15 лютого 2013 року вогняна куля над російським містом Челябінськ ненадовго затьмарила Сонце і залишалася видимою з відстані до 100 кілометрів. Це був, з фізичної точки зору, той же тип події, що й звичайна "зірка, що падає", на яку люди загадують в літню ніч, тільки величезно більші й ближче до землі.
Метеор зовсім не зірка, ні падаюча, ні якась інша. Це світиться промінь, утворений коли невеликий об'єкт, зазвичай метеороїд, розпалюється від прямого контакту з молекулами повітря високо в земній атмосфері. Сам об'єкт майже завжди мікроскопічний; помітна світлова шоу, яку він створює. Ця стаття саме про це світло: що його спричиняє, як великі й швидкі об'єкти позаду нього, і що трапляється коли один із них стає достатньо великим щоб потрапити в новини.
Зірка, що Падає, Яка Не Є Зіркою
Назва "метеор" давніша за науку, що її підкріплює. Вона походить від грецької слова meteōrítēs, що означає "високо в повітрі", опис, який древні спостерігачі застосовували до будь-чого яскравого та минущого, що вони бачили на небі, задовго до того як хто-небудь зрозумів що метеор — це видимий прохід маленького тіла, що згоряє в атмосфері, а не справжня зірка.
Ця прогалина між старою назвою та сучасним поясненням — це причина чому "зірка, що падає" та "метеор" описують абсолютно те саме явище: короткий промінь світла спричинений частинкою сміття, не чим-небудь зоряним.
Де Розглядається Шоу
Метеори — це суто верхньоатмосферна подія. Вони зазвичай відбуваються в мезосфері на висотах 76–100 кілометрів — набагато вище, ніж літають комерційні літаки, й вище більшості погоди. Точніше кажучи, метеороїд зазвичай стає видимим десь між 75 та 120 км над Землею й згоряє знову коли впадає на висоту 50–95 км.
Цей вузький діапазон важливий тому що означає що майже нічого від типового метеора не відбувається біля землі. Все що спостерігач на Землі бачить як пересікає небо вже завершив свою шоу десятки кілометрів вище будь-якого літака, не кажучи вже про будь-яку будівлю.
Від Зерна Піску до Вогняної Кулі
Розбіжність розміру між причиною та наслідком — найконтринтуїтивніша частина цього явища. Більшість метеороїдів що викликають метеори приблизно розмір зерна піску — зазвичай 1 міліметр або менше в ширину — все ж та частинка може створити промінь достатньо яскравий щоб привернути увагу незнайомця з землі. Метеороїди як категорія також визначаються більші, як об'єкти значно менші за астероїди й коливаються від зерен до близько одного метра в ширину; все що більше зазвичай класифікується як астероїд.
Швидкість виконує більшість роботи яку розмір не може. Найшвидші метеороїди рухаються з близько 42 км/с поблизу земної орбіти, а сама Земля рухається з близько 29,6 км/с навколо Сонця. Додайте їх разом й цифри пояснюють чому метеори можуть виглядати настільки насильницькими для чогось настільки малого: коли метеороїд зустрічає атмосферу в лобовій частині, що трапляється тільки для метеорів у ретроградній орбіті таких як Леоніди (пов'язані з ретроградною кометою 55P/Tempel-Tuttle), комбінована швидкість наближення може досягти близько 71 км/с. При цій швидкості зерно піску несе достатньо кінетичної енергії щоб ненадовго затьмарити все інше на небі навколо нього.
Спорадичні Метеори і Ті Що За Розкладом
Не кожен метеор належить до названої події. Метеори відбуваються або у штормах, що трапляється коли Земля проходить через потік сміття залишений кометою, або як спорадичні метеори, не пов'язані з жодним конкретним потоком космічного сміття й здатні з'являтися будь-якої ночі року. Метеор шторму слідує шляхом спільним з безліччю інших з того ж джерела; спорадичний метеор — це однократна подія, прибуває з випадкового напрямку без іншого сміття поблизу.
Вогняна Куля, Болід, Супер-Болід: Драбина Номенклатури
Коли метеор стає достатньо яскравим, астрономи припиняють називати його метеором й починають використовувати більш специфічні слова, кожне зі своїм порогом. Міжнародна Астрономічна Спілка визначає вогняну кулю як метеор яскравіший за будь-яку планету з видимою величиною -4 або більшою. Якщо натиснути яскравість далі й словник змінюється знову: вогняні кулі що досягають видимої величини -14 або яскравішої називаються болідами, й якщо величина досягає -17 або яскравішої, подія називається супер-болідом.
.jpg){kind=link}
Драбина не зовсім акуратна, однак. МАС не має офіційного визначення "болід" взагалі й зазвичай розглядає його просто як інше слово для вогняної кулі, хоча практично термін звичайно застосовується конкретно до вогняних куль величини -4 або яскравішої. Іншими словами "болід" й "вогняна куля" перекриваються в повсякденному використанні набагато більше ніж акуратні вороги величини могли б запропонувати.
Слід Який Залишає Метеор
Метеор не обов'язково зникає в мить коли перестає світиться. Коли метеороїд сповільнився до приблизно 2–4 км/с він входить в те що називається темним польотом: все ще падаючи але не достатньо гарячий щоб створювати видиме світло.
Вище цієї точки, однак, метеор може залишити більше ніж спогад. Колона іонізованого повітря яку він створює на своєму шляху, його трасса іонізації, може персистирувати до 45 хвилин досить довго щоб радіооператори й системи радара могли підхопити короткі відбиття добре після того як видимий промінь пішов.
Метеори можуть також чутися не тільки видіти хоча звуки залучені досить дивні щоб вчені довго не довіряли звітам. Під час метеорного шторму Леоніди 2001 року спостерігачі описували звуки "тріскання" "свищення" або "шипіння" що трапляються в абсолютно той же момент як спалах метеора здавалось неможливим враховуючи як далеко й як високо метеор насправді був. Контрольовані звукові записи зроблені в Монголії в 1998 році підтримали звіти підтримуючи ідею що ці одночасні звуки реальні а не уявні.
Челябінськ: Метеор Достатньо Яскравий Щоб Спалити Сонячне Світло
Більшість метеорів забуваються протягом секунд кожним хто їх бачить. Метеор Челябінська є винятком що показує що трапляється коли та ж фізика масштабується вгору. Це був супер-болід що вступив в земну атмосферу над південної регіоном Уралу в Росії 15 лютого 2013 року близько 09:20 місцевого часу утворений приблизно 18-метровим астероїдом близько Землі 9100 тонн що ударив атмосферу під поверхневим кутом 18 градусів й швидкістю відносно до Землі близько 19,2 км/с.
На кілька секунд світло того метеора було яскравіше за Сонце й залишалось видимим до 100 кілометрів далеко далеко далі ніж відстань міста себе до декількох сусідніх міст. Вважається що це найбільший природний об'єкт що вступив в земну атмосферу з часу Тунгуської катастрофи 1908 року й єдиний підтверджено спричинити масивні травми: російські органи влади повідомили що 1491 людина шукала медичної допомоги в Челябінській Області в наступні дні й 112 були госпіталізовані.
Челябінськ є нагадуванням що метеор не завжди невинний промінь на який можна загадати бажання. Майже все вони; цей був рідкий виняток й це масштаб об'єкта залучено не щось різне про основну фізику що зробило різницю.