Внуки Солнца

Этот рой теснейшим образом связан с короткопериодической кометой Джакобини — Цшшера. Совпадение их орбит в пространстве феноменально. Рой метеорных тел, плотным облаком окутавший комету, имеет очень малый поперечник — около 300 000 километров. Земля способна преодолеть его всего за 3 часа (вспомните: рой Персеид Земля пересекает почти целый месяц!).

Таким образом, звездный дождь Драконид является следствием прямого попадания Земли в область роя. Малейший промах приносит «молоко»!

Гравитационные планетные возмущения непрерывно раскачивают орбиту кометы Джакобини — Циннера, меняя ее ориентацию в пространстве. Именно эта причина лишает нас великого удовольствия оказаться свидетелями уникального небесного явления. И это тем более достойно огромного сожаления, что метеорные тела роя Драконид по своим физическим характеристикам отличаются от всех своих «собратьев» (более подробно мы поговорим об этом позднее).

Мы уже говорили, что одной из самых загадочных комет является комета Энке. Так вот, с этой кометой связан метеорный рой Таурид, порождающий поток метеоров, действие которого охватывает почти целый месяц — с 26 октября по 22 ноября. Поток не имеет ярко выраженной даты максимума активности, но число метеоров несколько возрастает с 3 по 10 ноября. Орбиты кометы и роя похожи как две капли воды, но в пространстве они расположены не в одной плоскости, а под углом 15° друг к другу.

Этот факт давал повод усомниться в реальности связи роя Таурид с кометой Энке. Однако почти фантастическое сходство орбит (их форм и размеров) не давало астрономам покоя. Не может быть, чтобы оно было случайным, думали они. Подробные исследования, выполненные американским астрономом Фредом Уиплом в 1940 году, показали, что переориентация орбит произошла под влиянием возмущения больших планет. Всесильное возмущение больших планет! То самое, которое не позволило сформироваться Фаэтону…

Уипл пришел к выводу, что Земля встречается с роем Таурид не только осенью в октябре — ноябре, но и летом в конце июня — начале июля, и действие этой летней ветви незаметно только потому, что оно приходится на дневное время. Конечно же, скептики оказались тут как тут: не может быть. Проверить-то результат Уипла все равно нельзя… По через 7 лет вывод Уипла блестяще подтвердился: с помощью радиолокационных наблюдений, для которых «белый день» — не помеха, был обнаружен дневной поток — Бета-Тауриды.

Дважды в году Земля встречает и рой метеорных тел, связанных с кометой Галлея. Свидетелями первой встречи мы становимся в начале мая, наблюдая майские Аквариды, второй — в конце октября при наблюдении Орионид.

Перечисленных примеров достаточно, чтобы убедиться, что кометы и определенная часть метеорного вещества, содержащегося в роях, «по-родственному» связаны друг с другом.

Однако даже не для всех крупных метеорных роев обнаружены кометы-родоначальницы. Наиболее ярким представителем является рой Геминид, ежегодно порождающий метеорный поток в первой половине декабря с максимумом 13 декабря. Рой имеет орбиту меньших размеров, чем орбиты любой из сотен известных комет, и самый короткий период, равный 1,6 года.

Отсутствие кометы на современной орбите Геминид вполне объяснимо: от частых прохождений вблизи Солнца она могла полностью разрушиться за несколько десятков лет. Другое дело — существовала ли она вообще? И хотя пример кометы Энке такой возможности не исключает, отсутствие правдоподобного механизма, разрешающего полное «переселение» комет во внутренние области планетной системы, толкает на поиски иных возможных путей. Правда, недавно был открыт астеропд Фаэтон с орбитой, похожей на орбиту Геминид.

До сих пор наше знакомство с «метеорным населением» Солнечной системы ограничивалось метеорными роями. Однако метеороиды, объединенные в рой, составляют лишь малую долю межпланетного метеорного вещества. Подавляющее большинство твердых тел — от мельчайших пылинок до валунов — составляют метеороиды спорадического фона. Вторгаясь в земную атмосферу, они порождают спорадические (случайные) метеоры. Будучи наблюдаемы круглый год, они не имеют ярко выраженных эпох активности.

Метеороиды спорадического фона движутся вокруг Солнца в том же направлении, в котором движутся все планеты и астероиды (такое движение называется прямым). По этой причине подавляющее их большинство догоняет Землю, вторгается в ее атмосферу с малой относительной скоростью, порождая слабые метеоры, недоступные ни оптическим, ни радиолокационным средствам наблюдения. Исключения составляют массивные метеороиды, порождающие яркие метеоры и болиды, однако их доля в общем спорадическом балансе ничтожна.

Помимо роев и спорадического фона обнаружено существование обширных групп слабо связанных друг с другом метеороидов, называемых метеорными ассоциациями. По внешним признакам ассоциации очень напоминают сильно разреженные метеорные рои и являются как бы промежуточными звеньями между роями и спорадическим фоном. Согласно современным представлениям спорадические метеороиды представляют собой продукт распада как комет, так и астероидов. Пока накоплено значительно больше фактов, подтверждающих кометный вариант образования спорадического фона. Достаточно правдоподобной выглядит следующая эволюционная цепочка: кометы — метеорные рои — ассоциации — спорадический фон.

Что же касается астероидного варианта, то пока не обнаружено роев астероидного происхождения, хотя поиски в этом направлении ведутся. Однако наличие метеоритов, представляющих собой осколки астероидов, и астероидных орбит в каталогах спорадических метеоров свидетельствует о том, что астероидное вещество может пополнять метеорный спорадический фон.

Факт резкого возрастания числа метеороидов с уменьшением их размеров свидетельствует об обилии мельчайших (пылевых) частиц в межпланетном пространстве. Первым доказательством этому служит явление зодиакального света. Это явление, может быть, обусловлено рассеянием солнечного света на мельчайших пылинках или на свободных электронах. Об этом свидетельствует подобие спектра зодиакального света солнечному спектру.

Первым, кто высказал мысль о космической природе зодиакального света в противовес идее о его атмосферной природе, был Джованни Доменико Кассини, наблюдавший зодиакальный свет еще в 1683 году. Тот самый Кассини, который открыл знаменитую щель в кольцах Сатурна и предположил, что кольцо состоит из множества очень мелких тел. Кстати, будучи первоклассным наблюдателем, Кассини определил с высокой точностью периоды осевого вращения Юпитера и Марса, открыл спутники Сатурна Рею, Япет, Тетис и Диону, составил подробную карту Луны, провел многочисленные наблюдения спутников Юпитера, по которым составил известные таблицы, оказавшиеся полезными не только в прикладном смысле, например для морской навигации, но и явившимися наблюдательной основой для пионерской оценки еще в 1676 году датским астрономом Оле Ремером такой фундаментальной мировой константы как скорость света.

Наиболее успешно наблюдение зодиакального света можно проводить в тропиках. Приблизительно через час после захода Солнца на западной части неба вырисовывается свечение (по яркости близкое к Млечному Пути), имеющее вид равнобедренного треугольника с основанием у горизонта. Большая часть этого треугольника простирается вдоль полосы зодиакальных созвездий, по которой происходит видимое перемещение Солнца, больших планет и Луны.

Результаты тщательных измерений, проведенных в последнее время, показали, что около 20 % зодиакального света поляризовано, причем поляризация создается в основном пылевыми частицами.

Пополнение зодиакального облака пылевыми частицами обусловлено влиянием различных факторов на их движение и прежде всего планетных возмущений и давления света. Причем возмущающее действие планет может быть настолько сильным, что оно оказывается способным не только изменить орбиты пылинок, но и привести к их падению на планету. На поверхность Земли по различным оценкам в год оседает до 40 000 тонн космического вещества.

Не захваченные планетами пылинки подвергаются следующему медленному испытанию. При движении вокруг Солнца передняя часть пылинки получает больше солнечной радиации, чем задняя, но в пространство пылинка отдает энергию равномерно во все стороны. Процесс вызывает постепенное торможение пылинки, приводящее к уменьшению радиуса ее орбиты. Под влиянием этого эффекта, называемого эффектом Пойнтинга — Робертсона, межпланетные частички по спирали приближаются к Солнцу и в конце концов падают на его поверхность. Это происходит тем быстрее, чем меньше размеры и плотность частички. Например, каменный шарик радиусом 1 см, движущийся на расстоянии 1 а. е. от Солнца, упадет на него через 20 млн лет. Каменной пылинке радиусом 10 мкм, расположенной в поясе астероидов, понадобится для этого 45 тыс. лет. Для сравнения скажем, что астероид радиусом 1 км падал бы в миллиард раз дольше, если бы, конечно, переизлучал энергию равномерно во все стороны.