Астрономия. Популярные лекции

Еще одним важным открытием «Розетты» стал фосфор — элемент, абсолютно необходимый для всех живых организмов Земли. Фосфор входит в состав ДНК, компонентов клеточных мембран, а также аденозинтрифосфата (АТФ) — универсального источника энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. Многочисленные органические молекулы, обнаруженные «Розеттой» в веществе кометы, включая глицин и соединения фосфора, подтверждают идею, что кометы могут быть поставщиками ключевых молекул для предбиотической химии.

Подарки от комет и астероидов

Изучение астероидов и комет «на месте» с помощью космических зондов — дело очень интересное, но чрезвычайно дорогое. Особенно сложно доставить их вещество на Землю для детального изучения. За всю историю космонавтики до сих пор (2018 г.) лишь однажды удалось добыть микроскопические частицы с поверхности астероида (25143 Itokawa, зонд «Hayabusa», Япония, 2010) и из хвоста кометы (81P/Wild, зонд «Stardust», NASA, 2006). Поэтому астрономы очень дорожат тем космическим веществом, которое само попадает на Землю, оставляя следы в атмосфере в виде метеоров или падая на поверхность планеты в виде метеоритов.

Рис. 7.25. Яркий метеор — болид над пустыней Мохаве (Калифорния). 2009 г.

Пока твердая частица летает в космосе, мы называем ее метеороидом

. Когда она с большой скоростью влетела в атмосферу Земли и, раскалившись и испаряясь от ударов молекул воздуха, движется, оставляя за собой светящийся плазменный след, — это метеор. А если она не до конца разрушилась и ее остаток упал на землю — это метеорит.

Вспышки обычных метеоров, по яркости сопоставимые со звездами, производят частицы массой в сотые доли грамма и размером не более миллиметра. Они полностью разрушаются на высотах около 80 км и до поверхности не долетают. Увидеть метеор можно в любое время года, но бывают сезоны, когда частота их вспышек значительно возрастает. Наблюдения показывают, что в эти сезоны метеороиды налетают на Землю в основном с одного направления, а значит, движутся в пространстве почти по одной и той же орбите. Это метеорные потоки. Их вызывают мелкие частицы, потерянные одной из комет. При размерах в доли миллиметров такие частицы почти не поддаются давлению солнечного света и солнечного ветра, поэтому они долго движутся в окрестности кометной орбиты.

Рис. 7.26. Теряя твердые частицы, комета постепенно заполняет окрестности своей орбиты мелкими метеороидами, которые, попадая в атмосферу Земли, вызывают метеорные потоки.

Каждый метеорный поток связан с той или иной кометой. Теряя частицы, комета постепенно заполняет ими окрестности своей орбиты. Если земная орбита пересекает в одном, а иногда и в двух местах траекторию кометы, то мы попадаем на несколько дней в область, богатую мелкими метеороидами, и наблюдаем метеорный поток. Например, знакомый многим августовский метеорный поток Персеиды дарит нам комета 109P/Свифта-Тутля. А комета Галлея даже дважды пересекается с земной орбитой, и мы получаем от нее два метеорных потока в разные сезоны года: η-Аквариды в мае и Ориониды в октябре.

Рис. 7.27. Схема рассеивания осколков метеорита.

Хотя мелкие частицы комет до земли не долетают, изучая спектры их вспышек в атмосфере, т. е. метеоры, можно узнать кое-что о химическом составе твердого вещества кометы. Сами кометы или их крупные фрагменты врезаются в Землю нечасто (что приятно — вспомните о Тунгусском событии 1908 года), поэтому детально изучить эти явления до сих пор не удавалось. В принципе от попадания в Землю небольших комет могут оставаться метеориты, но если они ледяные, то долго не сохранятся. Ну разве что в Антарктиде или в Гренландии…

Влетая в атмосферу Земли и двигаясь вниз, метеороид попадает во все более плотные слои атмосферы. Его скорость велика, плотность воздуха, который на него налетает, растет, и вещество начинает разрушаться, дробиться на осколки разного размера. Крупные фрагменты тормозятся долго, мелкие — быстро, и в результате на Земле образуется «эллипс рассеивания» — зона, «посыпанная» осколками. Эти эллипсы бывают весьма большими — 2–15 км. Так что даже если вы точно вычислили место падения метеорита, не так просто собрать все его осколки.