Метеорити падають раптово, в будь-який час і в будь-якому місці земної кулі. Їх падіння завжди супроводжується дуже сильними світловими і звуковими явищами. По небу в цей час протягом декількох секунд проноситься дуже великий і сліпуче яскравий болід. Якщо метеорит падає вдень при безхмарному небі і яскравому сонячному освітленні, то болід не завжди буває видно. Однак після його польоту на небі все ж залишається схожий на дим клубочеться слід, а на місці зникнення боліда з'являється темне хмаринка.
Болід, як ми вже знаємо, з'являється тому, що в земну атмосферу влітає з міжпланетного простору метеорна тіло - камінь. Якщо воно має великі розміри і важить сотні кілограмів, то не встигає цілком розпорошитися в атмосфері. Залишок такого тіла падає на землю у вигляді метеорита. Значить, не завжди після польоту боліда може впасти метеорит. Але, навпаки, падіння метеорита кожного завжди передує політ боліда.
Влетівши в земну атмосферу зі швидкістю 15 - 20 км в сек, метеорні тіло вже на висоті 100 - 120 км над Землею зустрічає дуже сильний опір повітря. Повітря перед метеорним тілом миттєво стискається і внаслідок цього розігрівається; утворюється так звана «повітряна подушка». Саме тіло нагрівається з поверхні дуже сильно, до температури в декілька тисяч градусів. У цей момент і стає помітним що летить по небу болід.
Поки болід несеться з великою швидкістю в атмосфері, речовина на його поверхні розплавляється від високої температури, скипає, перетворюється в газ і частково розбризкується найдрібнішими крапельками. Метеорна тіло безперервно зменшується, воно як би тане.
З випаровуються і розбризкуються частинок утворюється слід, що залишається після польоту боліда. Але от тіло при своєму русі потрапляє в нижній, більш щільний шар атмосфери, де повітря все більше і більше гальмує його рух. Нарешті, на висоті близько 10-20 км над земною поверхнею тіло повністю втрачає свою космічну швидкість. Воно наче загрузає у повітрі. Ця частина шляху називається областю затримки. Метеорна тіло перестає нагріватися і світитися. Залишок його, не встиг повністю розпорошитися, падає на Землю під впливом сили тяжіння, як звичайний кинутий камінь.
Метеорити падають дуже часто. Ймовірно, кожен день де-небудь на земній кулі падає кілька метеоритів. Однак більшість їх, потрапляючи в моря й океани, в полярні країни, пустелі та інші малонаселені місця, залишаються не розшукали. Тільки незначна кількість метеоритів, в середньому 4 - 5 на рік, стає відомим людям. На всій земній кулі до цих порнайдено близько 1600 метеоритів: з них 125 були виявлені в нашій країні.
Майже завжди метеорити, проносячись з космічною швидкістю в земній атмосфері, не витримують того величезного тиску, який чинить на них повітря, і розколюються на багато шматків. У цих випадках на Землю падає зазвичай не один, а кілька десятків або навіть сотень і тисяч осколків, які утворюють так званий метеоритний дощ.
Впав метеорит буває тільки теплим або гарячим, але не розжареним, як думають багато хто. Це пояснюється тим, що метеорит проноситься через земну атмосферу протягом всього лише декількох секунд. За такий короткий час він не встигає прогрітися і всередині залишається таким же холодним, яким він був і міжпланетному просторі. Тому метеорити при падінні на Землю не можуть викликати пожежі, навіть якщо вони випадково впадуть на легко загоряються предмети
Метеорит величезних розмірів, що важить сотні тисяч тонн, не може загальмуватися в повітрі. З великою швидкістю, що перевищує 4 - 5 км / сек, він вдариться про Землю. При ударі метеорит миттєво нагріється до такої високої температури, що іноді може повністю перетворитися на розпечений газ, який з величезною силою кинеться на всі боки і справить вибух. На місці падіння метеорита утворюється воронка - так званий метеоритний кратер, а від метеорита залишаться тільки невеликі осколки, що розлетілися навколо кратера
У різних місцях земної кулі знайдено багато метеоритних кратерів. Всі вони утворилися в далекому минулому при падінні гігантських метеоритів. Величезний метеоритний кратер, званий Аризонським або «Ущелиною Диявола», знаходиться в США. Його поперечник дорівнює 1200 м, а глибина - 170 м. Навколо кратера вдалося зібрати багато тисяч дрібних осколків залізного метеорита загальною вагою близько 20 Т. Але, звичайно, вага метеорита, що впав і вибухнув, тут, був у багато разів більше; за підрахунками вчених, він досягав багатьох тисяч тонн. Найбільший кратер виявлений в 1950 р. в Канаді; поперечник його 3600 м, однак для вирішення питання про походження цього гігантського кратера потрібні ще подальші дослідження. Вранці 30 червня 1908 р. у глухій сибірській тайзі впав гігантський метеорит. Його назвали Тунгуським, так як місце падіння метеорита знаходилося недалеко від річки Подкаменної Тунгуски. При падінні цього метеорита по всій Центральній Сибіру було видно великий сліпучо яскравий болід, який пролетів з південно-сходу на північний захід. Через кілька хвилин після того, як зник болід, пролунали удари величезної сили, а потім почувся сильний гуркіт і гул. У багатьох селищах у вікнах лопнули шибки, з полиць потрапляла посуд. Удари, подібні вибухів, були чутні на відстані понад 1000 км від місця падіння метеорита.
Вивчати цей метеорит вчені почали після Жовтневої революції. Вперше тільки в 1927 р. на місце падіння метеорита проник науковий співробітник Академії наук Л. А. Кулик. На плотах по розлився навесні тайговим річках Кулик у супроводі провідників-евенків пробрався в «країну мертвого лісу», як цю місцевість почали називати евенки після падіння метеорита. Тут на величезній площі, радіусом у 25 - 30 км, Кулик виявив повалений ліс. Дерева на всіх піднесених місцях лежали з вивернутими корінням, утворюючи гігантський віяло навколо місця падіння метеорита. Кілька експедицій, проведених Куликом, займалися вивченням місця падіння метеорита. Були проведені аерофотозйомки центральній частині області поваленого лісу і розкопки декількох ям, які спочатку помилково прийняли за метеоритні воронки. Осколки Тунгуського метеорита знайдені не були. Можливо, що під час вибуху Тунгуський метеорит цілком перетворився на газ і ніяких значних осколків від нього не залишилося.
Влітку 1957 р. російський вчений А. А. Явнель досліджував зразки грунту, доставлені Л. А. Куликом з району падіння метеорита ще в 1929 - 1930 рр.. У цих зразках грунту були виявлені дрібні частинки Тунгуського метеорита.
У тихе морозний ранок 12 лютого 1947 сліпуче яскрава вогненна куля - болід - стрімко пронісся на тлі блакитного неба над російським Примор'ям. Оглушливий гуркіт пролунав після його зникнення. Відчинилися двері в будинках, полетіли зі дзвоном осколки шибок, посипалася зі стель штукатурка, з топившихся печей було викинуто полум'я з попелом і дровами. Тварини металися в панічному страху. На небі слідом за пролетів вогняною кулею з'явився величезний, схожий на дим слід у вигляді широкої смуги. Незабаром слід став згинатися і, немов казковий велетенський змій, розпростерся по небу. Поступово слабея і розриваючись на окремі шматки, слід зник тільки до вечора.
Всі ці явища були викликані падінням величезного залізного метеорита, що отримав назву Сіхоте-Алінський (він впав у західних відрогах гірського хребта Сіхоте-Алінь). Протягом чотирьох років Комітет з метеоритів Академії наук займався вивченням падіння цього метеорита і збором його частин. Метеорит ще в воздухераскололся на тисячі частин і випав метеоритним дощем на площі в кілька квадратних кілометрів. Найбільш великі частини - «краплі» цього залізного дощу - важили по кілька тонн.
На місці падіння метеорита було виявлено 200 метеоритних воронок діаметром від десятків сантиметрів до 28 м. Найбільша воронка має глибину в 6 м, у ній міг би поміститися двоповерховий будинок.
Учасники експедиції за весь час робіт зібрали і вивезли з тайги більше 7000 метеоритних уламків загальною вагою близько 23 Т. Найбільші осколки важать 1745, 700, 500, 450 і 350 кг.
Тепер у Комітеті з метеоритів ведеться ретельна наукова обробка всього зібраного матеріалу. Проводиться аналіз хімічного складу метеоритної речовини, вивчається його структура, а також обстановка падіння метеоритного дощу і умови руху метеорного тіла в земній атмосфері
Спостереження метеорів
Метеори, або "падаючі зірки" - це світові явища в атмосфері Землі, викликані вторгненням невеликих твердих частинок зі швидкістю від 15 до 80 км / сек.
Маса таких частинок зазвичай не перевищує кількох грамів, а частіше складає частки грама. Нагріваючись від тертя об повітря, такі частки розжарюються, дробляться і розпорошуються на висоті 50-120 км. Всі явище триває від часток до 3-5 секунд.
Яскравість і колір метеора залежать від маси метеорної частинки і від величини швидкості відносно Землі. "Зустрічні" метеори спалахують на більшій висоті, вони яскравіше та понад; "наздоганяючих" метеори завжди слабше і жовтіше.
У тих рідкісних випадках, коли частка досить велика, спостерігається болід - яскраво світиться куля з довгим слідом, вдень - темним, вночі - що світиться. Поява часто супроводжується звуковими явищами (шум, свист, гуркіт) і випаданням метеорного тіла на Землю.
В даний час можуть спостерігатися явища пов'язані з входженням і згоранням в атмосфері тел земного походження - супутників, ракет та їх різних деталей.
При меншій швидкості входу в щільні шари атмосфери (не більше 8 км / сек) світіння відбувається на меншій висоті, більш тривалий час і при великих розмірах і складній структурі тіла супроводжується розпадом на окремі частини. Виникаючі при цьому світлові ефекти досить різноманітні, і при відсутності можливості оцінити реальні розміри і видалення, а, значить, швидкість і напрямок переміщення предмету, у непідготовленого спостерігача можуть викликати різні описи та тлумачення.
Більшість же реально спостережуваних незвичайних світлових явищ в атмосфері після уважного аналізу пояснюються саме діяльністю пов'язаної з космічними запусками. Для кваліфікованого опису спостережуваного явища слід запам'ятати основні пункти, на які слід звернути увагу, щоб скласти "словесний портрет", що відбувається. Всі оцінки треба робити словами сказаними вголос. Слова, сказані у коротку мить відбувається краще запам'ятовуються і згодом менше виникає сумнівів в оцінці та реальності існування того чи іншого факту
Загальний вигляд і розміри метеоритів
Протягом доби можна зареєструвати близько 28 000 метеоритів, видима величина яких дорівнює -3. Маса метеорного тіла, що викликає таке явище, складає всього 4.6 грама.
Крім одиничних (спорадичних) метеорів кілька разів на рік можна спостерігати цілі метеорні потоки (метеорні дощі). І якщо зазвичай за одну годину спостерігач реєструє 5-15 метеоритів, то під час метеорного дощу - сто, тисячу і навіть до 10 000. Це означає, що в міжпланетному просторі рухаються цілі рої метеорних частинок. Метеорні потоки протягом кількох ночей з'являються приблизно в одній і тій же області неба. Якщо їх сліди продовжити тому, то вони перетнуться в одній точці, яка називається радіантом метеорного потоку.
Найбільший з відомих метеоритів знаходиться на місці падіння в пустелі Адрар (Західна Африка), його вага оцінюється в 100 000 тонн. Другий за величиною залізний метеорит Гоба вагою 60 тонн знаходиться в Південно-Західній Африці, третій, вагою 50 тонн, зберігається в Нью-йоркському музеї природної історії.
Якщо в атмосферу Землі влітає метеорна тіло, вага якого перевищує 1 000 000 тонн, то воно заглиблюється в грунт на 4-5 своїх діаметрів, вся його величезна кінетична енергія перетворюється в тепло. Виникає сильний вибух, при якому метеорна тіло в значній мірі випаровується. На місці вибуху утворюється воронка - кратер.
Одним з найбільш ефектних є кратер у штаті Арізона (США). Його діаметр складає 1200 м, а глибина - 175 м; вал кратера піднятий над навколишньою пустелею на висоту близько 37 метрів. Вік цього кратера - близько 5000 років
Головна ознака метеоритів - це так звана кора плавлення. Вона має товщину не більше 1 мм і з усіх боків покриває метеорит у вигляді тонкої шкаралупи. Особливо добре помітна кора чорного кольору на кам'яних метеоритах.
Другою ознакою метеоритів є характерні ямки на їх поверхні. Зазвичай метеорити мають форму уламків. Але іноді бувають метеорити чудовою конусоподібної форми. Вони нагадують головку снаряда. Така конусоподібна форма утворюється в результаті «обточують» дії повітря.
Найбільший цілісний метеорит був знайдений в Африці в 1920 р. Метеорит цей залізний і важить близько 60 Т. Звичайно ж метеорити важать по кілька кілограмів. Метеорити вагою в десятки, а тим більше в сотні кілограмів падають дуже рідко. Найменші метеорити важать частки грама. Наприклад, на місці падіння Сіхоте-Алінський метеорита був знайдений найменший екземпляр у вигляді крупинки вагою всього лише в 0,18 Г, поперечник цього метеорита дорівнює лише 4 мм.
Найчастіше падають кам'яні метеорити: у середньому з 16 метеоритів тільки один виявляється залізним
З чого складаються метеорити
В окремих випадках велике метеорна тіло при своєму русі в атмосфері не встигає випаруватися і досягає поверхні Землі. Цей залишок метеорного тіла називається метеоритом. Протягом року на Землю випадає приблизно 2000 метеоритів.
У залежності від хімічного складу метеорити поділяються на кам'яні хондрити (їх відносна кількість 85.7%), кам'яні ахондрити (7.1%), залізні (5.7%) і залізо-кам'яні метеорити (1.5%). Хондром називають дрібні круглі частинки сірого кольору, часто з коричневим відтінком, рясно вкраплені в кам'яну масу.
Залізні метеорити практично повністю складаються з нікелістого заліза. З розрахунків випливає, що спостережувана структура залізних метеоритів утворюється у випадку, якщо в інтервалі температур приблизно від 600 до 400 С речовина охолоджується зі швидкістю 1 ° - 10 ° С за мільйон років.
Кам'яні метеорити, в яких немає хондр, називаються ахондрити. Аналіз показав, що в хондр містяться практично всі хімічні елементи.
Найчастіше в метеоритах знаходяться наступні вісім хімічних елементів: залізо, нікель, сірка, магній, кремній, алюміній, кальцій і кисень. Всі інші хімічні елементи таблиці Менделєєва знаходяться в метеоритах в незначних, мікроскопічних кількостях. З'єднуючись між собою хімічно, ці елементи утворюють різні мінерали. Більшість цих мінералів знайдено в земних гірських породах. І зовсім в незначних кількостях в метеоритах виявлені такі мінерали, яких немає і не може бути на Землі, так як вона має атмосферу з великим вмістом кисню. Вступаючи в з'єднання з киснем, ці мінерали утворюють вже інші речовини. Залізні метеорити майже цілком складаються із заліза в поєднанні з нікелем, а кам'яні метеорити - головним чином з мінералів, званих силікатами. Вони складаються із з'єднань магнію, алюмінію, кальцію, кремнію і кисню.
Особливо цікаво внутрішню будову залізних метеоритів. Їх відполіровані поверхні стають блискучими як дзеркало. Якщо протравити таку поверхню слабким розчином кислоти, то зазвичай на ній з'являється хитромудрий малюнок, що складається з переплітаються між собою окремих смужок і вузьких облямівок. На поверхнях деяких метеоритів після травлення з'являються паралельні тонкі лінії. Все це результат внутрішнього кристалічної будови залізних метеоритів. Не менш цікава структура кам'яних метеоритів. Якщо подивитися на злам кам'яного метеорита, то часто навіть неозброєним оком можна побачити маленькі округлі кульки, розсіяні по поверхні зламу. Ці кульки іноді досягають розміру горошини. Крім них, в зламі видно розсіяні дрібні блискучі частки білого кольору. Це - включення нікелістого заліза. Серед таких частинок зустрічаються золотисті блискітки - включення мінералу, що складається із заліза в поєднанні з сіркою. Бувають метеорити, які являють собою як би залізну губку, у пустотах якої укладено зерна жовтувато-зеленого кольору мінералу олівіну
Походження метеоритів
В даний час в багатьох музеях світу зберігається не менше 500 тонн метеоритної речовини. Розрахунок показує, що у вигляді метеоритів і метеорної пилу за добу на Землю випадає близько 10 тонн речовини, що за час 2 млрд. років дає шар товщиною 10 см.
Джерелом практично всіх малих метеорних часток є, мабуть, комети. Великі метеорні тіла мають астероїдне походження.
Российкие вчені - академік В. Г. Фесенков, С. В. Орлов та інші вважають, що meteoritи і метеорити тісно пов'язані між собою. Астероїди - це гігантські метеорити, а метеорити - це зовсім маленькі, карликові meteoritи. Ті й інші є осколками планет, які мільярди років тому рухалися навколо Сонця між орбітами Марса і Юпітера. Ці планети в результаті, мабуть, зіткнення розпалися на частини. Утворилося незліченна безліч осколків самих різних розмірів, аж до найдрібніших крупинок. Ці осколки носяться тепер в міжпланетному просторі і, стикаючись із Землею, падають на неї у вигляді метеоритів