Уран и Нептун. Внутреннее строение, атмосферы, основные характеристики движения, магнитные поля, спутники и кольца.

Уран

• Уран (ледяной гигант) – седьмая планета Солнечной системы.

• Экваториальный радиус: 25 559 ± 4 км, полярный радиус: 24 973 ± 20 км

• Масса: 8.68×1025 кг или 14.536 массы Земли.

• Средняя плотность: 1.27 г/см³.

• Достаточно высокое содержание метана (2,3%) в атмосфере Урана, поглощающего в красной области

спектра, обусловливает синевато- зелёный цвет планеты.

• Среднее расстояние Урана от Солнца 19.23 а.е.

• Период обращения вокруг Солнца равен 84.323 года. Наклон орбиты к плоскости эклиптики 0.772°. Наклон оси вращения: 97.77°. Период вращения: 17h14m24s. Сферическое альбедо 0,60.

• Т.к. плоскость экватора Урана наклонена к плоскости его орбиты под углом 97,77°, то планета вращается, «лёжа на боку». Это даёт полностью отличный от других планет Солнечной системы процесс смены времён года. Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар.

• В качестве причины такого аномального вращения обычно называется столкновение Урана с другим планетезималем на раннем этапе его формирования.

• В моменты солнцестояний один из полюсов планеты оказывается направленным на Солнце. Только узкая полоска около экватора испытывает быструю смену дня и ночи; при этом Солнце в это время расположено очень низко над горизонтом — как в земных полярных широтах. Через полгода ситуация меняется на противоположную: «полярный день» наступает в другом полушарии. Каждый полюс 42 земных года находится в темноте — и ещё 42 года под светом Солнца.

• В настоящее время у Урана достоверно обнаружено 27 спутников и система колец.

Нептун

• Нептун (ледяной гигант) – восьмая планета Солнечной системы.

• Экваториальный радиус: 24 764 ± 15 км, полярный радиус: 24 341 ± 30 км

• Масса: 1,0243×1026 кг или 17.147 массы Земли.

• Средняя плотность: 1.638 г/см³.

• Среднее расстояние Нептуна от Солнца 30.1 а.е.

• Период обращения вокруг Солнца равен 164.79 года. Наклон орбиты к плоскости эклиптики 1.768°. Наклон оси вращения: 28.32°. Период вращения: 16h6m36s. Сферическое альбедо 0,50.

• По внутренней структуре и составу Нептун похож на Уран.

• У Нептуна известно 13 спутников и система колец.

• Крупнейший спутник – Тритон –по спирали медленно приближается к Нептуну и в течение ближайших 10–100 млн. лет будет разрушен приливным взаимодействием, превратившись в кольцо, предположительно более мощное, чем у Сатурна.

34. Карликовые планеты Солнечной системы. Система Плутона.

Карликовая планета, согласно определению Международного астрономического союза, — небесное тело, которое:1.обращается по орбите вокруг Солнца;2.имеет достаточную массу для того, чтобы под действием сил гравитации поддерживать гидростатическое равновесие и иметь близкую к округлой форму;3.не является спутником планеты.;4.не доминирует на своей орбите (не может расчистить пространство от других объектов). МАС официально назвал три тела, которые сразу получили классификацию карликовых планет — Церера, Хаумеа, Макемаке, Эрида и Плутон[3]. Плуто́н — крупнейшая по размерам, наряду с Эридой, карликовая планета Солнечной системы, транснептуновый объект (ТНО) и девятое/десятое по величине небесное тело, обращающееся вокруг Солнца. Первоначально Плутон классифицировался как планета, однако сейчас он считается одним из крупнейших объектов (возможно, самым крупным) в поясе Койпера. Как и большинство объектов в поясе Койпера, Плутон состоит в основном из горных пород и льда и он относительно мал: его масса меньше массы Луны в пять раз, а объём — в три раза. У орбиты Плутона большой эксцентриситет (эксцентричность орбиты) и большой наклон относительно плоскости эклиптики. Из-за эксцентричности орбиты Плутон то приближается к Солнцу на расстояние 29,6 а. е. (4,4 млрд км), оказываясь к нему ближе Нептуна, то удаляется на 49,3 а. е. (7,4 млрд км). Плутон и его крупнейший спутник Харон часто рассматриваются в качестве двойной планеты, поскольку барицентр их системы находится вне обоих объектов. Международный астрономический союз (МАС) заявил о намерении дать формальное определение для двойных карликовых планет, а до этого момента Харон классифицируется как спутник Плутона. У Плутона имеются также три меньших спутника — Никта и Гидра, которые были открыты в 2005 году, и P4 — самый малый, открытый 20 июля 2011 года. Орбита Плутона значительно отличается от орбит других планет. Она сильно наклонена относительно эклиптики (более чем на 17°) и сильно эксцентрична (эллиптически). Орбиты всех других планет Солнечной системы близки к круговым и составляют небольшой угол с плоскостью эклиптики. Среднее расстояние Плутона от Солнца составляет 5,913 млрд км, или 39,53 а. е., но из-за большого эксцентриситета орбиты (0,249) это расстояние меняется от 4,425 до 7,375 млрд км (29,6—49,3 а. е.). Солнечный свет идёт до Плутона около пяти часов, соответственно, столько же потребуется радиоволнам, чтобы долететь от Земли до космического аппарата, находящегося возле Плутона. Большой эксцентриситет орбиты приводит к тому, что часть её проходит от Солнца ближе, чем Нептун. Последний раз такое положение Плутон занимал с 7 февраля 1979 по 11 февраля 1999 года. Детальные вычисления показывают, что до этого Плутон занимал такое положение с 11 июля 1735 по 15 сентября 1749 года, причём всего 14 лет, тогда как с 30 апреля 1483 по 23 июля 1503 года он находился в таком положении 20 лет. Из-за большого наклона орбиты Плутона к плоскости эклиптики, орбиты Плутона и Нептуна не пересекаются. Проходя перигелий, Плутон находится на 10 а. е. над плоскостью эклиптики. К тому же, период обращения Плутона равен 247,69 года, и Плутон делает два оборота за то время, пока Нептун делает три. В результате Плутон и Нептун никогда не сближаются менее чем на 17 а. е.Орбиту Плутона можно предсказать на несколько миллионов лет как назад, так и вперёд, но не больше. Механическое движение Плутона хаотично и описывается нелинейными уравнениями. Но чтобы заметить этот хаос, необходимо наблюдать за ним достаточно долго. Есть характерное время его развития, так называемое время Ляпунова, которое для Плутона составляет 10—20 млн лет. Если производить наблюдения в течение малых промежутков времени, будет казаться, что движение регулярное (периодическое по эллиптической орбите). На самом же деле орбита с каждым периодом чуть сдвигается, и за время Ляпунова сдвигается настолько сильно, что следов от первоначальной орбиты уже не остаётся. Поэтому и моделировать движение очень сложно

У Плутона есть четыре естественных спутника: Харон, открытый в 1978 астрономом Джеймсом Кристи, и два маленьких спутника, Никта и Гидра, открытые в 2005 году. Последний спутник был открыт телескопом «Хаббл»; сообщение об открытии было опубликовано 20 июля 2011 на сайте телескопа. Временно его назвали S/2011 P 1 (P4); его размеры составляют от 13 до 34 км. Спутники Плутона расположены к планете дальше, чем в других известных спутниковых системах. Спутники Плутона могут обращаться на 53 % (или 69 %, если движение ретроградное) от радиуса сферы Хилла, устойчивой зоны гравитационного влияния Плутона. Для сравнения, почти самый дальний спутник Нептуна Псамафа обращается на 40 % от радиуса сферы Хилла для Нептуна. В случае Плутона лишь внутренние 3 % зоны заняты спутниками. В терминологии исследователей Плутона, его спутниковая система обозначается как «очень компактная и в значительной степени пустая». Примерно с начала сентября 2009 года астрофизиками было разработано программное обеспечение, которое позволило проанализировать архивные изображения Плутона, сделанные телескопом «Хаббл», и установить наличие ещё 14 космических объектов, находящихся вблизи орбиты Плутона. Диаметры космических тел варьируются в пределах 45—100 км. Исследования системы Плутона телескопом «Хаббл» позволили определить предельные размеры возможных спутников. С уверенностью 90 % можно утверждать, что у Плутона нет спутников крупнее 12 км в диаметре (максимум — 37 км при альбедо в 0,041) за пределами 5″ от диска этой карликовой планеты. При этом предполагается подобное Харону альбедо в 0,38. С уверенностью 50 % можно утверждать, что предельные размеры для таких спутников — 8 км. Харон был открыт в 1978 году. Он был назван в честь Харона — перевозчика душ умерших через Стикс. Его диаметр, по современным оценкам, составляет 1205 км — чуть больше половины диаметра Плутона, а соотношение масс составляет 1:8. Для сравнения, соотношение масс Луны и Земли равняется 1:81. Наблюдения покрытия звезды Хароном 7 апреля 1980 года позволили получить оценку радиуса Харона: 585—625 км. К середине 1980-х гг. наземными методами, в первую очередь с применением спекл-интерферометрии удалось довольно точно оценить радиус орбиты Харона, последующие наблюдения орбитального телескопа «Хаббл» не очень сильно изменили ту оценку, установив, что он — в пределах 19 628—19 644 км. В период с февраля 1985 года по октябрь 1990 года наблюдались чрезвычайно редкие явления: попеременные затмения Плутона Хароном и Харона Плутоном. Они происходят, когда восходящий, либо нисходящий узел орбиты Харона оказывается между Плутоном и Солнцем, а такое случается примерно каждые 124 года. Поскольку период обращения Харона — чуть меньше недели, затмения повторялись каждые трое суток, и за пять лет произошла большая серия этих событий. Эти затмения позволили составить «карты яркости» и получить хорошие оценки радиуса Плутона (1150—1200 км). Барицентр системы Плутон—Харон находится вне поверхности Плутона, поэтому некоторые астрономы считают Плутон и Харон двойной планетой (двойной планетной системой — такой вид взаимодействий крайне редко встречается в Солнечной системе, уменьшенным вариантом такой системы можно считать астероид 617 Патрокл). Эта система также необычна среди других планет, испытывающих приливное воздействие: и Харон, и Плутон всегда повёрнуты друг к другу одной и той же стороной. То есть с одной стороны Плутона, обращённой к Харону, Харон виден как неподвижный объект, а с другой стороны планеты Харона не видно вообще никогда. Особенности спектра отражаемого света приводят к заключению, что Харон покрыт водным льдом, а не метаново-азотным, как Плутон. В 2007 году наблюдения обсерватории Джемини позволили установить наличие на Хароне гидратов аммиака и водяных кристаллов, что, в свою очередь, позволяет предположить наличие на Хароне криогейзеров. Согласно проекту Резолюции 5 XXVI Генеральной ассамблеи МАС (2006) Харону (наряду с Церерой и объектом 2003 UB313) предполагалось присвоить статус планеты. В примечаниях к проекту резолюции указывалось, что в таком случае Плутон—Харон будет считаться двойной планетой. Однако в окончательном варианте резолюции содержалось иное решение: было введено понятие карликовая планета. К этому новому классу объектов были отнесены Плутон, Церера и объект 2003 UB313. Харон не был включён в число карликовых планет. Гидра и Никта. Два спутника Плутона были запечатлены на фото астрономами, работающими с космическим телескопом «Хаббл» 15 мая 2005 года, и получили временные обозначения S/2005 P 1 и S/2005 P 2. 21 июня 2006 года МАС официально назвал новые спутники Никта (или Плутон II, внутренний из этих двух спутников) и Гидра (Плутон III, внешний спутник). Эти два маленьких спутника обращаются по орбитам, которые в 2—3 раза дальше орбиты Харона: Гидра расположена на расстоянии около 65 000 км от Плутона, Никта — примерно 50 000 км. Они обращаются почти в той же плоскости, что и Харон, и имеют орбиты, близкие к круговым. Они находятся в резонансе с Хароном 4:1 (Гидра) и 6:1 (Никта) по их средней угловой скорости на орбите[86]. Наблюдения за Никтой и Гидрой с целью определить их индивидуальные характеристики на данный момент продолжаются. Гидра иногда бывает ярче, чем Никта. Это может свидетельствовать о том, что она больше или что отдельные участки её поверхности лучше отражают солнечный свет. Размеры обоих спутников были оценены исходя из их альбедо. Спектральное подобие спутников Харону предполагает альбедо 35 %. Оценка этих результатов позволяет предполагать, что диаметр Никты — 46 км, а Гидры — 61 км. Верхние пределы для их диаметров могут быть оценены, принимая во внимание 4%-е альбедо самых тёмных объектов в поясе Койпера, как 137 ± 11 км и 167 ± 10 км соответственно. Масса каждого из спутников составляет примерно 0,3 % от массы Харона и 0,03 % от массы Плутона. Открытие двух маленьких спутников позволяет предполагать, что Плутон может обладать системой колец. Столкновения малых тел могут образовать множество обломков, формирующих кольца. Данные оптических исследований усовершенствованной обзорной камеры на телескопе «Хаббл» свидетельствуют об отсутствии колец. Если кольцевая система и существует, она либо незначительна, как кольца Юпитера, либо составляет всего около 1000 км в ширину.

Малые тела Солнечной системы. Астероиды. Кометы. Строение комет. Типы орбит комет. Комета Галлея. Комета Хейла – Боппа. Происхождение комет. Астероидно-кометная опасность. Метеоры и метеорные потоки. Радиант. Метеориты. Группы и состав метеоритов.

Малое тело Солнечной системы — этот термин введен Международным астрономическим союзом в 2006[1] году для описания объектов Солнечной системы, которые не являются ни планетами, ни карликовыми планетами, ни их спутниками

Астеро́ид — небольшое планетоподобное небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по размерам планетам, хотя при этом и у них могут быть спутники.

Главный параметр, по которому проводится классификация, — размер тела. Астероидами считаются тела с диаметром более 30 м, тела меньшего размера называют метеороидами.

Коме́та (от др.-греч. κομήτης, komḗtēs — волосатый, косматый) — небольшое небесное тело, имеющее туманный вид, обращающееся вокруг Солнца обычно по вытянутым орбитам. При приближении к Солнцу комета образует кому и иногда хвост из газа и пыли.

Предположительно, долгопериодические кометы залетают к нам из Облака Оорта, в котором находится огромное количество кометных ядер. Тела, находящиеся на окраинах Солнечной системы, как правило, состоят из летучих веществ (водяных, метановых и других льдов), испаряющихся при подлёте к Солнцу.

На данный момент обнаружено более 400 короткопериодических комет[1]. Из них около 200 наблюдалось в более чем одном прохождении перигелия. Многие из них входят в так называемые семейства. Например, большинство самых короткопериодических комет (их полный оборот вокруг Солнца длится 3—10 лет) образуют семейство Юпитера. Немного малочисленнее семейства Сатурна, Урана и Нептуна (к последнему, в частности, относится знаменитая комета Галлея).

Кометы, прибывающие из глубины космоса, выглядят как туманные объекты, за которыми тянется хвост, иногда достигающий в длину нескольких миллионов километров. Ядро кометы представляет собой тело из твёрдых частиц и льда, окутанное туманной оболочкой, которая называется комой. Ядро диаметром в несколько километров может иметь вокруг себя кому в 80 тыс. км в поперечнике. Потоки солнечных лучей выбивают частицы газа из комы и отбрасывают их назад, вытягивая в длинный дымчатый хвост, который движется за ней в пространстве.

Яркость комет очень сильно зависит от их расстояния до Солнца. Из всех комет только очень малая часть приближается к Солнцу и Земле настолько, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом. Самые заметные из них иногда называют «большими (великими) кометами».

Строение комет. Как правило, кометы состоят из ядра и окружающей его светлой туманной оболочки (комы), состоящей из газов и пыли. У ярких комет с приближением к Солнцу образуется «хвост» — слабая светящаяся полоса, которая в результате светового давления[источник не указан 812 дней] и действия солнечного ветра чаще всего направлена в противоположную от нашего светила сторону.

Хвосты комет различаются длиной и формой. У некоторых комет они тянутся через всё небо. Например, хвост кометы, появившейся в 1944 году[уточнить], был длиной 20 млн км. А комета C/1680 V1 имела хвост, протянувшийся на 240 млн км. Также были зафиксированы случаи отделения хвоста от кометы.

Хвосты комет не имеют резких очертаний и практически прозрачны — сквозь них хорошо видны звёзды, — так как образованы из чрезвычайно разрежённого вещества (его плотность гораздо меньше, чем плотность газа, выпущенного из зажигалки). Состав его разнообразен: газ или мельчайшие пылинки, или же смесь того и другого. Состав большинства пылинок схож с астероидным материалом солнечной системы, что выяснилось в результате исследования кометы 81P/Вильда космическим аппаратом «Стардаст»[2]. По сути, это «видимое ничто»: человек может наблюдать хвосты комет только потому, что газ и пыль светятся. При этом свечение газа связано с его ионизацией ультрафиолетовыми лучами и потоками частиц, выбрасываемых с солнечной поверхности, а пыль просто рассеивает солнечный свет.

Теорию хвостов и форм комет разработал в конце XIX века русский астроном Фёдор Бредихин (1831—1904). Ему же принадлежит и классификация кометных хвостов, использующаяся в современной астрономии.

Бредихин предложил относить хвосты комет к основным трём типам: прямые и узкие, направленные прямо от Солнца; широкие и немного искривлённые, уклоняющиеся от Солнца; короткие, сильно уклонённые от центрального светила.

Астрономы объясняют столь различные формы кометных хвостов следующим образом. Частицы, из которых состоят кометы, обладают неодинаковым составом и свойствами и по-разному отзываются на солнечное излучение. Таким образом, пути этих частиц в пространстве «расходятся», и хвосты космических путешественниц приобретают разные формы.

Коме́та Галле́я — яркая короткопериодическая комета, возвращающаяся к Солнцу каждые 75—76 лет. Является первой кометой, для которой определили эллиптическую орбиту и установили периодичность возвращений. Названа в честь Э. Галлея. С кометой связаны метеорные потоки эта-Аквариды и Ориониды. Несмотря на то, что каждый век появляется много более ярких долгопериодических комет, комета Галлея — единственная короткопериодическая комета, хорошо видимая невооружённым глазом. Начиная с древнейших наблюдений, зафиксированных в исторических источниках Китая и Вавилона, было отмечено по меньшей мере 30 появлений кометы. Первое достоверно идентифицируемое наблюдение кометы Галлея относится к 240 году до н. Э. Последнее прохождение кометы через перигелий было в феврале 1986 года; следующее ожидается в середине 2061 года.

Во время появления 1986 года комета Галлея стала первой кометой, исследованной с помощью космических аппаратов, в том числе советскими аппаратами «Вега‑1» и «Вега‑2», которые предоставили данные о структуре кометного ядра и механизмах образования комы и хвоста кометы.

Комета Хе́йла — Бо́ппа — долгопериодическая комета, которая стала, возможно, самой «наблюдаемой» кометой XX века, и одной из самых ярких за несколько последних десятилетий. Она была видима невооружённым глазом рекордный срок — 18 месяцев, и это в два раза больше предыдущего рекорда, установленного Большой кометой 1811 года.

Комета была открыта 23 июля 1995 года на очень большом расстоянии от Солнца (около 7,2 а. е.), позволяя предположить, что она будет довольно яркой и при подлёте к Земле. И хотя яркость комет очень трудно предсказать с какой-либо степенью точности, эта комета оправдала и превзошла ожидания, когда прошла перигелий 1 апреля 1997 года. Иногда её называют «Большой кометой 1997 года».

Появление кометы Хейла — Боппа также вызвало смятение среди людей, которого не наблюдалось долгое время. Широкую огласку получили слухи, что за кометой летит корабль пришельцев. Эти же слухи стали толчком к массовому самоубийству среди последователей нового религиозного движения «Врата рая».

Происхождение комет

• Ядра комет, по-видимому, представляют собой остатки каменисто-ледяных тел зоны планет-гигантов. Массы планет-гигантов ещё до завершения их роста стали настолько большими, что своим притяжением начали сильно изменять орбиты пролетавших мимо них малых тел. В результате некоторые из этих тел приобрели очень вытянутые орбиты, уходящие далеко за пределы планетной системы.

• На тела, удалявшиеся дальше 20–30 тыс. а.е. от Солнца, заметное гравитационное воздействие оказывали ближайшие звёзды. В большинстве случаев воздействие звёзд приводило к тому, что малые тела переставали заходить в область планетных орбит. Планетная система оказалась окружённой роем каменисто-ледяных тел (облако Оорта), простирающимся до расстояний 10⁴–10⁵ а.е. и являющимся источником наблюдаемых в настоящее время комет.

Астероидно-кометная опасность

• В настоящее время существует гипотеза, что произошедший около 65 млн. лет назад кризис в естественном развитии Земли (вымирание динозавров, исчезновение коралловых рифов и др.) был вызван столкновением крупного небесного тела (астероида) с Землёй.

• На полуострове Юкатан (Мексика) обнаружен большой кратер диаметром около 300 км. Расчёт показал, что такой кратер мог образоваться при столкновении с астероидом диаметром 10 км, имевшем скорость в 15 км/с. Пыль, поднятая в атмосферу после взрыва полностью затмила Солнце, что привело к катастрофическому понижению температуры Земли и вымиранию многих видов животных и растений. Оценка возраста кратера приводит к цифре в 65 млн. лет.

• В Солнечной системе имеется несколько тысяч астероидов диаметром более 1 км, орбиты которых пересекают орбиту Земли.

• Астероид 1566 Икар (диаметр 1,4 км) в перигелии проникает внутрь орбиты Меркурия, и приближается к Солнцу на расстояние всего 28,5 млн. км (за что и получил своё имя).

• В 1968 году Икар прошёл на расстоянии всего 6,36 млн. км от Земли.

• Икар сближается с Землёй каждые 9, 19 и 38 лет. Последний раз астероид сближался с Землёй в 1996 г., и пролетел на расстоянии 15,1 млн. км. Следующее приближение к нашей планете будет в 2015 г. — астероид

должен пролететь на расстоянии 8,1 млн. км от Земли.

• Астероид 1991 ВА диаметром в 9 м прошёл 17 января 1991 года на расстоянии всего 170 тыс. км от Земли, т.е. разница во времени прохождения точки пересечения Земли и астероида составила всего полтора часа.

• 17 (30) июня 1908 года в районе р. Подкаменная Тунгуска (Сибирь, Россия) произошёл сильный взрыв, который предварялся пролётом большого огненного шара. Предполагается, что причиной послужил надповерхностный взрыв кометного тела диаметром 90 м.

• На основе имеющихся данных об ударных кратерах на поверхности Земли, планет и спутников были выполнены следующий оценки:

• Столкновения с крупными астероидами, которые могут привести к глобальным катастрофам в развитии Земли, происходят примерно 1 раз в 500 тыс. лет.

• Столкновения с малыми астероидами происходят каждые 300 лет, но последствия столкновений носят только локальный характер.

• На основе расчетов и наблюдений уже изученных орбит астероидов был составлен список известных астероидов, орбиты которых пройдут на критическом расстоянии от Земли до конца XXI века. В этом списке

около 300 объектов. Самое близкое прохождение на расстоянии в 880 тыс. км ожидается у астероида 2340 Хатор (диаметр 5,3 км) в октябре 2086 года.

• Число же опасных и пока не обнаруженных опасных астероидов оценивается в 2 500.

Метеоры

• Частицы межпланетной пыли, входя в земную атмосферу с большими скоростями, сгорают в ней, превращаясь в метеоры – кратковременные вспышки, которые проносятся по небу и исчезают, оставляя на

несколько секунд узкий светящийся след.

Метеоры и метеорные потоки. Радиант.

• За сутки в атмосфере Земли вспыхивает около 100 млн. метеоров ярче 5 m.

• Метеоров, имеющих звёздную величину m, примерно в 2,5 раза больше, чем (m – 1)-й звёздной величины, т.е. яркие метеоры наблюдаются реже.

• Очень яркие метеоры, или болиды, могут наблюдаться и днём. Иногда болиды сопровождаются выпадением метеоритов.

• Частота появления метеоров и их распределение по небу не всегда являются равномерными. Систематически наблюдаются метеорные потоки, метеоры которых на протяжении определенного промежутка времени (несколько ночей) появляются примерно в одной и той же области неба. Если их следы продолжить назад, то они пересекутся вблизи одной точки, называемой радиантом метеорного потока.

• Многие метеорные потоки являются периодическими, повторяются из года в год и именуются по названиям созвездий, в которых лежат их радианты. Так, метеорный поток, действующий ежегодно примерно с 20 июля по 20 августа, назван Персеидами, поскольку его радиант лежит в созвездии Персея. От созвездий Лиры и Льва получили соответственно своё название метеорные потоки Лирид (середина апреля) и Леонид (середина ноября).

Метеоры

• Спектры метеоров состоят из эмиссионных линий. Когда метеорная частица тормозится в атмосфере, она нагревается, начинает испаряться, и вокруг нее образуется облако из раскалённых газов. Высвечиваются главным образом линии металлов: очень часто наблюдаются линии ионизованного кальция и линии железа.

• По-видимому, химический состав метеорных частиц аналогичен составу каменных и железных метеоритов, но механическая структура метеорных тел должна быть совсем иной. На это указывают скорости торможения метеоров, поскольку торможение происходит так, как будто их средняя плотность очень мала, около 0,1 г/см3. Это означает, что метеорная частица представляет собой пористое тело, состоящее из более мелких частиц. Вероятно, поры были заполнены когда-то летучими веществами, которые впоследствии испарились.

• Метеорная частица, порождающая метеор 5-й звездной величины, имеет массу около 3 мг и диаметр около 0,3 мм. Эти данные вычислены для быстрого метеора, имеющего геоцентрическую скорость 50-60 км/с. Большинство же метеоров, порождаемых частицами такой массы, гораздо слабее.

Метеориты – «небесные камни»

• Метеориты, «небесные камни», известны человечеству очень давно. По-видимому, появление первых железных орудий, сыгравших огромную роль в эволюции доисторических культур, связано с использованием метеоритного железа. Крупные метеориты служили иногда предметом поклонения у древних народов. Официальная наука признала их небесное происхождение лишь в начале XIX в.

• За исключением образцов лунных пород, доставленных на Землю, метеориты пока представляют собой единственные космические тела, которые можно исследовать в земных лабораториях.

• Метеориты по химическому составу и структуре разделяются на три большие группы: каменные (аэролиты), железо-каменные (сидеролиты) и железные (сидериты). Вопрос об относительном количестве различных типов метеоритов не вполне ясен, так как железные метеориты легче находить, чем каменные, и, кроме того, каменные метеориты сильнее разрушаются при прохождении сквозь атмосферу. Большинство исследователей полагает, что в космическом пространстве преобладают каменные метеориты (80-90% от общего числа), хотя собрано больше железных метеоритов, чем каменных.

Каменный, железо-каменный и железный метеориты

• Железные метеориты содержат в среднем 91% железа, 8,5% никеля и 0,5% кобальта.

• Каменные метеориты — 36% кислорода, 26% железа, 18% кремния и 14% магния. Каменные метеориты по содержанию кислорода и кремния близки к земной коре, но металлов в них гораздо больше. Содержание радиоактивных элементов в метеоритах меньше, чем в земной коре, причем в железных меньше, чем в каменных.

Метеориты

• Когда метеоритное тело входит в плотные слои атмосферы, его поверхность настолько нагревается, что вещество поверхностного слоя начинает плавиться и испаряться. Воздушные струи сдувают с поверхности железных метеоритов крупные капли расплавленного вещества, причем следы этого сдувания остаются

в виде характерных выемок.

• Каменные метеориты часто дробятся, и тогда на поверхность Земли извергается целый «дождь» обломков самых разнообразных размеров. Железные метеориты прочнее, но и они иногда разрушаются на отдельные куски.

• Наибольший из известных метеоритов, Гоба (Hoba), представляет собой глыбу весом в 60 т. Он также является самым большим на Земле куском железа природного происхождения.

• Этот железистый метеорит объёмом в 9 м³ был найден в Намибии в 1920 году. Своё название метеорит получил от названия фермы (Hoba West Farm), где его и обнаружил владелец фермы при вспашке поля.

Группы метеоритов

• По структуре и характеру условий, в которых они сформировались, метеориты делятся на две группы: дифференцированные метеориты и хондриты.

• Химические соединения, присутствующие в дифференцированных метеоритах, и их кристаллическая структура показывают, что метеоритное вещество сформировалось в условиях высоких давлений и температур. Это означает, что метеориты входили когда-то в состав крупных тел, имевших большие размеры (возможно, больших астероидов). По относительному содержанию радиоактивных элементов и продуктов их распада можно определить возраст метеоритов. Для разных образцов он получается различным и колеблется обычно в пределах от нескольких сотен миллионов до нескольких миллиардов лет.

• Хондриты образовались в результате объединения мелких частиц, по-видимому, входящих в состав протопланетной туманности, и поэтому их исследование является важнейшим источником данных об её характеристиках. Хондриты получили своё название от слова «хондра», которым обозначаются силикатные шарики диаметром около 1 мм, представляющие собой капли вещества, сконденсировавшегося при охлаждении некоторой газовой среды.

• Среди хондритов имеется редкая разновидность – углистые хондриты, в которых нелетучие элементы содержатся в такой же пропорции, как на Солнце. Предполагается, что углистые хондриты отражают состав протопланетной туманности в некоторый начальный период, когда вещество в ней было хорошо перемешано и ещё не существовало ни Солнца, ни планет.