Вам наверняка знаком этот момент: вы выходите на улицу тёмной ночью, поднимаете голову к звёздам — и вдруг яркая полоса света проносится по небосводу и исчезает, будто её и не было. Куда она подевалась? Откуда взялась эта «падающая звезда» и как она оказалась именно в вашем кусочке неба?
Как директор обсерватории Петерса в Гамильтон-колледже, я провёл бесчисленное количество ночей у телескопа и видел множество таких же световых штрихов, рассекающих тьму. И я здесь, чтобы сказать вам прямо: то, что вы видели, — вовсе не звезда. Вы своими глазами наблюдали финал путешествия длиной в четыре целых шесть десятых миллиарда лет. Перед вами только что испарился обломок кометы или астероида — ровесник самой Солнечной системы.
Осколки рассвета: как рождались астероиды и кометы
Примерно 4,6 миллиарда лет назад Солнечная система переживала младенчество. Гигантский шар из газа и пыли, которому предстояло стать нашим космическим домом, накапливал материю в центре, формируя то, что в итоге превратится в Солнце. Одновременно с этим пыль сгущалась в небольших сгустках подальше от центра — эти сгустки слипались в первые комки вещества, которые учёные называют планетезималями.
Астероиды родились из планетезималей во внутренних областях Солнечной системы, поближе к молодому Солнцу. В этой центральной части было жарко, поэтому планетезимали состояли в основном из камня и металлов, способных выдерживать экстремальные температуры. Самые крупные из этих обломков соединялись друг с другом и образовали планеты земной группы: Меркурий, Венеру, Землю и Марс. Те планетезимали, которым не хватило массы, чтобы стать планетами, остались на орбите и стали астероидами — теми самыми, что и сегодня вращаются во внутренней части Солнечной системы.
Кометы сформировались на окраинах — там, где было достаточно холодно, чтобы вода и похожие на неё водородные соединения замерзали в лёд. Планетезимали в этом регионе состояли не только из камня и металла, но и изо льда. Некоторым из них удалось вырасти настолько быстро и значительно, что их гравитация смогла удержать огромные атмосферы из самых распространённых газов ранней Солнечной системы — водорода и гелия. Так родились планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. А те планетезимали, что не вошли в их состав, остались странствовать по системе уже в роли комет.
Как рождается метеор: от космического камня до вспышки в небе
Астероиды до сих пор в изобилии населяют внутреннюю часть Солнечной системы, и время от времени некоторые из них неизбежно сталкиваются с Землёй. Когда кусок породы входит в атмосферу, он несётся со скоростью в десятки километров в секунду. При входе он способен создать громоподобный звуковой удар. Двигаясь сквозь воздух быстрее скорости звука, астероид порождает ударную волну — тот самый грохот, который иногда слышат наблюдатели.
За десятки километров пути сквозь атмосферу пришелец сталкивается с молекулами воздуха, и невероятные температуры вкупе с колоссальным давлением обычно полностью его испаряют. Шлейф испаряющихся частиц, откалывающихся от астероида, и создаёт яркую полосу света, прорезающую небо. У неё есть научное имя — метеор, а в просторечии мы зовём её падающей звездой.
Кометы и метеорные дожди: ежегодное свидание с хвостом «грязного снежка»
Кометы, хотя и обитают преимущественно во внешней Солнечной системе, тоже способны порождать метеоры — и даже целые метеорные дожди. Некоторые кометы каждый год проходят по длинным эллиптическим орбитам сквозь внутреннюю часть системы. Эти объекты иногда называют «грязными снежками» — они состоят из пыли и льда. Когда комета подбирается слишком близко к Солнцу, она начинает понемногу таять, и у неё отрастает хвост из газа и обломков, оставляемый позади.
Если траектория кометы пересекается с орбитой Земли, то во время своего ежегодного путешествия вокруг Солнца наша планета врезается в эти поля обломков. Мусор входит в атмосферу, испаряется и порождает многочисленные световые полосы — это и есть метеорный дождь. Поскольку Земля встречается с этим мусором в одной и той же точке своей орбиты из года в год, метеорные дожди — явление предсказуемое и ежегодное. Если найти по-настоящему тёмное небо, в пик хорошего метеорного потока можно увидеть десятки падающих звёзд в час.
Охота за метеоритами: что делать, если вы нашли камень с небес
Те метеоры, что оказываются достаточно крупными, чтобы пережить путешествие сквозь атмосферу и рухнуть на поверхность Земли, называются метеоритами. Как правило, они происходят от астероидов, изначальный размер которых превышал футбольное поле.
Опознать метеорит непросто, потому что внешне он зачастую ничем не отличается от обычного земного камня. Именно поэтому люди чаще всего находят метеориты в геологически неизменных регионах — пустынях и ледяных полях, где космический пришелец резко выделяется на фоне окружающего ландшафта. Метеориты обычно состоят из камня, никеля и железа и часто обладают магнитными свойствами. Многие имеют неправильную, испещрённую вмятинами форму, а некоторые покрыты гладкой коркой — следом от горения в атмосфере.
Метеориты — чрезвычайная редкость и огромная ценность для науки, изучающей раннюю Солнечную систему. Если вы подозреваете, что нашли такой камень, первым делом сверьте его характеристики с признаками метеорита, а затем свяжитесь с местными геологами.
Путешествие длиной в вечность
В следующий раз, когда заметите метеор в ночном небе, помните: вы становитесь свидетелем финала путешествия, которое длилось миллиарды лет. Этот крошечный посланник пережил рождение планет, видел, как зажигалось Солнце, пролетел сквозь немыслимые расстояния и холод космической пустоты — только для того, чтобы на одну короткую, ослепительную секунду вспыхнуть именно для вас. Загадывайте желание, но главное — осознайте: вы только что прикоснулись к истории, старше самой Земли.
Ваш комментарий