Падающие звезды и камни с неба

Когда катится по небу звездочка, оставляя в темном небе светлый след, то иные суеверные люди говорят: вот закатилась чья-то жизнь. Эти люди считают, что у каждого человека есть своя звезда на небе, что у счастливого человека и звезда яркая, а у кого звезда тусклая, у того и жизнь серая. Потому же они думают, что раз закатилась звезда, значит закатилась и жизнь.

Будь так, в дни больших сражений, когда тысячи людей расстаются с жизнью на поле боя, небо осыпалось бы звездами, как деревья пожелтевшими листьями в ветреный осенний день. И если бы это действительно звезды катились с неба, то уже давным-давно не осталось бы на нем ни одной звезды, так как на всем видимом полушарии неба самый зоркий глаз насчитывает не более 3000 звезд, между тем и без войны на земном шаре ежегодно умирает гораздо больше людей.

Много разных догадок и предположений высказывалось о природе падающих звезд, но уже более ста лет твердо установлено, что падающие звезды, называемые иначе метеорами, это не более как мелкие камешки размером с зернышко и меньше, влетающие из межпланетного пространства в нашу атмосферу и обращающиеся в ней в раскаленный пар.

Чем же доказать, что это так, что это не простое предположение? — спросят, вероятно, скептические читатели.

В IV веке до н. э. греческий философ и ученый Аристотель считал метеоры земными испарениями, и за последующие две тысячи лет никому не приходило в голову, как можно было бы проверить это предположение, ничем, впрочем, тогда не обоснованное.

Только в 1798 г. немецкие студенты Брандес и Бенценберг догадались, что природа падающих звезд стала бы для нас гораздо яснее, если бы удалось определить расстояние до них, и придумали способ, как это сделать, воспользовавшись уже знакомой нам идеей параллактического смещения.

Рис. 89. Дождь падающих звезд (Леонид), наблюдавшийся в ноябре 1866 г. (по рисунку очевидца).

Если падающая звезда (метеор) летит не очень далеко от наблюдателя, то ее путь на фоне звездного неба покажется различным, в зависимости от того, откуда наблюдатель на нее смотрит. Два наблюдателя, находящиеся на расстоянии 30—40 км друг от друга, будут видеть метеор в проекции на небесный свод в различных местах. Различие в видимом пути метеора будет для них тем меньше, чем дальше от них метеор. Точно так же бьющая струя фонтана проектируется на разные деревья, которыми обсажена площадка с фонтаном, если на него смотрят двое спутников, стоящие немного поодаль друг от друга. Уходя со своим спутником (или со спутницей, если это вам больше нравится) от фонтана, бросьте взгляд на него издали; вы оба увидите тогда его искрящуюся струю на фоне одного и того же дерева.

Рис. 90. Определение высоты метеора.

Наблюдателям нужно было лишь убедиться, что они видят и зарисовывают на звездной карте путь одного и того же метеора, а в этом им помогли часы и описание яркости, а также цвета метеора. Если они оба видели, например, зеленоватый метеор, светивший, как звезда второй величины, и притом в один и тот же момент, значит, это был один и тот же метеор, а различие в его видимом пути на небе, о чем судят по зарисовке на карте звездного неба, — это параллактическое смещение.

Из этих наблюдений можно определить с помощью тригонометрии расстояние до любой точки метеорного пути (например, точки, где метеор исчез). Не будем утомлять читателя тригонометрией или описывать подробности графического решения задачи, которое тут также возможно. Приведем лишь простейший пример.

На рис. 90 2-й наблюдатель видит метеор (летящий по прямой) вспыхнувшим в точке а (в проекции на небесную сферу). Пусть эта точка лежит у него прямо над головой. 1-й наблюдатель, находящийся на 30 км в стороне, увидит ту же точку (начало метеора) в точке а, которая уже не будет над его головой.

Сравнивая свои зарисовки метеора на звездной карте, наблюдатели видят, что точка а отстоит от точки а на 18°. Значит, в этом прямоугольном треугольнике угол при точке А равен 18°.

По таблицам тригонометрических функций можно убедиться в том, что если угол равен 18°, то противолежащий ему катет прямоугольного треугольника в три раза меньше прилежащего катета. Если противолежащий катет, т. е. расстояние между наблюдателями, было, скажем, 30 км, то, значит, расстояние точки появления метеора от 2-го наблюдателя было 90 км.

Так было установлено, что путь метеора над Землей находится на высоте около сотни километров, и притом начало его — выше, а точка исчезновения — ниже.

Хотя явления метеоров протекают в атмосфере (как мы убеждаемся из определения их высот над Землей), но их скорости убеждают нас в том, что они не могут быть земного происхождения. Весь свой путь длиной в 30—40 км они пролетают примерно за секунду и даже быстрее. Такую скорость — десятки километров в секунду — может иметь только тело, несущееся в мировом пространстве и вторгшееся в нашу атмосферу извне. В этом нас убеждают и многие другие наблюдения метеоров.

В 1833 г. было замечено, что во время звездного дождя, когда метеоры падали во множестве, все они вылетали из одного и того же созвездия — из созвездия Льва. Так было и вечером, и ночью, и под утро.

Таким образом, то место неба, откуда вылетали метеоры, участвовало в суточном вращении неба, в этом кажущемся движении, вызванном суточным вращением Земли. Значит, по отношению к потоку метеоров, точно так же как и по отношению к звездам, Земля поворачивается, значит, метеоры приходят к нам из межпланетного пространства, они не связаны с Землей, не участвуют в ее вращении.

Метеоры светятся в земной атмосфере, но сами возникают не в ней, а попадают в нее извне, из мирового пространства. Метеоры — это гости нашей планеты, странники в безвоздушном пространстве, но гостят они у нас кратковременнее, чем живут мотыльки в летний день. Влетая со скоростью десятков километров в секунду из безвоздушного пространства в атмосферу, под действием сопротивления атмосферы они накаляются, превращаются в пар и, ярко светясь в течение какой-либо секунды, «растворяются» в воздухе. Такова участь этих мелких камешков, быть может, миллиарды лет носившихся невредимыми в межпланетных просторах и погибших, как мошки, влетевшие в костер, при первом соприкосновении с воздушным покрывалом Земли.

Автор проговаривался уже не раз, что метеоры — это мелкие камешки, влетающие в атмосферу Земли. А уж раз так, то приходится сразу же заявить, что основанием к этому заключению являются прежде всего случаи падения на Землю «камней с неба».

Среди метеоров наблюдаются иногда чрезвычайно яркие, уже не «падающие звезды», а скорее летящие огненные шары, бывающие видимыми даже днем. Их называют болидами. И вот бывает, что в том месте атмосферы, где болид заканчивает свой блистательный полет, возникает темное облачко, а на Землю падает камень. Земли достигают только более крупные камни, не успевшие полностью испариться при своем полете сквозь атмосферу. Камни, выпадающие на Землю с неба и называемые метеоритами, встречаются всех размеров, начиная с пылинок и кончая камнями размером с большой шкаф. Американские астрономы Уиппл и Яккиа установили, что типичные твердые кусочки, производящие явление метеоров, имеют рыхлое строение.

То, что метеоры являются камешками, подтверждается фотографиями спектров метеоров, которые за последнее время удалось получить.