164 (Малые тела Солнечной системы), страница 4

Метеориты

Метеорит – кусок внеземного вещества, упавший на поверхность Земли; дословно – «камень с неба».

Метеориты – это старейшие из известных минералов (4,5 млрд. лет), поэтому в них должны сохраниться следы процессов, сопровождавших формирование планет. Пока на Землю не были доставлены образцы лунного грунта, метеориты оставались единственными образцами внеземного вещества. Геологи, химики, физики и металлурги собирают и изучают метеориты уже более 200 лет. Из этих исследований возникла наука о метеоритах. Хотя первые сообщения о падении метеоритов появились давно, ученые относились к ним весьма скептически. Разнообразные факты заставили их, в конце концов, поверить в существование метеоритов. В 1800–1803 несколько известных европейских химиков сообщили, что химический состав «метеорных камней» из разных мест падения схож, но отличается от состава земных пород. Наконец, когда в 1803 в Эгле (Франция) разразился ужасный «каменный дождь», усыпавший землю осколками и засвидетельствованный множеством возбужденных очевидцев, Французская академия наук вынуждена была согласиться, что это действительно были «камни с неба». Теперь считается, что метеориты – это фрагменты астероидов и комет.

Метеориты делят на «упавшие» и «найденные». Если человек видел, как метеорит падал сквозь атмосферу и затем действительно обнаружил его на земле (событие редкое), то такой метеорит называют «упавшим». Если же он был найден случайно и опознан, что типично для железных метеоритов, то его называют «найденным». Метеоритам дают имена по названиям мест, где их нашли. В некоторых случаях обнаруживается не один, а несколько осколков. Например, после метеоритного дождя 1912 в Холбруке (шт. Аризона) было собрано более 20 тыс. фрагментов.

Типы метеоритов.

Встречаются метеориты из различного вещества. Некоторые в основном состоят из сплава железа и никеля, содержащего до 40% никеля. Среди упавших метеоритов всего 5,7% железных, но в коллекциях их доля значительно больше, поскольку они медленнее разрушаются под влиянием воды и ветра, к тому же их легче обнаружить по внешнему виду. Если отполировать срез железного метеорита и слегка протравить кислотой, то часто на нем можно увидеть кристаллический рисунок из пересекающихся полос, образованный сплавами с различным содержанием никеля. Этот рисунок называют «видманштеттеновы фигуры» в честь А.Видманштеттена (1754–1849), первым наблюдавшего их в 1808.

Каменные метеориты подразделяют на две большие группы: хондриты и ахондриты. Наиболее часто встречаются хондриты, составляя 84,8% от всех упавших метеоритов. Они содержат округлые зерна миллиметрового размера – хондры; некоторые из метеоритов почти целиком состоят из хондр. В земных породах хондры не найдены, но похожие по размеру стекловидные зерна обнаружены в лунном грунте. Химики тщательно изучили их, поскольку химический состав хондр, вероятно, представляет первичное вещество Солнечной системы. Этот стандартный состав называют «космическим обилием элементов». В хондритах определенного типа, содержащих до 3% углерода и 20% воды, усиленно искали признаки биологического вещества, но ни в этих, ни в других метеоритах не обнаружили никаких признаков живых организмов. Ахондриты лишены хондр и по виду напоминают лунную породу.

Родительские тела метеоритов. Изучение минералогического, химического и изотопного состава метеоритов показало, что они являются осколками более крупных объектов Солнечной системы. Максимальный радиус этих родительских тел оцениваются в 200 км. Примерно такой размер имеют самые крупные астероиды. Оценка основана на скорости остывания железного метеорита, при которой получаются два сплава с никелем, образующие видманштеттеновы фигуры. Каменные метеориты, вероятно, были выбиты с поверхности небольших планет, лишенных атмосферы и покрытых кратерами, как Луна. Космическое излучение разрушило поверхность этих метеоритов так же, как и лунных камней. Тем не менее, химический состав метеоритов и лунных образцов настолько различается, что совершенно очевидно – метеориты прибыли не с Луны. Ученые смогли сфотографировать два метеорита в процессе падения и вычислить по фотографиям их орбиты: оказалось, что эти тела пришли из пояса астероидов. Вероятно, астероиды служат основными источниками метеоритов, хотя некоторые из них могут быть частицами испарившихся комет.

Падение метеоритов

Иногда пути малых небесных тел пересекаются с земной орбитой, и странники могут столкнуться с нашей планетой. Небесные тела врезаются в земную атмосферу, но большинство сгорает в ней, не долетев до поверхности, - это так называемые падающие звёзды. Сгорающие полностью называются метеорами, а достигающие Земли – метеоритами. Болиды – яркие метеоры, превосходящие блеском звёзды, - видны даже днём.

Учёные выделяют несколько типов метеоритов: одни состоят из камня, другие из железа и никеля, в-третьих, много углерода. Метеорит может упасть в любую точку земного шара в любое время; крупный способен наделать много бед, и если за всю историю не зафиксировано гибели человека от метеорита, то только потому, что люди недостаточно плотно населяют земную поверхность. Однако встреча Земли с крупным метеоритом может привести к природной катастрофе: учёные считают, что столкновение с небесным телом диаметром около 10 км, происшедшее 65 млн.лет назад, привело к изменению климата и вымиранию динозавров.

До тех пор пока метеорит не достиг Земли, его называют метеороидом. Метеороиды влетают в атмосферу со скоростями от 11 до 30 км/с. На высоте около 100 км из-за трения о воздух метеороид начинает нагреваться; его поверхность раскаляется, и слой толщиной в несколько миллиметров плавится и испаряется. В это время его видно как яркий метеор. Расплавленное и испарившееся вещество непрерывно сносится напором воздуха – это называют абляцией. Иногда под напором воздуха метеор дробится на множество фрагментов. Проходя сквозь атмосферу, он теряет от 10 до 90% начальной массы. Тем не менее, внутреняя часть метеора обычно остается холодной, поскольку не успевает прогреться за те 10 с, что длится падение. Преодолевая сопротивление воздуха, небольшие метеориты к моменту удара о землю существенно снижают скорость полета и углубляются в грунт обычно не более чем на метр, а иногда просто остаются на поверхности. Крупные метеориты тормозятся незначительно и при ударе производят взрыв с образованием кратера, такого, например, как в Аризоне или на Луне. Крупнейшим из найденных метеоритов считается железный метеорит Гоба (Южн. Африка), вес которого оценивается в 60 т. Его никогда не сдвигали с того места, где нашли.

Каждый год несколько метеоритов подбирают сразу после их наблюдавшегося падения. К тому же все больше обнаруживают старых метеоритов. В двух местах на востоке шт. Нью-Мексико, где ветер постоянно выдувает почву, было найдено 90 метеоритов. На поверхности испаряющихся ледников в Антарктиде были обнаружены сотни метеоритов. Недавно упавшие метеориты покрыты остеклованной спекшейся коркой, которая темнее внутренней части. Метеориты представляют большой научный интерес; в большинстве крупных естественно-научных музеев и во многих университетах есть специалисты по метеоритам.

Звёздные дожди

Когда астероид или комета распадаются на части, их обломки рассеиваются на прежней орбите. Если её пересекает Земля, происходит так называемый звёздный дождь – массовое падение метеоритов. Звездопады представляют собой незабываемое зрелище: «падающие звезды» словно разлетаются во все стороны из одной точки – радианты.

Не все метеорные дожди имеют равную интенсивность. Они классифицируются в соответствии с зенитным часовым коэффициентом, который определятся как количество метеоров, видимых невооруженным глазом при идеальных условиях, когда радиант находится в зените, или прямо над головой наблюдателя. На практике таких условий не существует, поэтому фактически коэффициент ниже, чем теоретический предел. Метеорные потоки носят названия тех созвездий, где расположен их радиант. Так, метеорный поток с радиантом в созвездии Льва называется Леонидами, а с радиантом в созвездии Дракона – Драконидами.

Метеорный дождь Леонид, например, последний раз наблюдался в середине ноября 1966 года – он продолжался всего 20 минут, и каждую минуту вспыхивало свыше 1000 метеоров.

Почти из года в год наблюдается в августе месяце поток Персеид с радиантом в созвездии Персея. Этот поток является едва ли не самым популярным объектом любительских астрономических наблюдений.

Тунгусский метеорит

Один из самых знаменитых метеоритов так никогда и не был найден. 30 июня 1908г. в бассейне сибирской реки Подкаменная Тунгуска (Красноярский край) прогремел оглушительный взрыв. Яркая вспышка света была видна за сотни километров от места происхождения, а грохот разнёсся на тысячи километров. Взрывная волна обрушила в близлежащем селении несколько домов (к счастью, никто из местных жителей не пострадал), буквально снесла тайгу на огромной территории. Очевидцы наблюдали, как по небу летело нечто огромное и светящееся. За падающим телом тянулся след, характерный для метеоритов, слышался мощный гул. Огромный шар очень скоро превратился в огненный столб высотой 20 км, а когда он исчез, появился вначале дым, а потом – огромная туча.

Прибыв на место взрыва, учёные обнаружили, что деревья повалены по кругу диаметром более 60 км, а у уцелевших деревьев начисто срезаны ветви, остались только голые, как телеграфные столбы, стволы. Однако не было найдено никаких обломков небесного тела: скорее всего, метеорит состоял из рыхлого снега, превратившегося в пар ещё на высоте 10 км, а повалила лес его упавшая на Землю ударная волна.

В районе Тунгусской катастрофы в почве были обнаружены микроскопические силикатные и магнетитовые шарики, внешне сходные с метеоритной пылью и представляющие собой распыленное при взрыве вещество ядра кометы. Ночное свечение могло быть связано с рассеянием солнечного света пылевым хвостом кометы в верхних слоях атмосферы. Тунгусский метеорит, или как его часто называют в научной литературе, Тунгусское падение, до конца еще не изучен. Некоторые результаты исследований еще требуют своего объяснения, хотя они и не противоречат кометной гипотезе. Тем не менее в течение последних десятилетий были предложены и другие гипотезы, которые не подтвердились при детальных исследованиях.

Согласно одной из гипотез, Тунгусский метеорит состоял из "антивещества". Взрыв, наблюдавшийся при падении Тунгусского метеорита, – результат взаимодействия "вещества" Земли с "антивеществом" метеорита, которое сопровождается выделением огромного количества энергии. Однако предположение о таком ядерном взрыве противоречит тем фактам, что в районе тунгусского падения не наблюдается повышенная радиоактивность, что в горных породах нет радиоактивных элементов, которые должны были бы быть, если бы там действительно произошел ядерный взрыв. Была предложена также гипотеза о том, что Тунгусский метеорит представлял собой микроскопическую черную дыру, которая войдя в Землю в Тунгусской тайге, пронзила ее насквозь и вышла из Земли в Атлантическом океане. Однако явления, которые должны были бы произойти при таком событии (не говоря уже о возможности существования черных дыр малой массы) – синее свечение, вытянутая форма вывала леса, отсутствие потери массы и другие, – противоречат фактам, наблюдавшимся при Тунгусском падении. Таким образом, и эта гипотеза оказалась несостоятельной.

Заключение

Грозит ли Земле гибель от астероидов? Многих волнует этот не простой вопрос. В средствах массовой информации мы видим устрашающие заголовки: «Апокалипсис грядёт» или «Конец света близок!» Многие такие заголовки и статьи заставляют всерьёз задуматься и поволноваться. Так как все знаю, что нет «дыма без огня». Так откуда же у прессы такая информация и почему конец света ещё не наступил? Оказывается, что астероиды действительно подходят к Земле достаточно близко по космическим меркам.

В 1968 году по подсчётам австралийских астрономов астероид Икар(1566), при сближение с нашей планетой, должен рухнуть в Индийский океан в районе африканского побережья. Но после перепроверки этих подсчётов выяснилось, что Икар действительно тесно должен сблизиться с Землёй, но эта теснота сугубо астрономическая. И в момент максимального сближения оба небесных тела будут находиться на расстоянии примерно 6,5 миллионов километров. 14 июня 1968 года Икар действительно прошёл мимо Земли, и был доступен для наблюдений любительскими средствами наблюдений неба.

В наши дни тоже много говорят о столкновениях астероидов с Землёй. Астрономы конечно не стоят на месте и изучают эту проблему и вероятность подобного. Например астронавты Расти Швейцкарт и Эд Лу обратились к NASA с просьбой предотвратить возможную гибель цивилизации в 2036 году, когда траектории Земли и астероида Apophis (2004 MN4) могут пересечься. Для этого ими был учрежден специальный фонд. Ученые считают столкновение маловероятным, однако исключить его полностью не готовы.

На сегодняшний момент науке неизвестно ни одного астероида, который по Туринской шкале (шкала астероидной опасности, аналогична шкале Рихтера) имел бы оценку свыше 0 баллов. Однако, если быть до конца справедливым, стоит отметить, что на данный момент обнаружено около 20% потенциально опасных астероидов. Но, тем не менее, оценивая ближайшее будущее, можно сказать, что астероидов выше 0 баллов по Туринской шкале не ожидается. Ни один из известных околоземных астероидов в обозримом будущем опасности для землян не представляет!

Список использованной литературы

1. Энциклопедия «Астрономия» Москва «Росмэн» 2006 год

2. Астрономия с Патриком Муром Москва 1999 год

3. В.Н. Комаров «Час звездочета» Москва 2001 год

4. В.В. Порфирьев «Астрономия» учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений «Просвещение» АО «Московские учебники» 2004 год

5. Глобальная сеть Интернет