 |
Астронет: Д. Ю. Клыков/ГАИШ Метеоры http://variable-stars.ru/db/msg/1198013/02.html |
<< Введение | Оглавление | Глава 2. >>
1. ИСТОРИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ВЗГЛЯДОВ НА МЕТЕОРЫ
Явление метеоров известно человечеству со времён глубокой древности. Первые документальные записи о метеорах найдены в древнеегипетском папирусе, написанном за 2000 лет до нашей эры, ныне хранящемся в Ленинградском Эрмитаже. Легенды и сказания многих народов отражают примитивные взгляды и поверья, связанные с внезапным появлением болидов, полётом метеоров и выпадением "камней с неба". Древнегреческий миф рассказывает о Фаэтоне, который похитил упряжку огненных коней своего отца, бога Солнца Аполлона, проехал на пылающей колеснице по небу, а затем упал на Землю в виде огромного камня. Это в сущности поэтическое повествование о полёте гигантского болида, завершившегося падением метеорита. Миф о Фаэтоне перекликается со сказаниями индейцев Северной Америки, которые, наблюдая в незапамятные времена падение гигантского метеорита в Аризонской пустыне, передавали из поколения в поколение легенду о боге огня, сошедшем на Землю. В арабских легендах, вошедших в цикл сказаний тысячи и одной ночи Шехерезады, говорится о метеорах как об огненных стрелах, которые ангелы мечут в демонов. Упоминания о звёздных дождях в китайских летописях встречаются впервые ещё в 1768 г. до н.э., , и с тех пор их можно найти в многочисленных летописях Китая, Кореи, Руси, стран Западной Европы.
В IV веке до н.э. древнегреческий философ Диоген Аполлонийский впервые высказал правильное предположение о том, что метеоры - это космические тела и что они представляют собой "невидимые звёзды, которые попадают на Землю и потухают, как упавшая у реки Эгос-Потамос огненная каменная звезда". Правда, это мнение не стало общепринятым. Вместе с Аристотелем большинство античных, а затем и средневековых философов и учёных считало, что метеоры являются чисто атмосферным явлением, возникающим при воспламенении земных испарений, когда они, подымаясь, приближаются к огненной сфере Солнца. Глыбу же около реки Эгос-Потамос, которая в действительности, вероятно, была метеоритом, Аристотель считал камнем земного происхождения.
В IX-XI веках н.э. в китайских летописях встречаются довольно подробные наблюдения метеоров, уже в наши дни впервые научно обработанные советским астрономом И.С. Астаповичем. Оказалось, что около тысячи лет назад наблюдались многие из действующих и поныне метеорных потоков, но некоторые потоки с тех пор совершенно исчезли. В древнерусских летописях мы встречаем в 1091 г. первую запись о болиде, а в 1202 г. - упоминание об обильном метеорном потоке Леонид. Довольно подробно описан в русских летописях каменный дождь 25 июня 1290 г. близ г. Устюга Великого. Выпадение метеоритов в этот день сопровождалось мощным весьма ярким болидом, громкими звуками и сотрясением почвы. Сильно пострадал в результате полёта болида и выпадения каменных осколков лес в районе Котоваловская Весь. 19 мая 1421 г. в Новгороде Великом был отмечен яркий болид, сопровождавшийся мощными звуковыми явлениями и выпадением роя каменных метеоритов. Известен и ряд других аналогичных записей.
Несмотря на постепенное накопление фактического материала, в течение почти двух тысячелетий в воззрениях человечества на метеорные явления не произошло никаких существенных изменений. После многовекового застоя в развитии астрономии и в том числе представлений, относящихся к метеорам, впервые на них вновь обратили внимание в конце XVII века. В частности, Галлей в Англии определил в 1686 г. траекторию полёта яркого болида и высказал гипотезу о космическом происхождении метеорного тела, породившего это явление.
В России первые наблюдения метеоров наряду с другими атмосферными явлениями производились в Петербурге И. Гмелиным, Г. Крафтом, А. Татищевым, начиная с 1734 г.
Конец XVIII столетия можно считать временем возникновения метеорной астрономии. В 1794 г. член-корреспондент Петербургской академии наук Э.Ф. Хладни убедительно показал, что метеориты попадают на Землю из межпланетного пространства. В 1798 г. немецкие студенты Г. Брандес и И. Бенценберг впервые определили высоты метеоров на основании одновременных наблюдений из двух удалённых пунктов. В 1799 г. А. Гумбольдт наблюдал во время своего путешествия в Южную Америку звёздный дождь метеорного потока Леонид и из расспросов старожилов-индейцев установил, что такие же звёздные дожди наблюдались в 1733 и 1766 гг. и что, следовательно, периодичность появления звёздных дождей Леонид составляет 33 года. В 1832 г. обильный звёздный дождь Леонид наблюдался в восточном полушарии Земли, а в 1833 г. - в западном. В 1832 г. курский астроном-самоучка Ф.А. Семёнов наблюдал Леониды, открыл явление радиации метеоров, связанное с кажущимся перспективным расхождением их путей, на самом деле параллельных между собой в пространстве, и, наконец, высказал предположение о связи метеоров с кометами. В 1833 г., независимо от Ф.А. Семёнова, явление радиации метеоров было открыто многими наблюдателями в Западной Европе и Северной Америке.
Звёздные дожди 1799 и 1832-1833 гг. вызвали большой интерес среди учёных и заставили французских астрономов Д. Араго и Ж. Био обратиться к изучению китайских, корейских и японских летописей. Оказалось, что звёздные дожди Леонид наблюдаются уже в течение более чем 3500 лет с периодом в 33 года. Была вычислена орбита метеорного роя Леонид в Солнечной системе, причём выяснилось её сходство с орбитами некоторых больших комет. Однако доказательство тесной связи комет с метеорами было получено значительно позже.
В 1852 г. были начаты первые систематические наблюдения метеоров в России, производившиеся Б.Я. Швейцером на астрономической обсерватории Московского университета, а затем М.М. Гусевым в Вильно. В 1862 г. Ф.А. Бредихин в работе "О хвостах комет", обобщая результаты русских и иностранных наблюдений комет и метеоров, высказал мысль о возможности выделения метеорных потоков из комет. В 1865-1866 гг. массовые систематические наблюдения метеоров были начаты в Англии У. Деннингом, в Италии Дж. Скиапарелли, в США Г. Ньютоном, а также и в других странах. Такое возрастание интереса учёных к метеорам в те годы объясняется ожидавшимся возвращением звёздного дождя Леонид.
Леониды не обманули надежд астрономов и дали в 1866-1868 гг. блестящие звёздные дожди. В 1866 г. Дж. Скиапарелли установил родство метеорных потоков Леонид и Персеид с кометами и высказал гипотезу о распаде комет под действием притяжения Солнца. С другой стороны, Ф.А. Бредихин, развивая свои идеи, к 1881 г. закончил разработку теории извержения метеорных частиц из ядер комет. Идеи Скиапарелли и Бредихина и поныне являются основой для всех работ, в которых изучается взаимоотношение между кометами и метеорными потоками.
В 1882 г. И.А. Клейбер написал первую русскую монографию о метеорах, изданную в Петербурге через два года.
В конце XIX столетия к изучению метеоров начинают применяться современные астрофизические методы. В 1885 г. в Праге была получена первая фотография метеора. В 1893 г. X. Элькин на Иельской обсерватории (США) и независимо от него П.К. Штернберг на астрономической обсерватории Московского университета применили вращающийся затвор (обтюратор) для определения угловой скорости метеоров. Много позже, в 30-х годах XX века, и вплоть до наших дней этот метод определения скорости метеоров нашёл широкое применение. В 1901 г. И.И. Сикора в Ташкенте впервые в России организовал систематическое фотографирование метеоров. В 1904 г. С.Н. Блажко на астрономической обсерватории Московского университета получил первую спектрограмму метеора.
Начиная с 20-х годов XX столетия, интерес к метеорам сильно возрос в связи с изучением верхних слоев атмосферы. Это время совпадает с возникновением советской метеорной астрономии на фоне общего роста науки в СССР после Великой Октябрьской социалистической революции. За последние тридцать с лишним лет советская наука сделала большие успехи в области изучения метеоров. В 1921 г. впервые организуется коллективная работа советских любителей астрономии по изучению метеоров, которая с успехом продолжается до наших дней. В 1925 г. И.С. Астапович разработал наиболее полную программу наблюдений метеоров и начал вести систематические наблюдения по этой программе. Этот замечательный ряд наблюдений охватывает период свыше 25 лет и представляет вместе с аналогичными рядами наблюдений В.А. Мальцева, Н.Н. Сытинской и других советских наблюдателей, а также У. Деннинга (Англия) и К. Хоффмейстера (Германия) очень большую ценность для познания природы метеоров.
Начиная с 1925 г., для изучения метеоров в СССР организуется ряд специальных экспедиций в южные районы страны с хорошим климатическими условиями - на Кавказ и в Среднюю Азию, где можно было получить богатый фактический материал. В 1935 г. была созвана первая в СССР научная конференция по изучению комет и метеоров. С тех пор научные совещания советских исследователей комет и метеоров созывались неоднократно, за последние годы - в Киеве (1951), Сталинабаде (1952), Одессе (1955).
Советские учёные выполнили много интересных и важных работ по метеорной астрономии. Содержание советских научных работ в значительной мере определяет современный уровень метеорной астрономии.
За рубежом метеорная астрономия также испытала быстрое развитие за последние 30-35 лет. Были созданы ассоциации исследователей метеоров в Англии, Чехословакии, США, Канаде и Новой Зеландии.
Одной из важнейших проблем, решению которой, начиная с 20-х годов нашего столетия, был посвящен большой ряд работ как в СССР, так и за рубежом, является вопрос о взаимодействии метеорного тела с атмосферой и изучение строения атмосферы по наблюдениям метеоров.
Ещё в 1923 г. Ф. Линдеман и Г. Добсон в Англии применили приближённую физическую теорию метеоров для изучения строения верхних слоев атмосферы.
В 1931 г. советский радиоинженер и любитель астрономии Н.А. Иванов опубликовал работу, в которой впервые на основании экспериментальных данных была установлена связь между ионизацией земной атмосферы и метеорными явлениями. В том же 1931 г. в США были произведены наблюдения, также установившие наличие связи этих двух явлений.
В 1935 г. автор настоящей книжки совместно с К.П. Станюковичем положили начало изучению физических условий в верхней атмосфере по метеорным фотографиям. Много работ по изучению метеоров, в частности фотографическим методом, было сделано в 1932-1938 гг. и после 1948 г. членами Московского отделения Всесоюзного астрономо-геодезического общества (К.П. Станюкович, Г.О. Затейщиков, Н.И. Гришин и др.). В СССР систематическое фотографирование метеоров специальным патрулём было начато в 1938 г. на Сталинабадской астрономической обсерватории.
В 1936 г. началось систематическое фотографическое изучение метеоров в Гарвардской обсерватории (США) под руководством Ф. Уипла, а затем также Л. Яккиа и других исследователей, давшее весьма важные результаты. По данным этих наблюдений были составлены таблицы состояния верхних слоев атмосферы до высоты 120 км (их плотности, температуры и т. д.).
Весьма подробная физическая теория полёта метеоров в атмосфере была развита Б.Ю. Левиным в 1939-1941 гг. Этот вопрос продолжает разрабатываться и в настоящее время многими исследователями.
Вторым важным вопросом, привлекшим внимание исследователей за последние 25 лет, является вопрос о природе самих метеорных тел. Большое значение здесь имеет получение спектров метеоров, которые дают нам сведения об их химическом составе.
В 1932 г. П. Миллман (Канада) опубликовал первую сводку по метеорным спектрам и с тех пор успешно работает вместе со своими сотрудниками по изучению метеорных спектров с призменными и диффракционными спектрографами.
Начиная с 1934 г., спектрографирование метеоров успешно производится и в СССР.
С 1935 г. в СССР ведутся работы по изучению свечения метеоров, начатые Н.Н. Сытинской, которая в 1940 г. разработала метод определения массы метеоров по их яркости.
Систематические плодотворные визуальные и фотографические наблюдения ведутся в Чехословакии на астрономической обсерватории в Ондржейове и в других местах. Важные работы о природе метеорных тел и метеорных потоков, а также по методике изучения метеоров были выполнены в Чехословакии В. Гутом, Ф. Линком, М. Плавецом и 3. Цеплехой. Нужно отметить многолетние систематические исследования метеоров, проводившиеся К. Хоффмейстером в Германии и Южной Африке и давшие интересные результаты.
Одним из новейших методов изучения метеоров, дающим весьма разносторонние результаты, является радиолокация метеоров.
В 1945 г. Дж. Хей и Г. Стюарт в Англии впервые применили радиолокационную аппаратуру для наблюдения метеоров. При участии П. Блэккета и Е. Эпплтона в 1946 г. там была организована работа по систематическому изучению метеоров при помощи радара. Вблизи Манчестера в Джодрелл Бэнк была создана крупная современная радиообсерватория - экспериментальная станция Манчестерского университета, возглавляемая А. Ловеллом, где исследования метеоров ведутся как ночью, так и днём, во всякую погоду, нередко во время частых в Англии дождей и туманов.
В 1946 г. П.О. Чечик и Б.Ю. Левин провели первые в СССР, радиолокационные наблюдения метеорного потока Драконид, а в настоящее время такие наблюдения проводятся в ряде советских обсерваторий. Радионаблюдения метеоров, кроме Англии и СССР, ведутся в Канаде, где обширные ряды наблюдений предприняты П. Миллманом и Д. Мак-Кинли, в США (У. Лиллер), а также в Индии (С. Чоманлал, К. Венкатораман).
В 1948 г. А.Г. Калашников в СССР разработал и успешно применил новый метод регистрации метеоров, основанный на изучении магнитного эффекта, производимого метеорами при их полёте в земной атмосфере.
В настоящее время метеорная астрономия является быстро развивающейся отраслью естествознания, находящейся на стыке астрономии, геофизики и радиофизики. Основными задачами современной метеорной астрономии в настоящее время являются: 1) изучение проникновения метеоров в земную атмосферу, 2) изучение метеорного вещества, его движения и развития в космическом пространстве, 3) изучение роли метеоров в происхождении и развитии Солнечной системы.
Советские учёные принимают активное участие в решении всех этих проблем, используя традиции и богатый опыт русской науки, а также обмениваясь своими достижениями с зарубежными учёными в порядке культурного содружества, прежде всего с учёными стран народной демократии - Чехословакии, Польши, Германской Демократической Республики, Китайской Народной Республики и многих других стран.
<< Введение | Оглавление | Глава 2. >>