Вспышки метеоров, т. е. внезапные резкие усиления блеска метеоров, относятся к числу явлений, физически еще не изученных до конца. Наиболее полное статистическое исследование вспышек было выполнено в 1969 г. N го w 0 л/ 20 10 0 Все м h пр-v i. и етеоры ■flin 60 70 80 90 WO H, _п— _ 1—J 1 в i i h N\ 20 10 (1 им А/ /У 20 10 0 _Г А г. 70 80 90 100 Н}нм - ;_ 1 | С 1 1 1 1 1 1 Г"~1 70 80 90 100 Н,км Б0 70 80 90 /00 Н,нм Рис. 85. Распределение вспышек метеоров по высотам (по Крамеру и Маркиной). А, В, С — группы кривых блеска. Заштрихованная область — Персеиды. Е. Н. Крамером и А. К. Маркиной [120], использовавшими фотографические наблюдения 318 метеоров со вспышками. Все вспышки были разделены на три типа: А — с резким усилением и медленным спадом блеска, С — с симметричной кривой блеска ж В — промежуточный тип. Было получено распределение вспышек по высоте (рис. 85) для всех метеоров и для каждого типа в от- § 39. ВСПЫШКИ МЕТЕОРОВ 375 дельности. В работе В. В. Бенюх [33] по 116 метеорам со вспышками и в работах П. Б. Бабаджанова и др. [16, 17] по 162 вспышкам у 85 метеоров также сделан ряд интересных статистических сопоставлений. В результате исследований ряда авторов можно наметить следующие особенности этого явления: 1. Вспышки наблюдаются обычно в диапазоне высот 73-102 км [33, 120] (согласно [16, 17] 58-108 км), причем быстрые метеоры имеют максимум числа вспышек на Aw = 92 км, а медленные на hm = 79 км [33]. Метеоры типа А по всем данным имеют Лт = 85 км, у метеоров типа Z?, согласно [120], hm = 90 км и у типа С — hm = = 80 км. Однако в работе [17] для типа В получено равномерное распределение (без максимума), а для С — hm — 97,5 км. 2. Процент вспыхивающих метеоров растет с массой и падает со скоростью [120]. У медленных метеоров (vo = = 15^-25 км/с) 79% дают вспышки, тогда как у средних и быстрых —лишь около 30%. Спорадические метеоры в 41,5% случаев дают вспышки [33]. Довольно часто вспышки бывают у Персеид (39%), тогда как у б-Акварид и Геминид они почти не встречаются [33]. 3. Длительность вспышек в 80% случаев лежит в интервале от 0,01 до 0,04 с, в остальных случаях от 0,04 до 0,15' с. К концу пути метеора протяженность вспышек убывает [120]. По данным [447] большинство вспышек имеет длительность 0,02—0,06 с. 4. По данным В. В. Бенюх [33] все вспыхивающие метеоры имеют довольно узкий диапазон перигелийных расстояний q = 0,7 -f-1,1 а. е., тогда как у спокойных метеоров q = 0,05 +1,05 а. е. Отсутствие вспышек у метеоров с малыми q В. В. Бенюх связывает с различием их физического строения (см. пиже). 5. У медленных метеоров вспышка бывает и в па- чале, и в конце пути, у быстрых — всегда в конце пути [33]. 6. По данным [72, 190] во вспышках чаще преобладает излучение в коротковолновой части спектра. Обычно это происходит за счет эмиссии в линиях Н и К Call [189, 193, 447]. 7. Амплитуда вспышки может достигать 5—7W, что соответствует усилению блеска в 100—600 раз. 376 ГЛ. VII. ДРОБЛЕНИЕ МЕТЕОРОИДОВ Перед исследователями стоят два вопроса, требующих выяснения: а) Каков механизм вспышек, иначе говоря, какой процесс вызывает кратковременное усиление блеска метеора? б) Какова причина вспышек, иначе говоря, что приводит в действие этот механизм? Поскольку как до, так и во время вспышки излучают в основном пары метеорных атомов, очевидно, что механизм вспышки должен включать либо быстрое увеличение скорости испарения метеора, либо повышение температуры возбуждения высвечивающих газов, либо и то, и другое. Ряд авторов, начиная с Г. Смита [468], объяснял вспышки дроблением метеорного тела на множество осколков или выбросом роя мелких частиц, которые тут же испаряются, резко усиливая блеск метеора. Если частицы одинаковы и не дробятся дальше, то по длительности вспышек tB или по их длине L (равной длине пути частицы до ее испарения) можно определить массу частицы Mf и ее радиус rf. Г. Смит в 1954 г. использовал первый способ (по tB) та. формулу М/ = (^оР*в)3, (39.1) где б — плотность метеорного тела. Однако определения длительности вспышек ненадежны- ввиду их кратковременности. А. Н. Симоненко [193] применила второй способ (по длине вспышки L). Использовав данные по 108 вспышкам, она получила распределение отделяющихся частиц по размерам с уверенным максимумом на Г/ — = 80 мкм и диапазоном Г/ = 30-т-110 мкм. Столь узкий диапазон А. Н. Симоненко объясняет наличием в метеорных телах структурных элементов именно таких размеров. (Радиус частиц rf не зависит ни от размеров самого тела, ни от скорости или высоты начала свечения.) В работе [17] получен гораздо более широкий диапазон радиусов частиц: от 10 до 1000 мкм, причем «в среднем» их радиусы составляют 70 -г-140 мкм. Вспышки с rf < 70 мкм по душанбинским наблюдениям составляют 28% всех вспышек, с Г/ = 70 н-140 мкм —29% и с Г/>140 мкм — § 39. ВСПЫШКИ МЕТЕОРОВ 377 43%. Таким образом, массы частиц, отделяющихся при вспышках, заключены в диапазоне 10~3 -г-10"8 г, причем мода приходится на Mf = 10"5 г. В работе [194] А. Н. Симоненко рассмотрела поведение мелких частиц, отделившихся от главного тела: величину отставания, длину пути, ход испарения, свечение. В работах [189] и [163] подсчитывается общая масса, сбрасываемая метеорным телом во время вспышки: *! Мп = —2 \ /Л, (39.2) где / — интенсивность излучения, т — коэффициент светимости, t\, fe — моменты начала и конца вспышки. При этом В. И. Мусий и И. С. Шестака [163] использовали две зависимости т от скорости v: соответствующую модели (т = %qv) и модели В, согласно которой по Э. Эпику [429] для масс М<М11т (где lgMlim = -19 + 2,51gi;, Т. е. Миш = Ю-4 -МО"2 г), т~!Г1/2 (см. § 20, 22). Вторая зависимость дала сравнительно узкий диапазон значений Мв — от 0,26 до 0,43 г, тогда как первая —от 0,03 до 24 г. Отношение значений Мв для одних и тех же метеоров, определенных первым и вторым способом, колеблется от 1 до 10. В работе [189] для одного метеора было получено Мв — 1,6 г (использовалась модель А). Если положить среднее значение Мв равным 0,3 г, а среднюю массу одной частицы 6 • 10~6 г, то число частиц, отделяющихся при такой вспышке, получится равным 5 • 104. Поверхность испарения, а значит, и мгновенный блеск метеора увеличатся при этом в 1360 раз, т. е. на восемь звездных величин. Если за счет отделения частиц будет снят поверхностный слой в 0,02 см при радиусе тела 1 см и среднем радиусе частиц 0,01 см (100 мкм), то общая поверхность испарения (а значит, и блеск метеора) возрастет в семь раз (на две звездные величины) [193]. Наряду с моделью дробления по Смиту, в литературе обсуждаются и некоторые другие формы дробления метеорных тел, приводящие к вспышкам, а именно: 1. Одновременное отделение множества мелких частиц (модель Смита) [468, 163, 189, 193, 194]. 378 ГЛ. VII. ДРОБЛЕНИЕ МЕТЕОРОИДОВ 2. Сброс наружного слоя под действием давления паров легко испаряющихся веществ [33]. 3. Сброс расплавленного слоя под действием аэродинамических сил [44, 120]. 4. Вспенивание расплавленного слоя [256] — механизм, близкий к предыдущему. 5. Дробление жидкой капли проплавленного насквозь метеорного тела [140].
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Вспышки метеоров» з дисципліни «Фізика метеоритних явищ»
