Виктор Комаров - Чудесные явления на небе
Из чего же состоят кометы? Каково их строение?
Основной составной частью кометы является плотное ядро, состоящее из твердых замерзших газов. Когда комета находится далеко от Солнца, хвоста у нее нет. Он появляется лишь тогда, когда комета приближается к нашему дневному светилу. При этом под влиянием солнечного тепла затвердевшие газы начинают испаряться.
Выделяющиеся из ядра газовые частицы окружают его, образуя светящуюся оболочку — голову кометы. Под действием солнечных лучей, оказывающих давление на частицы газов, они постепенно вытягиваются в сторону противоположную Солнцу. Так возникают кометные хвосты, которые, в зависимости от своего состава, могут иметь различные формы. Такова истинная природа комет, этих удивительных «хвостатых звезд».
Кометы и в самом деле весьма необычные небесные тела. Но ни в строении комет, ни в их движении, ни в тех процессах, которые в них происходят, нет и тени сверхъестественного. И уж разумеется, они не могут иметь никакого отношения к событиям, происходящим в жизни людей и человеческого общества. Представление же о кометах как о небесных знамениях не более, чем плод недоразумения.
Затмения Луны и Солнца
Подобно тому как наша планета — Земля обращается вокруг Солнца, вокруг самой Земли движется ее холодный спутник Луна. Земля, освещаемая Солнцем, отбрасывает тень в мировое пространство. Луна же сама не светится, ее свет — это отраженный свет Солнца. Поэтому, когда Луна попадает внутрь земной тени, ее свет меркнет — происходит лунное затмение. При этом поверхность нашего спутника приобретает красновато-багровый оттенок. Цвет Луны во время затмений, отдаленно напоминающий цвет крови, казался суеверным людям зловещим предзнаменованием.
Однако это явление объясняется весьма просто. Прямые лучи Солнца не могут проникнуть внутрь земной тени, но поверхности Луны достигают лучи, прошедшие сквозь верхние слои земной атмосферы. Проходя через атмосферу, сложный по своему составу солнечный свет постепенно рассеивается. Лучше всего проникают сквозь воздух красные лучи (недаром именно красный цвет избран в качестве предупреждающего об опасности стоп-сигнала). Они-то и придают лунной поверхности красноватый оттенок. Цвет Луны во время затмений во многом зависит от состояния верхних слоев воздушной оболочки Земли. Поэтому наблюдение лунных затмений имеет важное значение для исследования строения земной атмосферы.
Схема образования лунного затмения
Что же касается солнечных затмений, то они происходят тогда, когда Луна, проходя между Землей и Солнцем, в свою очередь отбрасывает тень на поверхность Земли. Поперечник Луны в четыреста раз меньше поперечника Солнца, но зато Солнце находится в четыреста раз дальше от нас, чем Луна. Поэтому маленькая Луна может полностью заслонить гигантское Солнце, подобно тому как ладонью руки мы можем заслонить от глаз далеко стоящий дом или даже целую гору.
Так как Луна все время движется, ее тень бежит по поверхности Земли со скоростью около километра в секунду. В полосе, по которой пробегает лунная тень, наблюдается полное солнечное затмение, а в соседних районах — частное, то есть здесь диск Луны закрывает лишь часть диска Солнца.
Луна проходит между Землей и Солнцем примерно через каждые двадцать восемь суток (этот момент называется новолунием). Однако затмения Солнца случаются при этом далеко не каждый раз. Это объясняется тем, что плоскость, в которой движется Луна, несколько наклонена к плоскости, в которой происходит движение Земли. Поэтому обычно лунная тень проходит мимо Земли, не касаясь ее. Лишь при таком новолунии, когда Луна находится достаточно близко от точки пересечения своей орбиты с орбитой Земли, и происходит солнечное затмение. Это случается сравнительно редко.
Схема образования полного солнечного затмения
Так, например, в период с 1954 по 2154 год произойдет две тысячи пятьсот восемь новолуний, но полных солнечных затмений будет наблюдаться только сто сорок восемь, из них лишь четырнадцать — в европейской части СССР.
Таким образом, затмения Луны и Солнца представляют собой вполне естественное явление природы — результат движения небесных тел.
«Звездный дождь» 12 ноября 1833 года (по рисунку того времени)
Камни с неба
Мы в одном из залов Минералогического музея. Перед нами в стеклянных витринах множество невзрачных на вид черных и серых камней и железных глыб. Это метеориты — посланцы далеких миров. Здесь, в этих витринах, они закончили свои бесконечные скитания в мировом пространстве. Метеориты — единственные небесные тела, которые можно изучать непосредственно в земных лабораториях.
Метеорной материей заполнено все пространство нашей солнечной системы. Здесь в разных направлениях с огромными скоростями — до нескольких десятков километров в секунду носятся тела размером от мельчайших пылинок до огромных глыб.
Между прочим, это обстоятельство представлялось многим ученым серьезным препятствием для осуществления космических полетов. Они опасались, что искусственные спутники Земли и межпланетные корабли в короткое время будут уничтожены ударами метеорных тел. Однако измерения, проведенные с помощью ракет и спутников, показали, что метеорная опасность в действительности не так уж велика. За несколько часов полета космическая ракета испытывает всего лишь один удар более или менее «солидной» частицы. Да и та весит всего лишь одну миллиардную долю грамма. Большинство же метеорных частиц представляет собой рыхлые образования, напоминающие хлопья копоти или снега. Для космической ракеты вероятность встречи с крупными метеорными телами, таким образом, невелика.
Но наша планета огромна. И поэтому при своем движении в мировом пространстве она встречает множество метеорных тел. С огромной скоростью они врываются в атмосферу и в результате сопротивления воздуха сильно разогреваются. При этом мелкие метеорные тела полностью распыляются, превращаясь в раскаленный газ. В небе возникает яркий светящийся след — метеорная вспышка. Более крупные метеорные тела вызывают явление болида — ослепительно-яркого огненного шара, мчащегося по небу. Распыленное в результате подобных явлений метеорное вещество постепенно оседает на поверхность Земли. По подсчетам некоторых ученых, вследствие этого каждые сутки наша планета прибавляет в весе от полутора до шести тысяч тонн.
Падение метеорита
Изучение метеоритов имеет огромную научную ценность для понимания многих космических явлений, и в частности для решения проблемы происхождения нашей планетной системы. Исследование химического состава вещества метеоритов показало, что эти небесные тела в принципе ничем не отличаются от земных предметов, они состоят из таких же, вполне материальных химических элементов. Это служит еще одним убедительным подтверждением материального единства мира и опровергает суеверные представления о метеоритах как о посланцах сверхъестественных сил.
Полярные сияния
Впервые в науке правильное представление о причинах и происхождении полярных сияний было высказано великим русским ученым М. В. Ломоносовым. Он полагал, что природа этих удивительных явлений сходна с природой электрических разрядов. «Весьма вероятно, — говорил он, — что северные сияния рождаются от происшедшей на воздухе электрической силы» («Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих»).
Полярное сияние
Современная наука, подтвердив справедливость взглядов Ломоносова, в то же время значительно их углубила и расширила. Оказалось, что существенную роль в возникновении полярных сияний играют потоки заряженных частиц-корпускул, вырывающихся с раскаленной поверхности Солнца и вторгающихся в земную атмосферу. Земля — это гигантский магнит. Под действием магнитных сил корпускулы как бы стекают к полюсам, возбуждая здесь свечение газов в верхних слоях атмосферы. Вот почему полярные сияния действительно являются полярными: они чаще всего наблюдаются в высоких широтах.
Однако состояние земного магнетизма не всегда одинаково. Под действием невидимых излучений Солнца магнитное поле Земли испытывает возмущения, происходят магнитные бури. Эти нарушения в свою очередь приводят к тому, что заряженные частицы проникают в низкие широты, а иногда даже к экватору. Вот тогда-то яркие полярные сияния и наблюдаются в необычных для этого явления районах нашей планеты. Исследование полярных сияний представляет собой большой научный интерес, оно проливает свет на механизм воздействия солнечной деятельности на земную атмосферу.
