Результаты такого подсчета приведены в нижеследующей таблице, из которой, между прочим, видно, что с ослабеванием звездной величины метеоров на единицу их число возрастает в 2 1/2 раза. Однако ослабление на одну звездную величину означает уменьшение яркости в 2 1/2 раза, и в таком же отношении уменьшается его масса (так как при одинаковой скорости яркость метеора пропорциональна его массе). Благодаря такому случайному совпадению суммарная масса метеоров каждой звездной величины оказывается одна и та же, а именно - 110 кг.
Как мы видим, «коэффициент полезного действия» метеоров, если их рассматривать как источник света, весьма велик. Если бы все метеоры, принадлежащие только к одной звездной величине и падающие за сутки, вздумали упасть одновременно в поле зрения, то они создали бы освещение, в несколько раз более сильное, чем освещение от полной Луны, а если бы все метеоры, падающие за сутки, мелькнули бы все сразу, то они осветили бы местность в 250 раз сильнее, чем Луна. И все это путем обращения в раскаленный пар лишь 5 тонн вещества на расстоянии сотни километров! Если бы они светили на расстоянии 1 км от нас, то освещение было бы еще в 10 000 раз ярче, - правда, всего лишь на секунды.
Самые яркие из метеоров, вернее, болидов, имеют яркость, соответствующую -10-й звездной величине. С другой стороны число слабых метеоров, не видимых даже в телескоп, нет нужды считать бесконечным.
С уменьшением яркости метеоров уменьшается их масса, и метеоры, которые были бы слабее 30-й звездной величины, уже настолько малы, что подобные пылинки давным-давно были бы выметены из Солнечной системы давлением света, которое для них превышает тяготение.
Таким образом, полная масса метеоров от -10 до +30 звездной величины, ежесуточно выпадающих на Землю, составляет около 4400 кг. Подсчет по таким же данным для метеоритов дает еще 5500 кг. Всего на Землю за сутки выпадает около 10 тонн метеоритного вещества.
Если с тех пор как земная кора затвердела, т. е. примерно за последние два миллиарда лет, метеоры и метеориты падали так же часто, как теперь, то на каждый квадратный километр поверхности выпало по 10 тысяч тонн метеоритного вещества, что составляет слой менее 10 см толщиной. Поэтому метеоритное вещество, хотя и примешивается к почве, но в ничтожной доле, и говорить, что наши огороды растут на метеоритной почве, нет никаких оснований.
Метеорные рои
До сих пор речь шла преимущественно о спорадических метеорах. Займемся же теперь подробнее метеорными потоками, т. е. метеорами, падающими в определенные дни года и вылетающими из определенного радианта. В табличке, помещенной ниже, приводится список потоков, наиболее богатых метеорами.
Уже из того, что метеоры, несущиеся из межпланетного пространства и вылетающие из определенного радианта, ежегодно наблюдаются в одни и те же дни, видно, что они движутся растянутым по какой-то орбите потоком. В указанные даты Земля пересекает их путь, отчего и сталкивается с ними. Если метеоры более или менее растянуты по орбите, как трамваи, идущие гуськом, друг за другом на правильных интервалах, то всякий раз, пересекая их путь, Земля будет сталкиваться с ними и встречать их примерно в одинаковом числе. Такой случай имеет место у Персеид. Земля пересекает в течение нескольких суток ту как бы космическую «баранку», которую образует растянутый рой Персеид. 12 августа она, очевидно, пересекает середину этой «баранки», где метеоры больше всего сгущены: это день максимума потока.
Легко понять, что если метеоры движутся по эллиптической орбите, обращаясь около Солнца, и распределены вдоль этой орбиты неравномерно, и имеется где-либо сгущение, то будет происходить следующее. Земля чаще будет пересекать бедные метеорами области «баранки», и их в эти годы (всегда в одни и те же дни) будет наблюдаться мало. Когда-либо Земля встретится в том же месте своего годичного пути с главным скопищем метеоров, и тогда будет обильный дождь звезд. Это можно сравнить с тем случаем, когда правильные интервалы между трамваями на трамвайном кольце нарушились, и они все сгрудились, идя в хвосте друг за другом. Не скоро случится, что, выйдя к остановке, вы сразу встретитесь с этими скученными трамваями.
Если подобное сгущение метеоров имеет очень малую протяженность, то далеко не в каждый свой приход в точку, где орбита сгущения пересекается с Землей, оно будет ее здесь заставать, - либо Земля, либо сгущение метеоров будут проходить точку пересечения орбит раньше другого, как бы играя в прятки. Вероятно, случаи такого рода бывают, но мы их пока не знаем. Действительно, периоды обращения большинства потоков должны измеряться десятилетиями, а одновременный приход в точку пересечения орбит будет происходить тогда раз в несколько столетий. Между тем научное изучение метеоров насчитывает всего лишь около сотни лет.
Определяя точно положение радианта и зная скорость метеоров, можно вычислить орбиту метеорного потока в пространстве. С течением времени эта орбита меняется благодаря возмущениям в движении метеоров, под действием притяжения планет, в особенности Юпитера.
Невозможно себе представить, чтобы метеоры, растянутые на орбите, могли бы с течением времени скучиваться. Наоборот, надо ожидать, что постепенно притяжения планет и Солнца, неодинаковые для более к ним близких и более далеких частей роя, как бы растянут этот рой по всем направлениям, но преимущественно вдоль его орбиты, так что постепенно сгущение метеоров растянется по всей орбите и образует подобие «баранки».
Рис. 93. Орбиты Леонид и Земли в пространстве
Ясно, что чем больше обращений около Солнца совершил метеорный поток, тем больше подвергался он «раздергивающим» воздействиям и тем шире и растянутее по орбите он должен быть. По степени концентрации метеоров на их орбите можно судить о возрасте этого метеорного потока, т. е. о времени, протекшем с момента его образования, хотя, конечно, при этом играет роль и период обращения и расположение его орбиты относительно планет.
Возможно, что спорадические метеоры - это «отщепенцы» метеорных потоков, частички, вырванные некогда из большой компании подобных им тел.
Многие метеорные потоки имеют не только древнее происхождение, но и древние свидетельства их появлений. В этом отношении наиболее замечательны Леониды. Они обращаются по орбите с периодом 33 года, и целые ливни метеоров из этого радианта наблюдались, например, в 1799, 1833 и 1866 гг. С их главным скоплением Земля встречалась каждые 33 года.
В 1799 г. в Южной Америке видели и впервые научно описали звездный дождь, образованный Леонидами в ноябре. Индейцы рассказали, что такое же явление было в 1766 г. Пораженные этим явлением индейцы запомнили его хорошо, тогда как европейские ученые, очевидно, не обратили на него внимания.
Рис. 94. Леониды движутся по своей орбите плотным роем
На этом основании впервые заподозрили периодичность метеорных дождей, и действительно, в 1833 г. ноябрьский дождь падающих звезд повторился. Тогда ученые обратились к летописям разных народов и проследили по ним, хотя и с перерывами, метеорный дождь Леонид вплоть до 1768 г. до нашей эры! Эту первую запись 3700 лет назад сделали китайские летописцы. Следующее упоминание о нем нашлось в арабских источниках, относящихся к 902 г. Японские летописцы отметили необычайные падения звезд в ноябре 867, 1002, 1035-1037 гг., по случаю чего напуганные японские императоры даже объявляли амнистию заключенным. Позднее летописи в разных странах все чаще и чаще, нередко с суеверным страхом, отмечают максимумы падения Леонид. Среди них для нас интересно древнерусское свидетельство, содержащееся в знаменитой Лаврентьев-ской летописи. В записях 1202 г. говорится: «В 5 часов нощи потече небо все», «течение звездное бысть на небеси, отторгаху бо ся звезды на землю». В 1533 г. говорится, что в Москве «видети мнози людие: звезды по небеси протягахуся яко же вервии, летааху с востока на зимний запад». В другой летописи это явление описывается как чудесное «знамение небесное», как «видение» пономаря Тарасия с колокольни в Новгороде-Великом: «множество ангел стреляющих огненными стрелами, яко дождь сильный из тучи».
