Ocena brak

Goście z nieba

Autor /Machabeusz123 Dodano /05.06.2013

Do ciekawych i bardzo pospolitych zjawisk przyrody należą gwiazdy spadające. W ciągu każdej pogodnej nocy możemy niejednokrotnie zaobserwować, jak któraś z gwiazd niespodziewanie odrywa się od sklepienia niebieskiego, zakreśla na nim krótszy lub dłuższy luk, po czym nagle gaśnie. Dawniej faktycznie sądzono, że to gwiazdy spadają na Ziemię i dlatego zjawiska te nazwano „spadającymi gwiazdami”. Gdyby jednak tak rzeczywiście było, nieustannie musiałby się zmieniać wygląd gwiazdozbiorów, a czegoś podobnego nie obserwujemy. Gwiazdy są zresztą ogromnymi słońcami i absolutnie nie mogą spadać na Ziemię.

Dziś wiemy, że zjawiska gwiazd spadających wywołują niewielkie bryłki materii, poruszające się w przestrzeni międzyplanetarnej z dużymi prędkościami. Gdy taka bryłka wpadnie do atmosfery ziemskiej, wówczas zderzając się z cząsteczkami powietrza silnie się ogrzewa i na skutek tego zaczyna topić, dając zjawisko spadającej gwiazdy. Przez astronomów są one zwane meteorami, a wywołujące je bryłki materii kosmicznej - meteo-roidami (po grecku „meteoros” znaczy unoszący się w powietrzu). Na ogół wpadające do ziemskiej atmosfery meteoroidy mają niewielkie rozmiary i spalają się w niej całkowicie. Zdarza się jednak od czasu do czasu, że nasza planeta napotyka na swej drodze większą bryłkę materii i ta przelatując przez atmosferę pcha przed sobą „poduszkę” sprężonego powietrza. Na pewnej wysokości rozpada się na mniejsze bryłki, które spadają na powierzchnię Ziemi, wybijając w niej mniejsze lub większe kratery. Te spadłe bryłki materii międzyplanetarnej astronomowie nazywają meteorytami.

Z materią meteorytową człowiek stykał się od zarania swych dziejów. Już pierwotni ludzie ze spadłych z nieba kamieni wykonywali groty do oszczepów, ostrza toporów, noże i inne przedmioty codziennego użytku. Znajdowali ją zupełnie przypadkowo i nie mieli najmniejszego pojęcia o jej pozaziemskim pochodzeniu. Ale meteoryty, których spadek na Ziemię zaobserwowano, otaczane były czcią i szacunkiem. Za przykład może służyć Czarny Kamień, wmurowany w ścianę monumentu Kaaba w Mekce, stanowiący największą świętość muzułmanów. Jest to meteoryt kamienny spadły na Ziemię w dawnych wiekach.

Barwne opowieści o spadających z nieba kamieniach przekazywano z pokolenia na pokolenie, ale uczeni długo nie chcieli w to uwierzyć. Bliżej zainteresowano się tym zagadnieniem dopiero w roku 1803, kiedy to pod Aigle we Francji po deszczu gwiazd spadających znaleziono na Ziemi kilka tysięcy meteorytów. Wkrótce też fizyk niemiecki Ernst Florens F. Chladni (1756-1827) w bezsporny sposób udowodnił, że kamienie z nieba istotnie spadają i że między nimi a meteorami istnieje ścisły związek. Od tego czasu astronomowie ze zdwojoną energią zaczęli obserwować te zjawiska, bo przecież meteoryty były długo jedyną materią z kosmosu, dostępną do bezpośrednich badań laboratoryjnych. W ten sposób stwierdzono, że zawierają one identyczne pierwiastki, jakie występują na Ziemi. Najliczniej występuje w nich żelazo, nikiel i krzem.

Ze względu na zawartość pierwiastkową dzielimy meteoryty na trzy różne typy: żelazne (syde-ryty), żelazno-kamienne (litosyderyty lub syde-rolity) oraz kamienne (aerolity). Skład chemiczny meteorytów kamiennych jest bardzo zbliżony do składu skorupy ziemskiej, natomiast meteoryty żelazne różnią się znacznie od ziemskich minerałów, składają się bowiem głównie z czystego żelaza oraz niklu. Stanowią one tylko 5% dostrzeżonych ' spadków7/ podczas gdy meteoryty kamienne aż 94%. Zaledwie jeden procent przypada na meteoryty pośrednie, w których bryłki żelaza są jak gdyby wtopione w masę kamienną lub odwrotnie.

Meteoryty różnią Się między sobą nie tylko składem chenticznym, ale I pochodzeniem. Na podstawie obserwacji stwierdzono, że orbity meteoroidów, które pojedynczo zderzają się z Ziemią, wykazują duże podobieństwo do orbit planetoid. Różnią się od rtich jedynie rozmiarami, natomiast budowę i pochodzenie mają takie same. Tezę powyższą potwierdzają obserwacje trzech meteoroidów, dla których udało się wyznaczyć tory lotu przed zderzeniem z Ziemią. Było to możliwe w przypadku meteoroidu Pribram (spadł 7 kwietnia 1959 roku w Czechosłowacji), meteoroidu Lost Gity (spadł 4 stycznia 1970 roku w Stanach Zjednoczonych) i meteoroidu %niśtree (spadł 5 lutego 1977 roku w Kanadzie). IćB przelot przez atmosferę był fotografowany w kilku stacjach obserwacyjnych, toteż ha podstawie analizy zdjęć można było nie tylko ustalić miejsca spadku tycłty meteoroidów, ale i obliczyć ich pierwotne trajektorie. W ten sposób definitywnie stwierdzono, iż przed zderzeniem Ziemią poruszały się one dokoła Słońca po eliptycznych orbitach i pochodzą z pasa planetoid.

Zupełnie inne jest pochodzenie rojów meteoroidów, dających zjawisko deszczu gwiazd spadających. Powstają one z rozpadu komet, które przy każdym zbliżeniu do Słońca tracą mni&zą lub większą część swej masy1. Oderwana materia rozprzestrzenia się wzdłuż orbity danej komety i przy spotkaniu z Ziemią wpada do jej atmosfery, dając przepiękne zjawisko deszczu meteorów. Mogą one być obserwowane już za życia komety, a najlepszym tego przykładem są Orionidy i Akwa-rydy, mające s'cisły związek z kometą Halleya. Znamy jednak także roje meteoroidów, których macierzyste komety od dawna nie istnieją. Do nich należą Andromedydy, będące pozostałością po komecie Bieli. W roku 1846 rozpadła się ona na dwie części niemal na oczach obserwatorów, w następnych zaś latach przestała się w ogóle pojawiać.

Meteory należące do tego samego roju zdają się wybiegać z jednego punktu na niebie, zwanego przez astronomów radiantem. Ich nazwy pochodzą od nazwy gwiazdozbioru, w którym położony jest radiant danego roju. Na przykład meteory należące do roju Leonid mają radiant w gwiazdozbiorze Lwa (Leo), a radiant roju Perseid znajduje się w gwiazdozbiorze Perseusza. Pierwszy jest aktywny w okresie od 8 do 21 listopada, drugi zaś w okresie od 25 lipca do 22 sierpnia. Tłumaczy się to tym, że zbiorowiska meteoroidów obiegają Słońce po określonych orbitach i dają zjawiska obfitych przelotów meteorów tylko wówczas, kiedy Ziemia zbliży się do nich dostatecznie blisko. Gdy bryłki meteoroidowe są równomiertde rozrzucone wzdłuż orbity, nasilenie meteorów danego roju jest jednakowe każdego roku. Zdarza się jednak, że materia meteoroidowa skupia się w jednym miejscu orbity, tworząc tam coś w rodzaju olbrzymiej chmury meteoroidów. Taki rój jest aktywny jedynie w tych latach, w których następuje spotkanie roju z Ziemią.

Roje meteoroidów składają się z bryłek różnej wielkości. Większość ma rozmiary zaledwie od 0,0005 do 0,01 milimetra i ich wtargnięcie do ziemskiej atmosfery jest dla gołego oka niezauważalne. Opadanie tych drobnych cząstek z górnych warstw atmosfery na powierzchnię Ziemi odbywa się bardzo wolno, trwa bowiem aż około 30 dni. One to właśnie-jak w roku 1953 stwierdził radioastronom australijski E. G. Bowen - mają pewien wpływ na opady atmosferyczne. Drobne bowiem cząstki meteoroidowe stają się w atmosferze „zarodzinami”, wokół których następuje kondensacja pary wodnej.

Jeżeli atmosfera ziemska jest w odpowiednim czasie dostatecznie nasycona parą wodną, wówczas końcowym wynikiem są wzmożone opady deszczu lub śniegu.

Do powyższego wniosku Bowen doszedł na podstawie wnikliwej analizy danych meteorologicznych z ostatnich stu lat, zebranych w różnych miejscach kuli ziemskiej. Z badań tych wynika, iż w skali światowej wyjątkowo obfite opady wykazują tendencję do powtarzania się w te same dni roku. Najwidoczniej na krótko przed tymi „kry-tycznymi” datami Ziemia w swej rocznej wędrówce dokoła Słońca przecina tor wyjątkowo gęstego roju cząstek meteoroidowych, które wpadając do atmosfery powodują kondensację pary wodnej. Sama naturalnie obecność pyłu meteoroi*, dowego w atmosferze nie jest przyczyną występowania opadów, bo do tego konieczne są jeszcze inne czynniki. Jeżeli jednak w okresie 30 dni po przedostaniu się do atmosfery drobnych cząstek meteoroidowych istnieją dogodne warunki (duża ilość pary wodnej w atmosferze), wówczas obfitość opadów deszczu lub śniegu wyraźnie się zwiększa.

Niektóre zatem przepowiednie ludowe na temat pogody mają niebłahe uzasadnienie naukowe. Za przykład może służyć opowieść o świętym Marcinie, który „przyjeżdża na białym koniu”, co po prostu oznacza, że około 11 listopada należy się w naszych szerokościach geograficznych spodziewać pierwszego śniegu. W tych to bowiem dniach - jak wykazał Bowen - na całej kuli ziemskiej powstają bardzo dobre warunki do opadu deszczu lub śniegu. Przyczyną ich jest rój meteoroidów - Drakonid, którego maksimum przypada na 10 października. Powstał on w wyniku rozpadu komety Giacobiniego-Zinnera, obiegającej Słońce w okresie 6 lat "(taką też okresowość wykazują opady na świętego Marcina).

Wpływ mikrometeoroidów na ilość opadów atmosferycznych jest jeszcze jednym dowodem, że między zjawiskami ziemskimi a kosmicznymi istnieją ścisłe związki. Wszechświat w oczach współczesnego astronoma to skomplikowany i regularny organizm, składający się z oddziałują-;' cych na siebie ciał niebieskich i pól fizycznych. [Hi] Żeby poznać jakieś zjawisko na Ziemi, trzeba brać pod uwagę materię międzyplanetarną i między-gwiazdową, promieniowanie elektromagnetyczne i korpuskularne Słońca i gwiazd, pola elektromagnetyczne wewnątrz naszego systemu planetarnego i na zewnątrz niego.

Podobne prace

Do góry