Внуки Солнца
Шрифт:
Единственный наиболее надежный здесь путь — это фотографирование атмосферной траектории метеорита с двух или более удаленных друг от друга пунктов. Впервые, случайно, это удалось сделать чехословацким астрономам 7 апреля 1959 года. Болид, порожденный метеороидом, был сфотографирован метеорным патрулем Онджеевской обсерватории и корреспондирующими станциями. В результате детальной обработки снимков было установлено, что космическое тело, породившее болид, не могло полностью разрушиться в атмосфере и остатки его должны выпасть на поверхность Земли. Определив район падения, астрономы организовали поиск и действительно нашли в местечке Пшибрам несколько обломков каменного метеорита. Расчеты показали, что метеорит Пшибрам (метеориты получают названия
Это случайное фотографирование атмосферной траектории метеорита стимулировало разработку аппаратуры для подобного рода наблюдений. Поскольку болид — очень яркий метеор, а мы знаем, что число метеоров с увеличением их яркости резко убывает, необходимо постоянно держать под контролем все небо, чтобы не упустить ни одного болида. 3. Цеплеха остроумно решил эту проблему, сконструировав небольшие и сравнительно дешевые камеры, главным элементом которых служило выпуклое алюминированное зеркало, отражающее изображение всего неба в объектив фотоаппарата.
Такие камеры были рассеяны на территории Чехословакии в среднем на расстоянии 100 км друг от друга. Недостатком этих камер являлась малая светосила, позволявшая фотографировать только болиды ярче — 6m. Впоследствии эта часть камер была заменена на новые миниатюрные камеры, оснащенные светосильными объективами «Рыбий глаз», имеющими поле зрения 180°. Эти камеры охватывают все небо единым взглядом и не требуют применения выпуклого зеркала (рис. 17). Количество станций было увеличено, часть из них была размещена на территории ГДР и ФРГ. Эта система станций получила название Европейской болидной сети. Разворачивались болидные сети и в других странах: СССР, США, Канаде, Великобритании. В США сеть болидных камер была размещена на равнинах прерий и названа Прерийной сетью.
Задача, которую ставили перед собой ученые, заключалась в фотографировании траекторий болидов с нескольких пунктов и в нахождении по ним районов выпадения метеоритов с дальнейшим определением орбит порождающих их тел (рис. 18). После удачи с метеоритом Пшибрам казалось, что специализированные болидные сети могут дать в этом смысле богатейший материал.
Болидов, действительно, было сфотографировано много — только одной Прерийной сетью несколько тысяч. Однако из числа выпавших после них метеоритов удалось найти лишь три: Лост-Сити в США, Иннисфри в Канаде и Хохленлагенбек в ГДР. Определение их орбит показало, что эти метеориты, так же как и метеорит Пшибрам, пришли к нам из пояса астероидов. Почему же при таком обилии болидов метеоритов оказалось ничтожное количество?
Рис. 17. Болид, сфотографированный в ЧССР с помощью объектива «Рыбий глаз»
Еще в 1946 году известный советский исследователь Б. Ю. Левин, исследуя особенности взаимодействия метеорных тел с атмосферой, пришел к заключению, что только те тела могут выпадать на поверхность Земли в виде метеоритов, скорость входа которых не слишком превышает 20 км/с. Тела, врезающиеся в атмосферу с большей скоростью, подвергаются такой тепловой и ударной нагрузке, что неминуемо полностью разрушаются независимо от их механической прочности.
Рис. 18. Снимки болидов, полученные
Показательны в этом отношении все три упоминавшихся выше метеорита. По оценкам начальная масса Иннисфри составляла 15 кг, а Лост-Сити — от нескольких десятков до сотен килограммов. Оба тела вошли в атмосферу со скоростью 14 км/с и «сумели» сохранить относительно большое количество массы: 4,6 и 17 кг соответственно. Начальная масса метеорита Пшибрам оценена в несколько тонн, но до поверхности Земли «добралось» только 9,5 кг. Скорость входа метеорита имела почти критическое значение (20,8 км/с), так что еще чуть-чуть, и падение метеорита могло и не состояться.
Попытки вычислить траектории метеоритов до их падения на Землю предпринимались и до того, как были найдены метеориты Пшибрам, Лост-Сити и Иннисфри. Путем опроса десятков, а порой и сотен очевидцев устанавливались время пролета метеорита в атмосфере, его угловая и линейная скорости, направление движения. Б. Ю. Левин и его ученица А. Н. Симопенко нашли интересную возможность уточнить элементы орбит многих метеоритов. Они исходили из соображения, что интервал возможных скоростей входа метеоритообразующих тел не очень велик: от 11,2 до 22 км/с. Приписывая этим телам все значения скоростей интервала, Б. Ю. Левин и А. Н. Симоненко получили для каждого метеорита сравнительно узкий «пучок» возможных орбит. В результате им удалось показать, что из пестрого многообразия астероидов наиболее щедрыми поставщиками метеоритов являются астероиды групп Амура и Аполлона. (В отличие от семейств группы астероидов это не «родственники», имеющие общую родословную, а случайные близкие «соседи».)
С 15 июля по 21 августа 1988 года на высокогорной обсерватории Санглок Института астрофизики Академии наук Таджикской ССР царило великое напряжение, вызванное сближением астероида Торо с Землей.
Торо — астероид из группы Аполлона, той самой группы, которую давно подозревают в тесной связи с падающими на Землю метеоритами. Именно Торо оказался со своим свойствам ближе всего к одному из типов хондритов.
Американский астрофизик У. К. Хартманн высказал предположение, что выпавшие на Землю хондриты этого типа являются «щебенкой», образовавшейся в результате ударов по поверхности Торо более мелких, но более прочных астероидов.
Однако с момента успешного наблюдения Торо в 1972 году в США прошло 16 лет, за которые возникли новые вопросы, связанные с исследованием природы уникального астероида. Появилось много косвенных свидетельств того, что астероиды группы Аполлона, Амура и Атона могут быть ядрами угасших комет. К большому сожалению, все многочисленное семейство трех «А» — чрезвычайно слабые астероиды, что в значительной степени затрудняет их физические исследования.
Поэтому Торо оказался подарком судьбы. Основная задача, которую поставили перед собой сотрудники института Н. Н. Киселев и Г. П. Чернова, — это оценить альбедо астероида, т. е. отражательную способность поверхности астероида. По современным представлениям ядро кометы должно быть темным, а, следовательно, альбедо очень малым.
К сожалению, объект был настолько слабым, что только многолетний опыт и мастерство давали слабую надежду, что его удастся обнаружить на небе. Его блеск менялся от 13,5m до 15,5m, что связано с вращением астероида, в результате которого он поворачивается к наблюдателю то «лицом», то «боком».
Торо приблизился к Земле так близко, что в удачные моменты в искатель однометрового телескопа на Санглоке было видно, как он перемещается по небу: за минуту наблюдений объект смещался в поле зрения на 15 секунд дуги. Такое быстрое перемещение позволило хотя и с трудом, но различить его среди абсолютно неподвижных звезд фотоумножителем. Однако оно же являлось врагом номер один при регистрации света, идущего от астероида. И без того скудные порции фотонов света рассеиваются вдоль изображения траектории.