Откуда прилетают и как падают на Землю метеориты.

Орбиты метеоритов. Все как-то привыкли к тому, что астероиды кружатся вокруг Солнца на огромных расстояниях. Они в 2—3 раза дальше от Солнца, чем наша Земля. Лишь немногие астероиды приближаются к Земле, но происходит это не из-за малых размеров орбит, а из-за большого их эксцентриситета. Афелии орбит таких астероидов всегда остаются за орбитой Марса. Метеориты, падающие на Землю, считаются обломками астероидов, и предполагается, что перед встречей с Землей они также двигались по орбитам, уходящим далеко от Солнца. Около 30 лет назад доктор физико-математических наук Б. Ю. Левин на основании имевшихся тогда данных высказал предположение о том, что некоторые метеориты двигались по орбитам малых размеров. Более тщательный анализ сведений об атмосферных траекториях и скоростях вступления метеоритов в земную атмосферу, выполненный недавно автором этой заметки, показал, что по крайней мере 10% метеоритов обладали необычайно маленькими орбитами, расположенными целиком в окрестностях земной орбиты. Таковы метеориты Моч, Мюррей, Старое Песьяное, Вашугал и Горловка. Это метеориты разного химического и минералогического состава, так что вряд ли они — обломки одного и того же астероида. До последнего времени не было известно ни одного астероида с малой орбитой. Но вот первый, открытый в 1976 году астероид получивший предварительное обозначение 1976 АА, оказался именно таким объектом. Среднее расстояние астероида от Солнца меньше, чем расстояние Земли, и составляет 0,966 а. е. Перигелий его орбиты находится в 0,79 а. е., афелий — в 1,014 а. е. от Солнца. Период обращения астероида вокруг Солнца меньше года — 346,8 суток.

Орбита астероида 1976 АА в Солнечной системе (построена по данным,' вычисленным Б. Марсденом). Орбита наклонена к плоскости эклиптики на 17°

В Аризонском университете и в университете на Гавайях были проведены уникальные наблюдения отражательной способности астероида в разных участках спектра. Результаты наблюдений сравнивались с лабораторными измерениями характеристик вещества метеоритов, Луны и земных горных пород. Оказалось, что астероид 1976 АА. сложен темным материалом, похожим на вещество углистых метеоритов. Этот вывод, однако, нельзя рассматривать как окончательный. Известны и обыкновенные хондриты (например, Горловка или Фармингтон), которые настолько темные, что если бы они не упали на Землю, а наблюдались в космическом пространстве, их можно было бы принять за углистые метеориты. Пока можно утверждать, что и у астероида 1976 АА низкое альбедо. Вероятно, этот астероид поперечником около 3,5 км имеет неправильную обломочную форму. К сожалению, столь малые объекты, как астероид 1976 АА, да к тому же еще и такие темные, хорошо наблюдаются лишь в периоды тесных сближений с Землей.

Орбиты пяти метеоритов в Солнечной системе. Исходные данные, на основе которых определялись орбиты, известны с недостаточной точностью, поэтому показаны зоны, где могут располагаться орбиты. У всех пяти метеоритов орбиты малого размера. Место встречи метеоритов с Землей отмечено звездочкой.

Падение метеоритов. В зимний вечер 5 февраля 1977 года, в 19 часов 17 минут, маленький астероидный осколок вторгся в атмосферу Земли над территорией Канады. Яркий болид вспыхнул и покатился по небу огненным шаром, за которым потянулся красноватый шлейф—хвост. Приблизительно через 5 секунд болид рассыпался в искры, которые быстро погасли. Еще через неколько секунд на поверхность Земли упали обломки метеорита. Один был найден спустя 12 дней. Метеорит назвали Иннисфри. Его полет в атмосфере сфотографировала болидная сеть Канады. С 1971 года 12 станций этой сети непрерывно следят за небом в течение всего темного времени суток, подкарауливая болиды, которые могут закончиться выпадением метеоритов. Станции расположены приблизительно в 200 км друг от друга в районах Альберты, Саскатчевана и Манитобы, вдали от больших городов.

Орбиты метеоритов Иннисфри, Лост Сити и Пржибрама. Место встречи метеоритов с Землей отмечено звездочкой. Показана также орбита тела, которое породило яркий болид в США в 1972 году. V— направление на точку весеннего равноденствия.

Следует сказать, что аналогичные болидные сети существуют в США, Чехословакии, ГДР и ФРГ, а также в Англии. За исключением последней, все они обслуживаются специалистами. За время функционирования болидных сетей сфотографированы тысячи болидов. Десягки раз на основании анализа кинематических, динамических и фотометрических характеристик болидов, полученных в результате изучения их фотографий, ученые предполагали, что выпал метеорит. К сожалению, все- поиски оканчивались неудачей, несмотря на то, что места «приземления» метеоритов были вычислены с точностью до нескольких сот метров.

До сих пор удалось найти всего лишь два метеорита, полет которых в атмосфере успели запечатлеть фотографические камеры: в 1959 году — метеорит Пржибрам в Чехословакии и в 1970 году — метеорит Лост Сити в США. Правда, Пржибрам сфотографировали «случайно» еще до создания специальных сетей. Полет Лост Сити зарегистрировала болидная сеть США спустя пять лет после ее ввода в действие. Таким образом, почти из трех тысяч метеоритов, известных ученым, только для Пржибрама и Лост Сити по фотографическим данным бы-ди установлены атмосферные траектории, скорости движения в атмосфере и межпланетном пространстве, размеры, форма и ориентация орбит в Солнечной системе. А между тем предполагали, что определение орбит метеоритов (а не просто болидов, порожденных телами неизвестного состава, неизвестной структуры и неизвестного происхождения) и находка свежих, только что выпавших метеоритов будут основной «продукцией» болидных сетей. Но шел год за годом, и ученые начали терять надежду. В научных кругах все чаще ставилась под сомнение целесообразность болидных сетей. Этот вопрос обсуждался на специальном симпозиуме, проходившем во время Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза осенью 1976 года в Гренобле (Франция). В резолюциях симпозиума указывались проблемы, которые могут быть решены с помощью болидных сетей, однако возможность находки метеоритов, падение которых было зарегистрировано, представлялась сомнительной. И пот, наконец, найден еще один метеорит после того, как сфотографировали его полет, в атмосфере. Канадские ученые по интенсивности свечения оценили массу разлетевшихся частей метеорита — искр. Поскольку фотографии были получены с применением обтюраторов, удалось определить н скорости их движения перед самым угасанием. Далее, предположив, что осколки двигались по баллистическим кривым, канадские ученые рассчитали места падения обломков.

17 февраля 1977 года был найден первый (и, как полагают, самый крупный) из обломков метеорита в 0,5 км от предвычнсленного места падения. Этот небольшой метеорит (размеры 10Х9Х8 см и масса около 2,1 кг) оказался хондритом — представителем наиболее распространенной разновидности метеоритов. Форма и размеры орбиты Иннисфри поразительно напоминают орбиту Лост Сити, который тоже относится к хондритам, но имеет другой состав. К эклиптике обе орбиты наклонены почти одинаково — Приблизительно на 12°. Но ориентация орбит в Солнечной системе различна. Лишь один крошечный астероид — тело поперечником в десятки метров — был открыт на сходной орбите в 1972 году, когда он прошел мимо Земли, на высоте 57 км над ее поверхностью. Астероид буквально «пронзил» земную атмосферу над территорией США и снова улетел в межпланетное пространство. Метеорит Иннисфри в перигелии своей орбиты проникал внутрь орбиты Земли всего на 0,014 а. е. В афелии он удалялся от Солнца на 2,5а.е. Из-за малого наклона орбиты к плоскости эклиптики он уходил от нее более чем на 0,32 а. е. Линия узлов орбиты всего на 2° отклонялась от линии апсид. Едва пройдя перигелий, метеорит, имевший скорость около 33 км/с, догнал Землю, которая движется по своей орбите со скоростью около 30 км/с. Когда метеорит приблизился к Земле, ее притяжение увеличило относительную скорость метеорита до 14,5 км/е. С такой скоростью он вошел в атмосферу Земли, выдержал сопротивление атмосферы и достиг земной поверхности, хотя и раздробился на части.

Авторство и источники информации: 
 
1. Кандидат физико-математических наук А. Н. СИМОНЕНКО.
2. По материалам журнала «Земля и Вселенная» № 2 и № 5 за 1977 год.
3. Подготовлено проектом 'Астрогалактика', опубликовано 2 июля 2005 года.