В первой половине XIX столетия
среди «ловцов» комет особенно отличился
Жан Понс. Сторож Марсельской обсерватории,
а позднее ее директор, он решил приобщиться
к наблюдениям хвостатых «звезд». Понс
соорудил небольшой любительский телескоп
и, следуя примеру своего соотечественника
Мессье, занялся поисками комет. Дело оказалось
столь увлекательным, что за 26 лет он открыл
33 новых кометы! Не случайно астрономы
прозвали его «Кометным магнитом». Рекорд,
установленный Понсом, до сих пор остается
непревзойденным.
Кометы открывают ежегодно.
В среднем их открывается около 20 в год.
Доступно наблюдениям порядка 50 комет,
а за всю историю человечества наблюдалось
около двух тысяч появлений комет.
|
|
Рисунок 12.
Комета Галлея движется по эллиптической
орбите в направлении, противоположном
направлению вращения планет. |
|
|
Рисунок 13.
Комета Галлея в небе над штатом
Джорджия, США. Фотография сделана в марте
1986 года. |
Орбиты большинства комет –
сильно вытянутые эллипсы. В 1702 году Эдмунд
Галлей доказал, что кометы 1531, 1607 и 1682 годов
имеют одну и ту же орбиту. Оказывается,
кометы возвращаются! Период обращения
вокруг Солнца кометы Галлея 76 лет, большая полуось орбиты
17,8 а.е, эксцентриситет 0,97, наклонение орбиты
к плоскости эклиптики 162,2°, расстояние
в перигелии 0,59 а.е. Последняя дата прохождения
перигелия – 1986 год. В 2000 году комета Галлея
находится между орбитой Урана и Нептуна.
Афелий орбиты кометы Галлея находится
далеко за орбитой Нептуна.
|
|
Рисунок 14.
Комета Хейла–Боппа, 1997 год.
|
Комета Хейла–Боппа была открыта одновременно
двумя любителями астрономии в 1995 года
как объект 10-й звездной величины. С помощью
телескопа им. Хаббла в атмосфере кометы
был обнаружен гидроксил ОН, образующийся
в результате распада молекул воды под
воздействием ультрафиолетового излучения
Солнца. 15-метровым радиотелескопом на
Гавайских островах в комете зарегистрировано
излучение молекул цианистой кислоты
– сильнейшего яда! В газовой оболочке
небесной гостьи отмечено свечение и многих
других молекул, характерных для состава
комет, например, угарного газа, циана,
продуктов распада аммиака. По оценкам
специалистов, диаметр ядра кометы Хейла–Боппа
не менее 50 километров. Последнее означает,
что оно массивнее ядра кометы Галлея
по крайней мере в 100 раз. 23 марта 1997 года
комета прошла на кратчайшем расстоянии
от Земли – 196 миллионов километров, затем
стала удаляться от Солнца. Период обращения
кометы 3000 лет.
Комета Хейла–Боппа была открыта одновременно
двумя любителями астрономии в 1995 года
как объект 10-й звездной величины. С помощью
телескопа им. Хаббла в атмосфере кометы
был обнаружен гидроксил ОН, образующийся
в результате распада молекул воды под
воздействием ультрафиолетового излучения
Солнца. 15-метровым радиотелескопом на
Гавайских островах в комете зарегистрировано
излучение молекул цианистой кислоты
– сильнейшего яда! В газовой оболочке
небесной гостьи отмечено свечение и многих
других молекул, характерных для состава
комет, например, угарного газа, циана,
продуктов распада аммиака. По оценкам
специалистов, диаметр ядра кометы Хейла–Боппа
не менее 50 километров. Последнее означает,
что оно массивнее ядра кометы Галлея
по крайней мере в 100 раз. 23 марта 1997 года
комета прошла на кратчайшем расстоянии
от Земли – 196 миллионов километров, затем
стала удаляться от Солнца. Период обращения
кометы 3000 лет.
Вдали от Солнца, возле афелия,
кометы находятся более длительное время,
чем возле перигелия. Чем дальше от Солнца
комета, тем ниже ее температура. При этом
вещество кометы перестает испаряться,
хвост и кома исчезают, видимая звездная
величина кометы увеличивается, и она
перестает быть видна. Возле перигелия
кометы движутся с большими скоростями,
у них образуется огромный хвост.
Кометы – самые многочисленные
и самые удивительные небесные тела Солнечной
системы. По оценкам ученых, на далеких
окраинах Солнечной системы, в так называемом облаке Оорта – гигантском сферическом скоплении
кометного вещества – сосредоточено около
1012–1013 комет, обращающихся
вокруг Солнца на расстояниях от 3000 до
160 000 а.е., что составляет половину расстояния
до ближайших звезд. Под влиянием возмущений
ближайших звезд некоторые кометы навсегда
покидают Солнечную систему. Другие, наоборот,
по сильно вытянутым орбитам устремляются
к Солнцу и благодаря резкому усилению
потока солнечной радиации становятся
обычными кометами. Там, под действием
тяготения планет-гигантов, они могут
перейти на эллиптические орбиты.
|
Рисунок 15
Комета Хиакутаке, появившаяся
в 1996 году. |
|
Рисунок 16
Комета Шумейкеров–Леви-9 в
1992 году сблизилась с Юпитером и была разорвана
силой его тяготения, а в июле 1994 года ее
осколки столкнулись с Юпитером, вызвав
фантастические эффекты в атмосфере планеты.
|
Метеориты
Метеориты – древнейшее вещество Солнечной
системы. В веществе метеоритов как бы
зашифрована запись тех физических и химических
процессов, которые происходили пять миллиардов
лет назад, когда рождались Солнце и планеты.
В них есть информация и о более поздних
событиях в космосе – о столкновениях
космических тел, о космическом излучении.
Изучение метеоритов и ярких болидов можно
сравнить с изучением грунта Луны и других
планет, доставка которого на Землю обходится
чрезвычайно дорого. А метеориты прилетают
к нам сами.
В зависимости от химического
состава метеориты подразделяются на каменные (85 %), железные (10 %) и железо-каменные метеориты (5 %).
|
|
Рисунок 4.11.7.1.
Каменный хондрит. |
|
|
Рисунок 17
Железный метеорит. |
|
|
Рисунок 18 Железо-каменный
метеорит. |
Каменные метеориты состоят
из силикатов с включениями никелистого
железа. Поэтому небесные камни, как правило,
тяжелее земных. Основными минералогическими
составляющими метеоритного вещества
являются железо-магнезиальные силикаты
и никелистое железо. Более 90 % каменных
метеоритов содержит округлые зерна – хондры. Такие метеориты называются хондритами.
Железные метеориты почти целиком состоят
из никелистого железа. У них удивительная
структура, состоящая из четырех систем
параллельных камаситовых пластин с низким
содержанием никеля и с прослойками, состоящими
из тэнита.
Железо-каменные метеориты
состоят наполовину из силикатов, наполовину
из металла. Они обладают уникальной структурой,
не встречающейся нигде, кроме метеоритов.
Эти метеориты представляют собой либо
металлическую, либо силикатную губку.
Возраст метеоритов определяют
по радиоактивному распаду 87Rb, период полураспада которого
47 млрд. лет с образованием изотопа стронция 87Sr. Так например метеорит «Дип Спрингс»
массой 11,5 кг имеет возраст 2,3 млрд. лет. |
| |
|
|
Рисунок 19 Аризонский кратер.
|
Врезаясь в Землю, метеориты
образуют кратеры. Одним из наиболее эффектных
является кратер в штате Аризона (США).
Его диаметр составляет 1200 м, а глубина
175 м. Вал кратера поднят над окружающей
пустыней на высоту около 37 м. Возраст кратера
5000 лет, но он хорошо сохранился благодаря
сухому климату пустыни, предохранявшему
его от эрозии. Всего на Земле найдено
около 140 крупных кратеров.
В 1908 году над Подкаменной Тунгуской
пролетел яркий болид. Взрывная волна
уложила деревья на площади диаметром
более 100 км, однако ученые не нашли практически
никаких останков самого болида. Скорее
всего, Тунгусский метеорит был кометой или небольшим
астероидом, врезавшимся в Землю.
|
|
Рисунок 20 После Тунгусской
катастрофы. |
|
|
Рисунок 21 Местоположение
известных ударных кратеров. |
|
|
Рисунок 22
Эти отложения в скалах Колорадо
образовались 65 миллионов лет назад, когда
гигантский метеорит упал в море в районе
полуострова Юкатан, породив гигантское
цунами и выбросив миллионы тонн пыли
в атмосферу. |
По расчетам, астероид диаметром
1 км врезается в Землю в среднем один раз
за сто тысяч лет. 65 миллионов лет назад
с падением подобного небесного странника
в районе мексиканского полуострова Юкатан
закончилась эпоха динозавров. Длительное
похолодание, наступившее после того,
как тонны пыли поднялись в атмосферу,
не дало шанса выжить ни одному крупному
пресмыкающемуся.
|
|
Рисунок 23
Этот «Шевроле» был поврежден
ударом 12-килограммового метеорита.
|
И все же вероятность гибели человека
от падения метеорита чрезвычайно мала.
До сих пор не зарегистрировано ни одного
подобного случая. Метеориты представляют
большую ценность для науки.
Наша звезда
Солнце
Общие сведения
Общие сведения
Солнце – ближайшая к нам звезда. Расстояние
до него по астрономическим меркам невелико:
лишь 8 минут идет свет от Солнца до Земли.
Но как повезло нам, жителям Земли!
|
|
Рисунок 24
Солнце высоко в горах.
|
Солнце – это не заурядный желтый карлик,
как раньше было принято говорить. Это
звезда, около которой есть планеты, содержащие
много тяжелых элементов. Это звезда, которая
образовалась после взрывов сверхновых,
она богата железом и другими элементами.
Около которой смогла сформироваться
такая планетная система, на третьей планете
которой – Земле – возникла жизнь. Пять
миллиардов лет – возраст нашего Солнца.
За счет чего оно светит? Какова структура
и дальнейшая эволюция Солнца? Какое влияние
оказывает Солнце на Землю? Солнце – звезда,
вокруг которой обращается наша планета.
Среднее расстояние от Земли до Солнца,
т.е. большая полуось орбиты Земли, составляет
149,6 млн. км = 1 а.е. (астрономическая единица).
Солнце является центром нашей планетной
системы, в которую кроме него входят 9 больших
планет, несколько десятков спутников
планет, несколько тысяч астероидов (малых
планет), кометы, метеорные тела, межпланетные
пыль и газ. Солнце – звезда, которая светит
достаточно равномерно на протяжении
миллионов лет, что доказано современными
биологическими исследованиями остатков
сине-зеленых водорослей. Если бы температура
поверхности Солнца изменилась всего
на 10 %, жизнь на Земле, вероятно, была бы
уничтожена. Наша звезда ровно и спокойно
излучает энергию, столь необходимую для
поддержания жизни на Земле.Эта роль Солнца
была замечена еще в древности. В религиях
всех народов мира, мифах и сказках Солнце
занимало всегда главное место. У всех
народов Солнце – главное божество, например
лучезарный бог Гелиос у древних греков,
Дажьбог и Ярило у древних славян. От Солнца
зависела жизнь человека, его благосостояние.
Именно Солнце приносило тепло, давало
хороший урожай. Тысячелетиями Солнце
представлялось чем–то незыблемым, совершенным,
могущественным и было скорее предметом
поклонения, чем исследования. Только
с началом наблюдений в телескоп Галилей доказал, что на Солнце есть пятна, что Солнце вращается, установил период
вращения нашей звезды. Русский ученый-энциклопедист Михаил
Ломоносов высказал в оде «Рассуждения по случаю
полярного сияния» в 1743 году мнения о Солнце,
очень близкие к современным научным представлениям:
«Там огненны валы стремятся
И не находят берегов,
Там вихри пламенны крутятся,
Борющись множество веков;
Там камни как вода кипят,
Горящи там дожди шумят». |
|
| |