Полное собрание сочинений

Для выяснения общих закономерностей распределения метеорного вещества в пространстве в Харькове реализован новый в метеорной астрономии качественный подход, базирующийся на фундаментальных физических законах. За основу были взяты только самые общие представления о метеорной материи. Общепринятую количественную модель метеорного комплекса для мелких метеороидов, включающую в себя «сферическую» и «плоскую» составляющие, с новой точки зрения можно рассматривать как некое упрощение-предположение. Сделан вывод о системной природе метеорного комплекса. Получено, что распределение Ципфа-Парето обуславливает вероятностную структуру пятимерного пространства элементов орбит метеорных тел. Закономерности в распределении метеорных тел проверялись путем применения кластер-анализа к экспериментальным данным, полученным разными методами. Гиперболические закономерности распределений метеороидов в пространстве особенно четко проявились при анализе данных прямых регистраций на космических аппаратах. В 1995 г. разработан алгоритм выявления скрытых «периодичностей» в распределениях элементов орбит метеорных тел, полученных косвенными методами. Удалось показать, что в распределениях орбит по величине большой полуоси, полученных разными методами (фотографическим, телевизионным, радиолокационным) и разными исследователями, с высокой достоверностью наблюдаются регулярные периодические составляющие, частоты и периоды которых хорошо согласуются с теоретическим прогнозом Ю. К. Гулака о наличии закономерностей в распределении метеорного вещества в виде кольцевых структур.

Анализ многомерных распределений орбитальных характеристик метеорных тел из харьковского банка данных, включающего результаты радиолокационных и фотографических наблюдений, показал, что существуют семейства астероидных и кометных метеоров, образующих более или менее компактные группы, проявляющие себя в статистике элементов орбит и связанные с родительскими телами. Есть четко выраженные структурные особенности, вызванные влиянием планет, гравитационных и негравитационных эффектов. Обнаружена совокупность стационарных (устойчивых) орбит, размеры которых образуют дискретные спектры. Эта часть роев и ассоциаций, выявленная в метеорном комплексе, является не результатом дробления единого для роя родительского тела, а наоборот, сформировалась из метеорных тел, не связанных родством, в процессе эволюции их орбит под воздействием неизвестных эффектов в Солнечной системе (родительское тело в этом случае отсутствует). Системная природа метеорного вещества предполагает новую модель эволюции твердой составляющей межпланетного пространства: родительское тело — его распад с образованием роя — рассеивание роя (образование спорадического фона) — перегруппировка орбит и концентрация частиц на стационарных орбитах — образование новых роев и ассоциаций.

Разработана методика и пакет прикладных программ для выделения потоков метеороидов из выборок большого объема. Методика базируется на алгоритме кластер-анализа ФОРЕЛЬ, использует в качестве меры расстояния между орбитами в пространстве элементов орбит D-критерий Саутворта-Хокинса и самые общие подходы анализа данных — случайный перебор центров кластеров (средних орбит гипотетических потоков), расчет на каждом этапе поиска нескольких вариантов таксономии, многошаговую процедуру отсева случайных группировок орбит. Из выборки 160000 орбит метеороидов, определенных в Харькове на системе МАРС, выделено более 5000 метеорных потоков.

Проведен статистический анализ выборок спорадических и потоковых метеороидов, позволивший выявить основные отличия в многомерных распределениях элементов орбит спорадических и потоковых метеорных тел. Показано, что хотя численность потоковых метеоров в 1,5 раза превосходит численность спорадических, плотность потока метеороидов, принадлежащих потокам, в три раза ниже плотности потока спорадических метеороидов.

На основе анализа элементов и квазипостоянных параметров орбит получены оценки вклада астероидов групп Аполлона, Амура, Атона (ААА-астероиды), пояса астероидов, коротко- и долгопериодических комет в комплекс потоковых и спорадических метеорных тел. Для этого использовались как формальные критерии, так и методы многомерной классификации при наличии обучающих выборок (дискриминантный анализ) и классификации в случае, когда распределения классов известны, базирующиеся на критерии отношения правдоподобия. Показано, что среди потоковых метеороидов с массой более 10-5 г, пересекающих сферу радиусом 1 а. е. вокруг Солнца, 72 % являются продуктом дезинтеграции ААА-астероидов, 3 % произошли от астероидов пояса, 19 % являются продуктом дезинтеграции ядер короткопериодических и 6 % — долгопериодических комет. Таким образом, среди потоковых метеороидов 75 % имеют астероидное происхождение (72 % ААА-астероиды), среди спорадических 37 % астероидного происхождения (32 % ААА-астероиды).