лежишь, А он летит.

Ты заснул, Но всё летит в космосе Метеорит….

Летит, летит…. Твой голубой метеорит…

Так вот: Пока он мчится, Поторопись учиться.

Р. Сеф.

Автор стихов немного ошибся, называя метеор метеоритом, поскольку метеоритом можно называть только тот метеор, который достиг поверхности Земли. А учиться всегда полезно, в этом автор стихов абсолютно прав.

Что есть метеор? Метеор это световое явление, происходящее обычно на высотах 50-150 км от поверхности Земли и связанное с вторжением в земную атмосферу частиц космической пыли. Когда это происходит, то из-за трения об атмосферу частица резко нагревается до нескольких тысяч градусов и нагревает окружающий воздух. Такой нагрев приводит к возбуждению атомов воздуха. Ионизованные (возбужденные) атомы воздуха, возвращаясь в нормальное состояние, испускают фотоны, которые и видны с Земли как свечение, рождаемое плазменным каналом атомов воздуха, по которому прошла частица.

Метеоры обладают рядом характеристик. Самыми важными из них являются точное время появления метеора и его принадлежность к тому, или иному потоку. Именно эти два параметра позволяют выстраивать профили метеорной активности по большому количеству наблюдений. К другим характеристикам относятся траектория метеора на небе, его видимая скорость (являющаяся проекцией реальной скорости на небо), яркость и цвет.

Возникновению метеора могут сопутствовать различные явления и эффекты, такие как изменения яркости метеора, вспышки, микровзрывы, и видимая фрагментация, связанные с резким перегревом и разрушением метеорной частицы в земной атмосфере.

Также может образовываться устойчивый след метеора, дающий в течение секунд и иногда минут и даже десятков минут постепенно ослабевающее свечение. При длительном существовании такой след начинает постепенно терять форму прямой линии из-за действия верховых ветров. В случае вторжения в земную атмосферу крупных объектов они могут доходить до достаточно плотных ее слоев (ниже 50 км) и формировать ударную звуковую волну, которая у земной поверхности производит звуки, похожие на гром.

Наконец, очень редко возникают т.н. «электрофонические» метеоры, полет которых сопровождается слышным на поверхности Земли шипением или жужжанием. Долгое время ученые сомневались в возможности появления таких метеоров, однако многочисленные сообщения о них от опытных наблюдателей говорят, что скорее всего, они действительно могут возникать. Не вполне ясным остается вопрос о причинах возникновения таких звуков. Учитывая, что они возникают одновременно с пролетом породившего их метеора, можно заключить, что перенос звукового сигнала от метеора к поверхности земли имеет электромагнитную природу (в отличие, допустим, от ударной звуковой волны, движущейся со скоростью звука и приходящей с заметным отставанием от пролета метеора). Однако точного описания физики электрофонических метеоров в настоящее время не существует.

Временами бывает, что вторгшийся космический объект не сгорает полностью в земной атмосфере, а выпадает на поверхность Земли в виде метеорита. Таким образом, метеоритом называют остаток метеорной частицы, достигший поверхности Земли. К условиям, благоприятствующим выпадению метеорита, относятся:

- достаточно крупные размеры исходной метеорной частицы;

- высокая ее плотность;

- сравнительно невысокая скорость вхождения ее в атмосферу, близкая к нижнему пределу скоростей метеорных частиц и обычно не превышающая 20 км/с.

В этом случае частица полностью не разрушается при движении в атмосфере, а постепенно тормозится ею, до скорости свободного падения, и дальше то, что осталось от вторгшегося объекта, падает вниз под действием земного притяжения, не порождая далее никаких световых метеорных явлений. Нагрев поверхности объекта также прекращается, и за время падения он обычно успевает остыть и падает на землю холодным или слегка теплым.

Иногда бывает, что изначально крупная частица распадается на множество мелких и падает на землю уже в таком виде. Данное явление называется метеоритным дождем. Такой распад обусловлен, определенной структурой метеора. Та структура метеора, которую специалисты обозначают как «трещиноватую» предполагает распад метеора на мелкие метеориты.

К примеру, Челябинский метеорит (ЧМ), упавший 15 февраля 2013 года, специалисты определили как обладающий «трещиноватостями». Что обусловило распад этого метеора на мелкие фрагменты. Фото фрагмента Челябинского метеорита будет представлено в главе о ЧМ.

Учитывая названные условия, благоприятствующие выпадению метеоритов, их дают исключительно объекты, имеющие астероидальное, а не кометное происхождение. Плотность кометных частиц слишком мала и находится обычно в пределах от 0,3 до 1,0 г/см^3, а по консистенции они напоминают пемзу. Кроме того, скорость вхождения кометных частиц в земную атмосферу обычно слишком велика, поэтому, несмотря на то, что подавляющая масса метеоров, видимых в небе, порождается кометными частицами, метеориты выбрасываются астероидальными частицами, занимающими весьма скромную долю в общем объеме метеоров, в пределах нескольких процентов.

Астероидальные частицы имеют заметно более высокую плотность, по крайней мере 2-3 г/см^3 для каменных частиц, а для железных плотность еще выше. Кроме того, астероиды, в отличие от комет, движутся по проградным орбитам (т.е. с тем же направлением вращения вокруг Солнца, что и и орбита Земли; орбиты со встречным вращением называются ретроградными), плоскость которых не слишком отличается от плоскости эклиптики, поэтому они обычно летят по догоняющим Землю траекториям (либо Земля их «догоняет»).

В соответствии с составом астероидов, порождаемые ими метеориты могут быть каменными или железными. Это базовая классификация, а дальнейшее деление метеоритов на подклассы идет в зависимости от их структуры и состава. Информация о видах метеоритов достаточно распространена, поэтому в данном пособии подробную классификацию метеоритов мы рассматривать не будем.