Астрономия 10 класс Воронцов-Вельяминов (стр. 17 из 31)

Спектр головы и хвоста кометы
имеет обычно яркие полосы. Анализ
спектра показывает, что голова ко-

меты состоит в основном из паров углерода и циана, а в составе
ее хвоста имеются ионизованные молекулы оксида углерода (II)
(угарного газа). Спектр ядра кометы является копией солнечно-
го спектра, т. е. ядро светится отраженным солнечным светом.
Кома, голова и хвост светятся холодным светом, поглощая и за-
тем переизлучая солнечную энергию (это разновидность флуорес-
ценции). На расстоянии Земли от Солнца комета не горячее, чем
Земля.

Выдающийся русский ученый Ф. А. Бредихин разработал способ

определения по кривизне хвоста си-
лы, действующие на его частицы.
Он установил классификацию ко-
метных хвостов и объяснил ряд
наблюдаемых в них явлений зако-
нами механики и физики. В послед-
ние годы стало ясно, что движе-
ние газов в прямых хвостах и из-
ломы в них вызваны взаимодей-
ствием ионизованных молекул газов
такого хвоста с налетающим на
них потоком частиц (корпускул),
летящих от Солнца, который назы-
вают солнечным ветром. Эти
потоки несут с собой магнитное поле.
Ионы не могут двигаться поперек
магнитных линий, и магнитное поле
отбрасывает ионы газа в хвост ко-
меты. В таких случаях воздействие
солнечного ветра превосходит тяго-

Рис. 69. Хвост кометы растет с при-
ближением ее к Солнцу и
всегда направлен от
Солнца.

Ф. А. Бредихин (1831—1904). Рус-
ский астроном. Главное направле-
ние исследований — изучение ко-
мет. Создал теорию, объясняю-
щую движение вещества в хвостах
комет.

76

тение к Солнцу в тысячи раз. Вспышки горячих газов на Солнце
сопровождаются усилением коротковолновой радиации и корпуску-
лярных потоков. Это вызывает внезапные вспышки яркости комет.

И в наше время иногда среди населения высказываются опасения,
что Земля столкнется с кометой. В 1910 г. Земля прошла сквозь
хвост кометы Галлея. Хотя .в хвосте кометы есть угарный газ, он так
разрежен, что никакими анализами не удалось обнаружить его при-
месь в приземном воздухе. Газы даже в голове кометы чрезвычайно
разрежены. Столкновение Земли с ядром кометы крайне маловеро-
ятное событие. Возможно такое столкновение наблюдалось в 1908 г.
как падение Тунгусского метеорита. При этом на высоте нескольких
километров произошел мощный взрыв, воздушная волна которого по-
валила лес на огромной площади.

3. Происхождение комет и их распад на метеорные потоки. Кометы
входят в состав Солнечной системы. Следовательно, они родились
вместе с ней или в ней, хотя пока еще неизвестно, как именно.
По гипотезе голландского ученого Оорта, кометы образуют огром-
ное облако, простирающееся далеко за пределы орбиты Плутона.
Большая часть комет находится на периферии Солнечной системы.
Притяжение Юпитера может превратить некоторые кометы, перво-
начально двигавшиеся на очень большом расстоянии от Солнца и
имевшие очень большой период, в короткопериодические, которые
будут двигаться внутри планетной системы и постепенно раз-
рушаться.

Рис. 70. Фотография кометы Мркоса 1957 г. с изогнутым хвостом II типа и пря-
мым хвостом I типа вверху.

Давно замечено, что ядра периодических комет истощаются, с
каждым оборотом они светятся все слабее. Не раз наблюдалось де-
ление кометных ядер на две части и более. Это разрушение произ-
водили либо солнечные приливы, либо столкновения с метеорным
потоком. Комета, открытая чешским ученым Билым (Биэлой) еще в
1772 г., наблюдалась при повторных возвращениях с семилетним
периодом. В 1846 г. ее ядро распалось, и она превратилась в
две слабые кометы, которые после 1852 г. не наблюдались. Ког-
да в 1872 г., по расчетам, исчезнувшие кометы должны были
пройти вблизи Земли, наблюдался дождь «падающих звезд». С тех
пор 27 ноября это явление повторяется ежегодно, хотя и менее
эффектно. Мелкие твердые частички распавшегося ядра бывшей ко-
меты Б и л о г о растянулись вдоль ее орбиты (рис. 71), и, когда Зем-
ля пересекает их поток, они влетают в ее атмосферу. Эти частички
вызывают в атмосфере явление метеоров и полностью раз-
рушаются, не долетая до Земли. Известен ряд других метеорных
потоков, ширина которых, как правило, неизмеримо больше, чем
размер породивших их ядер комет.

Фотографируя путь одного и того же метеора на звездном небе,
как он проецируется для наблюдателей, отстоящих друг от друга
на 20—30 км, определяют высоту, на которой появился метеор.
Чаще всего метеорные тела начинают светиться на высоте 100—
120 км и полностью испаряются уже на высоте 80 км. В их спект-
рах видны яркие линии железа, кальция, кремния и др. Фотогра-

Рис. 71. Схема превращения распадающегося ядра кометы в поток метеорных
частиц.

фируя полет метеора камерой, объектив которой перекрывается
вращающимся затвором, получают прерывистый след, по которому
можно оценить торможение метеора воздухом. Отсюда определяют
плотность метеорных тел. Она составляет лишь около 100 кг/м3.
Вероятно, метеорные тела — это пористые частицы, поры которых
заполнены кометным льдом, который испаряется первым. По расче-
там, масса метеорных тел — порядка миллиграммов, а размер —
доли миллиметров.

Раскаленные газы, оставляемые метеорным телом, образуют
светящийся след. Метеорная частица при своем движении ионизу-
ет воздух. След из ионизованного воздуха отражает радиоволны.
Это позволило применить для изучения метеоров радиолокатор.
Удается определить и скорость метеоров. Метеорные тела, дого-
няющие Землю, имеют скорости, с которыми они влетают в атмосфе-
ру, не более 11 км/с, а летящие навстречу Земле — до 60—70 км/с.

Метеоры иногда кажутся вылетающими из некоторой области на
небе, называемой радиантом метеорного потока (рис. 72). Это
эффект перспективы (рис. 73). Пути метеоров, летящих по параллель-
ным направлениям, будучи про^лжены, кажутся сходящимися вда-
ли, как рельсы железной дороги. Радиант находится на небе в том
направлении, откуда летят данные метеорные тела. Всякий радиант
занимает определенное положение среди созвездий и участвует в
суточном вращении неба. Положение ра'дианта определяет назва-
ние метеорного потока. Например, метеоры, наблюдающиеся 10—12

Рис. 72. Дождь метеоров из радианта. Рис. 73. Перспективное схождение

параллельных линий.

августа, радиант которых находится в созвездии Персея, называются
персеидами.

Наблюдение метеорных потоков — важная научная задача,
вполне посильная для школьников. Она способствует изучению на-
шей атмосферы и вещества распавшихся комет

Знание тех дней, когда метеорные потоки встречаются с Землей,
уменьшает опасность встречи космонавтов с ними и позволяет учи-
тывать их при назначении дат космических полетов.

19 1. После захода Солнца на западе находится комета. Как относительно го-
ризонта направлен ее хвост?

2. Какова большая ось орбиты кометы Галлея, если период ее обращения
76 лет?

3. Как можно доказать, что действительно звезды с неба не падают?

4. Предположим, что рисунок 70 есть десятикратное увеличение фотографии,
полученной камерой с фокусным расстоянием объектива 10 см. Оцените длину
прямого луча в хвосте кометы в градусах, зная, что изображения Луны и Солнца
(0,5°) на фотопленке равны Vim Д°ле фокусного расстояния объектива.

-СОЛНЦЕ — БЛИЖАЙШАЯ ЗВЕЗДА1

1- Энергия Солнца. Солнце — центральное и самое массивное тело
Солнечной системы. Его масса в 333 000 раз больше массы Земли
и в 750 раз превышает массу всех других планет, вместе взятых.
Солнце — мощный источник энергий, постбянно излучаемой им
во всех участках спектра электромагнитных волн — от рентге-
новских и ультрафиолетовых лучей до радиоволн. Это излучение
оказывает сильное воздействие на все тела Солнечной системы:
нагревает их, влияет на атмосферы планет, дает свет и тепло,
необходимые для жизни на Земле.

Вместе с тем Солнце — ближайшая к нам звезда, у которой
в отличие от всех других звезд мы можем наблюдать диск и при
помощи телескопа изучать на нем мелкие детали, размером даже
до нескольких сотен километров. Солнце — типичная звезда, а по-
тому его изучение помогает понять природу звезд вообще. Види-
мый угловой диаметр Солнца незначительно меняется из-за эллип-
тичности орбиты Земли. В среднем он составляет около 32' или
1/107 радиана, т. е. диаметр Солнца равен 1/107 а. е., или при-
близительно 1 400 000 км, что в 109 раз превышает диаметр Земли.

На площадку в 1 м2, поставленную перпендикулярно сол-
нечным лучам за пределами земной атмосферы (например, на ИСЗ),
приходится 1,36 кВт лучистой энергии Солнца. Умножив это чис-
ло на площадь поверхности шара радиусом, равным расстоянию от
Земли до Солнца, получим мощность полного излучения Солнца (его
светимость), которая составляет около 4 • 1023 кВт. Так излучает
тело солнечных размеров, нагретое до температуры около 6000 К
(эффективная температура Солнца). Поток энергии, получаемой
Землей от Солнца, равен примерно 1/2 000 000 000 от его полной
энергии.

■ СОЛНЦЕ И ЗВЕЗДЫ

201- Какая энергия поступает за 1 мин от Солнца в озеро площадью 1 км2 в ясную
погоду, если высота Солнца над горизонтом 30°, а атмосфера пропускает 80%
излучения?

2. Какая мощность излучения в среднем приходится на 1 кг солнечного ве-
щества?