§ 2. Открытие малых планет и регулярных метеорных потоков в Солнечной системе. Пиацци, Ольберс; Олмстэд, Араго

Новым стимулом для развития концепции космической природы «метеорных камней» и «метеорного железа» стало открытие в 1801—1807 гг. первых астероидов (термин В. Гершеля) между орбитами Марса и Юпитера. Первый из них открыл совершенно случайно 1 января 1801 г. итальянский астроном Дж. Пиацци (1746—1826) в Палермо (Сицилия). Новая планета была названа им Церерой (богиня-покровительница Сицилии), но тут же утеряна и вновь найдена на небе лишь благодаря придуманному молодым К. Гауссом (1777—1855) методу определения орбиты по трем наблюдениям. Планету отыскал в 1802 г. немецкий астроном Г. Ольберс (1758—1840), открывший затем еще две таких планетки в 1802 и 1807 гг. (причем с орбитами, пересекавшимися в одной области, что натолкнуло Ольберса на идею происхождения этих тел в результате разрыва одной большой планеты).

В эти же годы были открыты особые структурные особенности метеоритов (хондры), заметная примесь никеля и крупнокристаллическая структура метеорного железа. Это убедило ученых в реальности феномена. Но источник его оставался еще далеко не ясным (на уровне гипотезы удерживалось лунно-вулканическое объяснение). Надежды на прямое исследование метеорного вещества не оправдались: вопрос о природе падающих масс оставался нерешенным, поскольку в них не оказалось внеземных химических элементов (впрочем, известная история открытия гелия показывает, что и в этом случае проблема вряд ли могла бы считаться решенной).

В 1794 г. Хладни указал более надежный путь к установлению космического, внеземного источника метеорных масс: изучение количественных закономерностей тех световых эффектов, которые сопровождают падающие массы — болиды. Именно оценки скоростей болидов указали в свое время первым серьезным исследователям их в XVIII в. (Галлею, Принглю, Риттенхаузу) на внеземную природу объектов, движущихся в виде «огненных метеоров». О твердости, плотности, массивности, даже отчасти о характере вещества этих объектов косвенно свидетельствовали именно некоторые наблюдаемые эффекты летящих огненных шаров — разбрызгивание ими искр (подобно тому, как это бывает при плавлении железа), цвет плавящегося железа, раскалывание огненных шаров на части, дымный хвост.

И все же для XIX в., когда началось серьезное научное изучение феномена, таких в основном глазомерных оценок параметров болидов уже было недостаточно. Значительные расхождения в оценках скоростей, высот, размеров и длительности полета болидов требовали более систематических наблюдений и количественных исследований явления. Однако в отношении болидов это оказалось недостаточным в XIX в. из-за случайного, всегда внезапного и кратковременного, к тому же довольно редкого, появления ярких болидов. Еще реже их случалось наблюдать достаточно подготовленным наблюдателям (Хладни сетовал, что за свою жизнь ему так и не довелось увидеть болид). Поэтому подход к решению проблемы происхождения метеорных масс со стороны изучения болидов также не оправдал надежд.

Тем временем укрепившееся (особенно после обширного метеоритного дождя в Нормандии в 1803 г., специально исследованного Био по поручению Парижской академии наук) убеждение в реальности причинной связи падающих масс и «огненных метеоров» вновь привлекло внимание исследователей к более слабому классу таких метеоров — падающим звездам. И поскольку падающие звезды могли наблюдаться каждую ночь и представляли собой объект, доступный систематическому наблюдению и изучению, то к ним обратились уже в конце XVIII в. астрономы в поисках решения общей проблемы метеорных масс и болидов. Особое внимание привлекало явление звездных дождей.

Таким образом, уже в первый период становления метеоритики наметились два пути изучения: астрономический и химико-физико-минералогический. Первый был начат с изучения падающих звезд (за которыми только и закрепилось название «метеоры») в 1798 г. И.Ф. Бенценбергом и Г.В. Брандесом. Этот путь и привел к прямому доказательству космической природы метеоров.

В ноябре 1833 г. американский математик и астроном Д. Олмстэд обратил внимание на тот факт, что радиант длившегося уже несколько часов подряд звездного дождя не меняет своего положения среди звезд (в созвездии Льва), т. е. не участвует в су точном движении Земли. Из этого он сделал правильный вывод, что источник падающих звезд находится в космосе. Вскоре после этого Д.Ф. Араго, собрав и проанализировав данные многочисленных наблюдений того же звездного дождя, сделал вывод о существовании в Солнечной системе регулярных орбитальных потоков малых (метеорных) тел — потоков, пересекающих орбит Земли. Предположив неоднородное распределение метеорных частиц вдоль потока, Араго объяснил характерную периодичность особенно богатых звездных ноябрьских дождей и установил этот период равным приблизительно 33 годам (1837). Тем самым получило косвенное подтверждение и космическое происхождение болидов, равно как и падающих в их сопровождении плотных масс. Изучение падающих звезд сформировалось к концу 30-х годов XIX в. в самостоятельную область науки о космосе — метеорную астрономию. Она была поистине коллективным творением, так как у ее истоков стояли, помимо Лихтенберга, Бенценберга, Брандеса и Олмстэда, также Ольберс, Араго, А. Гумбольдт и др.

По мере укрепления концепции о метеорном веществе как существенном структурном элементе Солнечной системы, вместо картины изолированных, связанных друг с другом лишь тяготением небесных тел, космическое (по меньшей мере, межпланетное) пространство представало в совершенно ином виде — к содержащее мелкодисперсное вещество, возможно более древнее чем Солнечная система. Сам Хладни в 1803—1819 гг. развил свою концепцию космического происхождения метеоритов как остаточного строительного материала планетных систем, сохранившегося в межпланетном и межзвездном пространстве, допуская связь метеоритов и с кометами. Куски и частицы этого вещества («метеорные тела») время от времени сталкиваются друг с другом и с Землей. Достигая ее поверхности в виде метеоритов, они приносят информацию об условиях существования и о природе космического вещества, об истории возникновения и эволюции нашей планетной системы. До недавнего времени это был единственный материальный источник такой информации. В наши дни метеориты как источник информации приобретают особенно большое значение благодаря созданию на их основе космохимии, а также космических «продолжений» других, ранее чисто земных наук — минералогии, геологии, кристаллографии... А начался этот путь с Палласова Железа.

Космическая метеоритная концепция укрепила идею вещественного единства окружающей наблюдаемой Вселенной за десятилетия до открытия другого мощного метода изучения Вселенной — спектрального анализа.