Field Guide to Meteors and Meteorites / Практическое руководство по метеорам и метеоритам: CHAPTER ONE Interplanetary Dust and Meteors

Часть первая

Kanta 10.06.15 в 15:19

Межпланетная пыль и метеоры

Kanta 10.06.15 в 15:19

На всем протяжении Млечного пути простираются огромные облака из газа и пыли.

Kanta 10.06.15 в 15:22

Обычно размером в 10–50 парсек, это темные молекулярные облака из водорода, гелия, органических молекул и пыли.

Kanta 10.06.15 в 15:24

Холодные и темные, они настолько плотны, что свет едва проникает сквозь них.

Kanta 10.06.15 в 15:28

Мы видим эти межзвездные облака, как силуэты против света фоновых звезд или звезд, погруженных в яркие диффузные облака водорода.

Kanta 10.06.15 в 15:30

Пылевые частицы состоят из тяжелых элементов, таких, как железо и углерод, и простых молекул, например, карбида кремния, графита и алмаза.

Junazzz 24.06.15 в 15:10

Пыль рассеивается между зернами кремния, образуя ядра, вокруг которых концентрируется лед.

Junazzz 24.06.15 в 15:12

Эти частицы впервые были обнаружены в примитивных углистых хондритных метеоритах, и в совокупности называются межзвездными пылевыми частицами.

Junazzz 24.06.15 в 15:24

Эти более тяжелые компоненты являются контаминантами и образуются не в самом облаке, а около ближайших массивных звезд вследствие проходящих внутри них термоядерных реакций. Позднее они разносятся по всему Млечному Пути звездными ветрами.

Junazzz 24.06.15 в 15:30

Молекулярные облака часто фрагментируются из-за своей нестабильности, а возможно и по причине мощных взрывов находящихся рядом суперновых, которые генерируют чудовищные ударные волны, вызывающие коллапс и фрагментацию.

Junazzz 24.06.15 в 15:34

После коллапса фрагменты образуют ядра с гораздо более высокой плотностью - около 104 молекул/см3.

Junazzz 24.06.15 в 15:36

Коллапс продолжается до тех пор, пока не образуется быстро вращающаяся протозвезда, или протосолнце, окруженная плотным диском газа и пыли по экватору.

Junazzz 24.06.15 в 15:39

Такой диск называется диском протопланетарной аккреции.

Junazzz 24.06.15 в 15:40

Вскоре после формирования и начала охлаждения диска начинается приращение массы за счет огнеупорных минералов.

Junazzz 24.06.15 в 15:42

Все это заняло в истории нашей Солнечной системы около ста тысяч лет.

Junazzz 24.06.15 в 15:44

Развитие протосолнца и его диска скрыто, как в коконе, в молекулярном облаке - звездной колыбели.

Junazzz 24.06.15 в 15:50

Профессиональные астрономы и любители знакомы с такими туманностями, наблюдая их в телескоп в течение долгих лет.

Junazzz 24.06.15 в 15:52

Хорошо известная область звездного облака Щит, которое проходит по созвездию Щит в летнем Млечном пути.

Junazzz 24.06.15 в 15:55

С помощью любительского телескопа здесь можно увидеть открытое звездное скопление со звездами спектральных классов O и B, окутанных туманностью, отмеченное в звездных атласах как Объект Мессье 16.

Junazzz 24.06.15 в 16:02

Несколько лет назад с помощью телескопа Хаббл была получена фотография центральной части скопления - Туманности Орёл. На ней видны огромные колонны темных молекулярных облаков на фоне диффузных светлых пятен водорода.

Junazzz 24.06.15 в 16:06

Частицы межзвездной пыли рассеивают голубой свет запечатленных горячих звезд.

Junazzz 24.06.15 в 16:09

На верхушках колонн происходит фотоиспарение, дающее возможность появления новых солнечных систем.

Junazzz 24.06.15 в 16:18

Рисунок 1.1.

Junazzz 24.06.15 в 16:20

Космический телескоп Хаббл запечатлел верхушку колонны из молекулярного водорода и пыли, которая, по-видимому, является инкубатором для новых звезд в М-16, Туманности Орла.

Junazzz 24.06.15 в 16:22

Каждая проекция немного больше нашей Солнечной системы.

Junazzz 24.06.15 в 16:23

Предоставлено NASA, ESA и STScI (J. Hester и Р. Scowen, Университет штата Аризона).

Junazzz 24.06.15 в 16:24

Межпланетные частицы пыли (МЧП)

Junazzz 24.06.15 в 16:24

На сегодняшний день Солнечная система - это все еще пыльное место, но пыль, осевшая когда-то на диске аккреции вокруг протоСолнца - это не та пыль, которую мы можем найти в пределах нашей системы сейчас.

Junazzz 24.06.15 в 16:27

Мы знаем, что межпланетные частицы пыли (МЧП), или микрометеороиды, изначально появились из двух источников, связанных с Солнечной системой - комет и астероидов.

Junazzz 24.06.15 в 16:29

Третий источник мельчайших частиц находится за много световых лет от Солнечной системы в межзвездном пространстве галактики Млечный Путь.

Junazzz 24.06.15 в 16:31

Это частично упомянутые выше межзвездные частицы, большей частью состоящие из углеродных минералов, являющихся остатками суперновых галактики.

Junazzz 24.06.15 в 16:34

Время жизни МЧП

Junazzz 24.06.15 в 16:35

Судьба МЧП в звездной системе зависит от их массы и размера.

Junazzz 24.06.15 в 16:36

МЧП - мельчайшие части звездной системы.

Junazzz 24.06.15 в 16:37

Их размеры варьируют от микрометра (10-4 см) до нескольких микрометров.

Junazzz 24.06.15 в 16:37

Частицы такого размера сильно замедляются в атмосфере Земли раньше, чем смогут нагреться настолько, чтобы стать видимым метеором.

Junazzz 24.06.15 в 16:39

Отношение их массы к объему достаточно мало, а значит, площадь их поверхности, связанная с массой, высока настолько, чтобы быстро остывать после трения об атмосферу и оставаться почти нетронутыми.

Junazzz 24.06.15 в 16:46

Учитывая, что начальная скорость частиц равна второй космической скорости в 7,7 миль/сек (11,7 км/с), критический предел размера при входе в атмосферу без распада для таких частиц равен около 52 мкм в диаметре.

Junazzz 24.06.15 в 16:53

Такие частички пыли в конце концов достигнут Земли в качестве микрометеоритов.

Junazzz 24.06.15 в 16:54

Частицы размером меньше одного микрометра будут находится под воздействием давления солнечной радиации и звездного ветра.

Junazzz 24.06.15 в 16:55

Вместе они образуют непрерывную радиально направленную силу, которая в конце концов выносит частицы за пределы Солнечной системы.

Junazzz 24.06.15 в 16:56

Ранние космические корабли, такие как Пионер 10 и 11, удаляясь от Солнца, сталкивались с этими мелкими частицами на расстоянии около 18 а. е. (среднее расстояние от Земли до Солнца).

Junazzz 24.06.15 в 17:00

Частицы диаметром от нескольких микрометров до нескольких миллиметров также ожидает разная судьба.

Junazzz 24.06.15 в 17:01

Для этих более массивных частиц сила гравитации Солнца превосходит силу давления электромагнитного излучения.

Junazzz 24.06.15 в 17:02

Сила гравитации посылает их по эллиптической орбите вокруг Солнца.

Junazzz 24.06.15 в 17:03

Направление воздействия давления электромагнитного излучения не совсем радиально Солнцу, а скорее противоположно движению частиц вокруг него.

Junazzz 24.06.15 в 17:07

Как пример можно привести вождение автомобиля во время ливня.

Junazzz 24.06.15 в 17:08

Вертикально падающие капли также будут иметь горизонтальную скорость, равную по модулю и противоположную по направлению скорости машины.

Junazzz 24.06.15 в 17:11

К частицам, вращающимся вокруг Солнца, фотоны не будут подлетать радиально от Солнца, а будут смещаться в направлении, противоположном движению частиц.

Junazzz 24.06.15 в 17:13