§ 39. МЕТЕОРНОЕ И ПЫЛЕВОЕ ВЕЩЕСТВО В МЕЖПЛАНЕТНОМ ПРОСТРАНСТВЕ
МЕТЕОРНЫЕ РОИ И СВЯЗЬ ИХ С КОМЕТАМИ
Как мы уже видели в двух предыдущих параграфах, кометы, состоящие из более или менее компактного сгустка мелких тел и пыли, переживая при каждом сближении с Солнцем распад, теряют компактность и превращаются в метеорные рои, которые распадаются дальше, так что составляющие их метеорные тела растягиваются по всей орбите. Мы имеем этому много доказательств, из которых наиболее убедительными являются два: совпадение орбит многих метеорных потоков с орбитами наблюдавшихся комет и обильные дожди падающих звезд, наблюдавшиеся при тесных сближениях Земли с кометами. В таблице 28 приведены характеристики наиболее обильных метеорных потоков в сопоставлении с элементами орбит отдельных комет. Сходство элементов настолько велико, что в большинстве случаев не остается никаких сомнений в том, что метеорные потоки движутся по соответствующим кометным орбитам. Нужно иметь при этом в виду, что наиболее убедительно совпадение больших полуосей а и эксцентриситетов е орбит и элементов, характеризующих расположение орбит в пространстве — . При этом большая полуось метеорных орбит определяется довольно неточно, так как небольшая ошибка в определении скорости метеоров приводит к большой ошибке величины а, особенно когда она велика. Наконец, следует учесть, что активность метеорного потока длится довольно долго; это свидетельствует о его размазанности в пространстве, так что область пересечения его с орбитой Земли широка. В этой области метеорные орбиты тоже варьируют в широких пределах (рис. 244).
Таблица 28. Главные метеорные потоки и кометы, их производящие
(см. скан)
Три метеорных потока — Леониды, Андромедиды и Дракониды показывали в исторические времена очень резкие вспышки активности, причем в случае Андромедид это было прямо связано с разрушением кометы Биелы, которая в 1845 г. раздвоилась и в следующее появление, в 1852 г., видны были две слабые кометы, разделенные расстоянием свыше 1,5 млн км. Больше комета Биелы не наблюдалась. Но в 1872 и 1885 гг., когда Земля пересекла орбиту кометы Биелы, и сама комета, если бы она еще существовала, была бы близка к точке пересечения, наблюдались великолепные дожди медленных метеоров (они нагоняли Землю со скоростью 19 км/с) с часовым числом их, доходившим до 7500. В 1892 и 1899 гг. потоки Андромедид опять усиливались, но незначительно. Последующая вспышка активности Андромедид наблюдалась спустя пять лет, в 1904 г., в то время как период обращения кометы Биелы составлял 6,6 лет. Значит, метеорное скопление существовало далеко впереди самой «бывшей кометы». После 1940 г. активность Андромедид возродилась, но в слабой степени.
Рис. 244. Три орбиты фотографически наблюдавшихся метеоров из потока северных Таурнд показаны вместе с орбитой кометы Энке в проекции на плоскость эклиптики. Тут же показаны орбиты Земли и Юпитера. Небольшое несовпадение орбит метеоров между собой отчасти реально, отчасти вызвано ошибками наблюдений
В настоящее время успешно сосуществуют комета Джакобини — Циннера и связанный с нею метеорный поток Драконид. Комета 1900 III была открыта Джакобини в 1900 г. вскоре после ее сильного сближения с Юпитером. После еще одного сближения с Юпитером, в 1910 г., она была повторно открыта в 1913 г. и в дальнейшем неоднократно наблюдалась с периодом обращения 6,6 лет. Узел кометной орбиты теперь находится на расстоянии всего лишь 0,001 а. е. от земной орбиты. 9 октября 1933 г. Земля проходила эту точку на 80 дней позже, чем ее пересекла комета.
В эту ночь также наблюдался великолепный дождь метеоров с радиантом в Драконе при часовом числе их до 6000. Спустя 13 лет, в ночь с 9 на 10 октября 1946 г. вновь наблюдался столь же, если не более интенсивный метеорный дождь в течение 5—6 часов, пока Земля пересекала кометную орбиту спустя 15 дней после того, как это место прошла комета. В 1952 г. Земля проходила место сближения за 195 дней до кометы и опять наблюдался небольшой метеорный дождь (часовое число 200), а в 1959 г. Дракониды практически не наблюдались, хотя Земля опередила комету в месте наибольшего сближения орбит только на три недели. Таким образом, позади кометы Джакобини — Циннера образовался метеорный рой, но сама комета от этого мало пострадала: и в 1959 г. она была достаточно яркой; 8 октября 1985 г. поток Драконид опять проявил себя в полную силу — часовое число метеоров по радионаблюдениям достигало одной-трех тысяч.
Распад комет и образование метеоров, распределяющихся затем по всей орбите или по значительной ее части, происходит таким образом, что метеорные тела покидают ядро кометы с умеренными скоростями. Было подсчитано, например, что для объяснения наблюдавшихся в 1933 и 1946 гг. дождей Драконид достаточно, чтобы метеорные частицы выбрасывались из ядра кометы со скоростями порядка 14—20 м/с. Частицы эти располагаются довольно точно в плоскости кометной орбиты, иначе продолжительность метеорного дождя была бы много больше. Скорости выброса в 10 м/с достаточно, чтобы метеорные частицы растянулись за 160 лет по малой орбите, как орбита Геминид, и за 1100 лет по большой орбите, такой, как у кометы Галлея.
Выброшенное из кометы метеорное сгущение по своей пространственной плотности оказывается довольно эфемерным образованием. Так, при всем огромном числе выпадавших в 1872 и 1885 гг. метеоров из потока Андромедид, метеорные частицы, их вызывавшие, отстояли друг от друга в среднем на 30 км.
Естественно, что химический состав метеорных тел в метеорных потоках близок к тому, который мы ожидаем в кометном веществе. Действительно, спектр метеорита Алленде, помещенного в дугу постоянного тока, вполне подобен спектрам метеоров из потоков Таурид и Геминид. Метеорит Алленде принадлежит к углистым хондритам.
Конечно, метеорный рой, существующий отдельно от кометы, подвергается иным планетным возмущениям, чем сама комета, и ввиду меньшей точности метеорной орбиты учесть возмущения трудно. Вот почему совершенно непредвиденным образом отдельные метеорные потоки и сгущения в них то сближаются, то удаляются от Земли. Таков например, несбывшийся дождь Леонид в 1899 г., который не состоялся, вопреки ожиданиям: он предполагался таким же эффективным, как в 1866, 1833 и 1799 гг. Этот поток вновь проявил себя дождем в 1966 г.
В конечном счете, гравитационные и иные возмущения превращают комету в метеорный поток, а поток становится со временем все более и более рассеянным в пространстве.
Нет сомнения, что многие, быть может, большая половина так называемых спорадических метеоров, еще сохранили признаки координированности движения, позволяющие относить их к тем или иным ассоциациям метеорных тел, некогда бывших метеорными роями, а еще раньше — кометами. Их распределение в пространстве близко к равномерному, за исключением того, что они заметно концентрируются к плоскости эклиптики. Радианты их концентрируются у направления на апекс движения Земли, что понятно, так как в этом направлении почти все метеоры — встречные, но если учесть движение Земли, то оказывается, что радианты в направлении антиапекса гораздо более многочисленны, чем в противоположном направлении: большинство метеоров, наблюдаемых радиолокационным методом, догоняют Землю, а не движутся ей навстречу. Орбиты, сильно наклоненные к эклиптике, распределены в пространстве приблизительно равномерно.