Вам, земляне(Издание второе, переработанное)

Еще в древности было замечено, что основные хвосты комет всегда направлены в сторону, противоположную Солнцу. Иначе говоря, на частицы, образующие пометные хвосты, кроме солнечного притяжения, действует какая-то отталкивающая сила, исходящая от Солнца. Используя эти факты, знаменитый русский исследователь комет Ф. А. Бредихин (1831–1904 гг.) впервые создал стройную теорию, хорошо объясняющую основные пометные явления. Он доказал что хвосты комет можно разделить на три основных типа (рис. 27).

Рис. 27. Типы хвостов комет по Ф. А. Бредихину.

К хвостам типа I Ф. А. Бредихин отнес прямолинейные хвосты, тянущиеся в сторону, противоположную Солнцу. На частицы таких хвостов, как доказал этот исследователь, действуют отталкивательные силы Солнца, в десятки раз и более превосходящие его притяжение. Хвосты типа II — широкие, изогнутые наподобие сабли в сторону, обратную движению кометы. По теории Бредихина, они состоят из частиц, для которых отталкивательные силы Солнца сравнимы с силой его притяжения. Наконец, хвосты типа III, короткие, прямолинейные, сильно отклоненные в сторону, обратную движению кометы, состоят из частиц, на которые отталкивательная сила Солнца почти совсем не действует.

Для пылевых кометных хвостов роль отталкивательной силы выполняет световое давление солнечных лучей. Для газовых хвостов типа I такое объяснение не годится. Огромные ускорения молекул, их составляющих вызваны взаимодействием магнитного поля «солнечного ветра» (т. е. потоков протонов, электронов и других частиц, выброшенных Солнцем) с кометной плазмой. Хвосты типа I имеют газовую природу и включают главным образом ионизированные молекулы азота и угарного газа. Хвосты типа III состоят из мелкой твердой пыли, а хвосты типа II, по-видимому, имеют смешанный состав (нейтральные газовые молекулы и пыль). Газообразные головы комет состоят в основном из циана и углерода.

В начале XIX века астрономы открыли несколько малых планет, обращающихся вокруг Солнца между орбитами Марса и Юпитера.

Четырем самым крупным из них были присвоены имена древнегреческих богинь — Цереры, Юноны, Паллады и Весты. Все они недоступны наблюдению невооруженным глазом, а при наблюдениях в телескоп выглядят неяркими звездочками, перемещающимися на фоне настоящих звезд. По этой причине малые планеты были названы астероидами, т. е. звездоподобными.

В настоящее время открыто и изучено движение свыше 2300 астероидов. Самый крупный из них — астероид Церера (рис. 28) — имеет поперечник около 1000 км.

Рис. 28. Сравнительные размеры крупнейших астероидов и Луны.

Большинство астероидов гораздо меньше. Их диаметры измеряются десятками и даже единицами километров. Известны астероиды, поперечники которых близки к 1 км. Подобных и даже более мелких еще не открытых астероидов, по-видимому, очень много. Малые планеты имеют чаще всего неправильную, осколочную форму. Масса астероидов так мала, что даже самые крупные из них лишены атмосфер. Как и крупные планеты, астероиды не имеют собственного света, а лишь отражают падающие на них солнечные лучи.

В феврале 1947 г. на Дальнем Востоке в районе хребта Сихотэ- Алинь произошло падение крупного метеорита массой в десятки тонн. Когда определили его орбиту, оказалось, что он «пришел» к Земле из пояса астероидов. Аналогичную орбиту имел и Пшибрамский метеорит, упавший в апреле 1959 г. в Чехословакии.

Сейчас не вызывает сомнений, что подавляющее большинство метеоритов (если не все) и астероиды — тела одной природы. Мы называем метеоритами те из астероидов, которые, обладая сильно вытянутыми эллиптическими орбитами, сталкиваются с Землей и падают на земную поверхность. Врезавшись с огромной скоростью в земную атмосферу, метеорит испытывает сильное сопротивление воздуха. Впереди него образуется сгущение из раскаленного и ярко светящегося воздуха (так называемая воздушная подушка). Сам метеорит оплавляется, разрушается и лишь при значительной прочности не распадается на множество осколков. Полет метеорита в атмосфере сопровождается световыми и звуковыми явлениями, называемыми болидом. Ослепительно яркое тело, оставляя за собой огненный след и облака дыма, с грохотом проносится по небу.

Упавшие на Землю метеориты представляют огромную ценность для науки. До последнего времени это были единственные небесные тела, которые удавалось исследовать непосредственно в лабораториях. Метеориты считаются государственной принадлежностью, где бы и кем бы они ни были найдены.

По составу метеориты делятся на три основные группы: железные, каменные и железокаменные. В железных метеоритах преобладает железо с примесью никеля (до 30 %). В отличие от обычного земного железа метеоритное железо легко куется в холодном состоянии и обладает особой кристаллической структурой. Внешне железные метеориты напоминают осколки снарядов или бомб. Каменные метеориты состоят в основном из силикатов — в них преобладают кремний и кислород. Внешне каменные метеориты похожи на темные земные камни. Железокаменные метеориты имеют смешанный состав: примерно 50 % никелистого железа и 50 % силикатов. Среди каменных метеоритов следует особо выделить углистые хондриты, богатые органическими веществами (типа битумов). Они очень хрупки, плохо сохраняются и ценятся как величайшая редкость: во всем мире собрано всего лишь около двух десятков углистых хондритов. В метеоритах не найдено каких-либо веществ, неизвестных на Земле, но обнаружены характерные лишь для них минералы.

Особую разновидность метеоритов составляют ледяные метеориты, один из которых упал в мае 1970 г. в городе Яготине Киевской области на Украине. При падении ледяная глыба раздробилась на зеленоватые осколки общей массой около 15 кг. Они были собраны в банки и в растаявшем виде издавали запах аммиака, метана и сероводорода. Падения крупных глыб льда (иногда поперечником в несколько метров) неоднократно наблюдались в ясную погоду. По- видимому, в этих случаях Земля сталкивалась с ядрами микрокомет, а не с микроастероидами.

Масса метеоритов, хранящихся в музеях, весьма различна — от нескольких граммов до десятков тонн. Очень редко, в среднем один раз в тысячу лет, в земную атмосферу влетают исполинские метеориты массой в тысячи и десятки тысяч тонн. Воздушная оболочка Земли не в состоянии затормозить полет тела, и, не потеряв космической скорости (иногда в несколько десятков километров в секунду), исполинский метеорит врезается в земную поверхность. При этом ударе мгновенно разрушается кристаллическая решетка метеорита, и высвобожденные молекулы подобно молекулам сильно сжатого газа стремятся разлететься в разные стороны. В результате происходит взрыв, по мощности не уступающий взрыву сильнейших взрывчатых веществ в количестве, равном (или даже большем) массе метеорита. При этом взрыве как сам метеорит, так и окружающие его земные породы обращаются в раскаленный газ. Вот почему при падении исполинских метеоритов образуются огромные воронки, называемые взрывными метеоритными кратерами, или астроблемами.

В тех же случаях, когда метеорит невелик и почти полностью затормаживается атмосферой примерно на высоте 20–25 км, он с этой высоты опускается на Землю, как свободно падающее тело, и при падении образует небольшие воронки, называемые ударными метеоритными кратерами. На дне таких кратеров всегда находят осколки метеорита. Когда образуется взрывной метеоритный кратер, почти вся масса метеорита обращается в газ, и поиски метеоритного вещества могут оказаться безрезультатными.

Долгое время аризонский взрывной метеоритный кратер (поперечник—1,2 км, глубина—175 м) считался крупнейшим. Сейчас в Северной Америке и других районах земного шара известны метеоритные кратеры поперечником в десятки и даже сотни километров.

В 1970 г. советские исследователи установили, что огромная Попигайская котловина в северо-восточной части Сибири вблизи Ледовитого океана представляет собой метеоритный кратер поперечником около 100 км. Образовался он примерно 30 млн. лет назад. Такие кратеры должны были возникнуть при ударе о Землю тел астероидного типа с поперечником в 1 км и более. Несомненно, что многие древние метеоритные кратеры разрушены в результате эрозии, что затрудняет их поиски.

Мелкие твердые космические частицы, порождающие при столкновении с Землей в ее атмосфере явление метеоров или «падающих звезд», называются метеорными телами. Их масса составляет доли грамма, и они полностью разрушаются в воздухе на высоте порядка 100 км. Судя по спектру метеоров, метеорные тела по составу напоминают как метеориты, так и «ледяные» ядра комет.