Метеоры, болиды и методы их наблюдения

Министерство образования Российской Федерации

Тульский государственный университет

Кафедра физики

Реферат по курсу КСЕ

Тема: «Метеоры, болиды и методы их наблюдения»

Тула 2007

Содержание

Введение

Глава 1. Метеоры и болиды

1.1 Немного истории

1.2 Подробнее о метеорах

Глава 2. Методы наблюдения метеоров

Список использованной литературы

Введение

В околосолнечном пространстве движется с большими скоростями множество мелких частиц. В том случае, когда орбита частицы пересекается с орбитой Земли и частица оказывается в точке их пересечения, она влетает в земную атмосферу, от удара накаляется, начинает светиться, и мы наблюдаем полет по небу «падающей звезды» - метеора.

Многие люди, далекие от астрономии, полагали (некоторые полагают и сейчас), что метеоры имеют звездную природу. На самом же деле метеорные явления никакого отношения к звездам не имеют. Звезды действительно находятся в движении и постоянно перемещаются в пространстве со скоростями в несколько десятков километров в секунду. Но поскольку расположены они от нас на чудовищных расстояниях, их видимое положение практически не меняется.

Например, звезда Бернарда, имеющая наибольшую из известных угловую скорость движения, смещается за год лишь на угол 0,0023°. Конечно, в течение жизни многих поколений людей она будет казаться абсолютно неподвижной. Что касается остальных звезд, то их видимое смещение еще более ничтожно.

Но если метеоры – не падающие звезды, то что это?

Если просеять Солнечную систему через сито столь мелкое, чтобы оно задерживало планеты, их спутники, сравнительно крупные астероиды и кометы, то, как это ни удивительно, можно насеять довольно большую гору космической пыли, песка, щебня и валунов поперечником до нескольких метров. Всю эту космическую мелочь называют метеорными телами или метеороидами. Наблюдать такие объекты даже в самые мощные телескопы – затея бессмысленная, поскольку каждое из этих тел отражает ничтожное количество света. И мы могли бы совершенно ничего о них не знать, если бы Земля при своем движении вокруг Солнца постоянно не сталкивалась с ними.

Метеороиды влетают в земную атмосферу с космическими скоростями, составляющими десятки километров в секунду. Подавляющая их часть полностью разрушается на высотах 60 – 110 км, не достигая, таким образом, поверхности Земли. Это разрушение сопровождается кратковременным световым явлением, которое называют метеором. Чем крупнее и быстрее метеорное тело, тем ярче метеор. Очень яркие метеоры называют болидами. Это явление вызывается вторжением в плотные слои атмосферы крупных твердых частиц, называемых метеорными телами. Двигаясь в атмосфере, частица нагревается вследствие торможения, и вокруг неё образуется обширная светящаяся оболочка, состоящая из горячих газов. Болиды часто имеют заметный угловой диаметр. Бывают болиды, светящиеся ярче полной Луны, а некоторые видны даже в солнечный день.

Метеороиды и болиды – практически единственный источник регулярной информации, получаемой нами о метеорных телах, заканчивающих свой жизненный путь в земной атмосфере.

Если метеороиды не разрушились полностью, то сохранившиеся остатки падают на Землю и эти остатки называют метеоритами.

Глава 1. Метеоры и болиды

1.1 Немного истории

Люди обратили внимание на метеоры и болиды еще в далекой древности. Древнерусские летописи хранят сведения о метеорах начиная приблизительно с 1000 г. Может быть, огнедышащий Змей Горыныч, прочно прописавшийся в бесчисленном количестве сказок, родился как одно из следствий толкования на Руси метеорных явлений. Яркие медленные болиды в воображении наших далеких предков могли представляться изрыгающими пламя змеями, а дробление болидов на несколько частей могло породить представление о многоголовости небесных чудовищ.

Еще более ранние упоминания о наблюдениях метеоров имеются в китайских хрониках и древнеегипетских папирусах, относящихся к 2000 – 1000 гг. до н.э.

В 1749 г. кузнец и охотник Яков Медведев обнаружил на берегу Енисея необычную железную глыбу. Снаружи она была покрыта твердой оплавленной корой, а внутри состояла из пористого железа с вкрапленными в него желтыми камешками. Среди местных жителей ходила легенда, будто глыба упала прямо с неба. Надеясь использовать ее в кузнечном деле, Медведев перевез глыбу на свой двор. Но «божий дар» возлагаемых на него надежд не оправдал, и глыба пролежала рядом с кузницей более 20 лет.

Случайно ее увидел член Петербургской академии наук П.С. Паллас, путешествовавший по Сибири с научными целями. Ученый проявил к находке исключительный интерес, прежде всего, как к уникальному образцу самородного железа и в 1773 г. перевез таинственную глыбу в Петербург. С тех пор она вошла в историю под именем палласова железа. Любопытно, что сам Паллас (как и все ученые – его современники) и мысли не допускал, что падение камней и железных «самородков» с неба может быть реальностью, а не выдумкой.

В 1794 г. палласово железо исследовал профессор Берлинского университета, член Петербургской академии наук Э. Хладни. Годом раньше он заинтересовался некоторыми фактами, «намекающими» на существование связи между наблюдениями болидов и последующими находками удивительных камней. Проведя тщательные сравнения сибирской глыбы с образцами других необычных камней и самородного железа, Э. Хладни твердо уверился в их небесном происхождении и опубликовал книгу, в которой обосновал свои выводы. Он доказывал, что такие болиды порождаются вторжением космических тел в атмосферу Земли.

Вскоре, в 1798 г., наблюдения одних и тех же метеоров с двух удаленных друг от друга пунктов, проведенные в Германии Г. Брандесом и И. Бенценбергом, не оставили сомнения в том, что метеоры возникают в атмосфере на высотах порядка 100 км.

Еще одно событие сыграло значительную роль в судьбе метеорной науки. Знаменитому естествоиспытателю А. Гумбольдту, путешествовавшему по Южной Америке, посчастливилось наблюдать метеорный дождь. В одну из ноябрьских ночей 1799 г. тысячи метеоров, точно зажженные стрелы, проносились по ночному небу. Гумбольдт, потрясенный необычным огненным ливнем, проявил некоторую настойчивость и установил, что подобное явление местные жители наблюдали и в ноябре 1766 г.

В 1833 г. явление повторилось. Небо буквально пылало от изобилия метеоров. Суеверные люди вправе были полагать, что пришел день страшного суда. К счастью, очевидцами метеорного дождя были и астрономы, обратившие внимание, что метеоры казались выходящими из одной точки неба, названной радиантом и расположенной в созвездии Льва. Вывод напрашивался сам собой: траектории метеоров были параллельными друг другу. Метеороиды двигались в межпланетном пространстве параллельными путями. Наблюдавшийся поток метеоров получил название Леониды («leo» - по-латыни лев). Без преувеличения можно сказать, что в 1833 г. родилась метеорная астрономия.

Энтузиазм в проведении наблюдений метеоров буквально захлестнул астрономов. Европа переживала метеорный бум. Русский астроном Ф.А. Бредихин, итальянец Дж. Скиапарелли, англичанин Х. Ньютон и другие крупные ученые обратили самое серьезное внимание на развитие науки о самых телах Солнечной системы. Результаты не замедлили сказаться. Вскоре выяснилось, что Леониды – не единственный метеорный поток, стали известны Персеиды, Лириды, Геминиды. Были обнаружены признаки связи некоторых потоков с кометами. Казалось, что развитие метеорной астрономии пойдет теперь по широкому и перспективному пути. Однако всесильная природа уже подстраивала коварную ловушку.

Уже после дождя 1866 г. более тщательные исследования орбиты потока Леонид указывали на возможность отклонения ее в пространстве. Но память об удивительных метеорных дождях 1833 и 1866 гг. была так свежа, что к наблюдениям 1899 г. готовились все обсерватории мира. Были привлечены все оптические и интеллектуальные силы. На случай облачной погоды предусматривались всевозможные дополнительные меры. Венской академией наук была отправлена в Индию специальная хорошо оснащенная экспедиция опытных астрономов-наблюдателей. В Петербурге, Париже и Страсбурге планировались наблюдения с аэростатов. Многие города Европы и Америки жили напряженным ожиданием грандиозного небесного фейерверка.