Очерки о Вселенной
Шрифт:
Рис. 92. Метеоры налетают 'в лоб' на 'утреннюю' сторону Земли и догоняют ее 'вечернюю' сторону
Так как для любого момента величина и направление скорости движения Земли известны, то из наблюденной скорости метеора всегда можно вычесть скорость Земли и получить его скорость относительно Солнца. При таком расчете надо учитывать угол между скоростями и изменение пути и скорости движения метеора под влиянием притяжения Земли.
Фотографирование с вращающимся сектором перед объективом фотокамеры определенно говорит, что скорости метеоров явно эллиптические, т. е. что метеоры являются постоянными членами
Скорость в 42 км/сек на расстоянии Земли от Солнца - это уже скорость чуждого нам тела, движущегося по параболе. Скорость же 41 км/сек (всего на 2-3% отличающаяся от критической) уже соответствует периоду обращения лишь в 27 лет по орбите, всего в девять раз большей, чем орбита Земли.
Итак, в данном случае малейшая ошибка в определении скоростей метеоров (а их трудно определить!) ведет к совершенно новому заключению об их месте в Солнечной системе.
За последнее время скорости движения тысяч метеоров вне Земли были определены при помощи совершенно нового метода. Наблюдалось отражение радиоволн от тех следов, которые оставляют за собой метеоры. Много наблюдений метеоров радиометодами выполнено на английской станции Джодрелл Бэнк и на советской обсерватории в Душанбе. Из этих очень точных наблюдений выяснилось, что практически все метеоры движутся по эллиптическим орбитам и являются членами Солнечной системы, и, быть может, лишь единичные метеоры приходят к нам извне, как редкие гости. Так вопрос о природе метеоров решен окончательно.
Теория свечения метеоров приводит к следующим данным о массах метеоров. Масса очень яркого метеора нулевой звездной величины, если его скорость в атмосфере 55 км/сек, составляет 0,25 г. Это равно весу нескольких капель воды. Масса метеора пятой величины, едва приметного для глаза,- несколько тысячных грамма.
Так как, изучая метеоры, можно оценить их массы, то и их размеры не являются для нас тайной. Обычный яркий метеор до своего разрушения в атмосфере имеет размер кедрового орешка, а слабые метеоры, видимые только в телескоп,- размеры небольшой булавочной головки (данные о массах и размерах метеоров приблизительны). Как далеко не похожи такие тела на настоящие звезды, от которых несведущие люди отличают их только эпитетом «падающие»!
Быть может, возникает сомнение в том, как же такие крошки могут быть нами видимы на расстоянии порядка сотни километров? Но ведь видимая нами падающая звезда - не эта твердая частичка! Это необычайно ярко светящийся раскаленный пар, в который она превращается в атмосфере, пар, создающий вокруг летящей частички газовую атмосферу довольно значительного размера. Стоит также вспомнить, что нить электролампочки благодаря ее яркости видна с огромного расстояния, хотя ее толщина - сотые доли миллиметра; между тем газы, в которые обратился метеор, раскалены еще сильнее.
Поэтому не удивительно, что яркий метеор, видимый с расстояния сотни километров как звезда 2-й величины, имеет действительную силу света в 3360 стандартных (международных) свечей.
Мельчайшие космические пылинки, оседающие на Землю, - это жалкие остатки довольно значительных камешков, большая часть которых испарилась за время их полета.
Перепись метеоров
Если есть люди, почитающие за невозможное сосчитать звезды, видимые на небе простым глазом, то тем более безнадежной должна им казаться попытка сосчитать падающие звезды, да еще видимые на всей Земле, да еще в течение года. Между тем они подсчитаны, хотя, конечно, и не поштучно. Действительно, ведь когда мы хотим знать число деревьев строевого леса на участке, то для нас неважно пропустить в счете сотню-другую деревьев, и мы бываем вполне удовлетворены, узнав, что таких деревьев,
Именно так, подсчитывая число метеоров разной видимой яркости в разные часы одних и тех же суток и повторяя это по нескольку раз в год, можно оценить, сколько же их падает за год. Знание этого числа удовлетворит уже не простое любопытство, а даст нам гораздо больше, в частности, может ответить на вопрос, насколько же за счет метеоров увеличивается масса Земли и какую роль их вещество может играть в составе обрабатываемой нами почвы. Вдруг окажется, что картофель на вашем огороде растет в слое, образованном вековыми напластованиями разрушившихся метеоров!
При подсчете метеоров надо учесть процент метеоров, не замеченных наблюдателем, сопоставляя одновременные наблюдения нескольких лиц, долю площади атмосферы, обозреваемой им, и метеоры, видимые лишь в телескоп.
Результаты такого подсчета приведены в нижеследующей таблице, из которой, между прочим, видно, что с ослабеванием звездной величины метеоров на единицу их число возрастает в 2 1/2 раза. Однако ослабление на одну звездную величину означает уменьшение яркости в 2 1/2 раза, и в таком же отношении уменьшается его масса (так как при одинаковой скорости яркость метеора пропорциональна его массе). Благодаря такому случайному совпадению суммарная масса метеоров каждой звездной величины оказывается одна и та же, а именно - 110 кг.
Как мы видим, «коэффициент полезного действия» метеоров, если их рассматривать как источник света, весьма велик. Если бы все метеоры, принадлежащие только к одной звездной величине и падающие за сутки, вздумали упасть одновременно в поле зрения, то они создали бы освещение, в несколько раз более сильное, чем освещение от полной Луны, а если бы все метеоры, падающие за сутки, мелькнули бы все сразу, то они осветили бы местность в 250 раз сильнее, чем Луна. И все это путем обращения в раскаленный пар лишь 5 тонн вещества на расстоянии сотни километров! Если бы они светили на расстоянии 1 км от нас, то освещение было бы еще в 10 000 раз ярче, - правда, всего лишь на секунды.
Самые яркие из метеоров, вернее, болидов, имеют яркость, соответствующую -10-й звездной величине. С другой стороны число слабых метеоров, не видимых даже в телескоп, нет нужды считать бесконечным.
С уменьшением яркости метеоров уменьшается их масса, и метеоры, которые были бы слабее 30-й звездной величины, уже настолько малы, что подобные пылинки давным-давно были бы выметены из Солнечной системы давлением света, которое для них превышает тяготение.
Таким образом, полная масса метеоров от -10 до +30 звездной величины, ежесуточно выпадающих на Землю, составляет около 4400 кг. Подсчет по таким же данным для метеоритов дает еще 5500 кг. Всего на Землю за сутки выпадает около 10 тонн метеоритного вещества.
Если с тех пор как земная кора затвердела, т. е. примерно за последние два миллиарда лет, метеоры и метеориты падали так же часто, как теперь, то на каждый квадратный километр поверхности выпало по 10 тысяч тонн метеоритного вещества, что составляет слой менее 10 см толщиной. Поэтому метеоритное вещество, хотя и примешивается к почве, но в ничтожной доле, и говорить, что наши огороды растут на метеоритной почве, нет никаких оснований.
Метеорные рои