Нам уже неоднократно приходилось отмечать большое значение процесса дробления метеороидов (см. § 20, 31, 34). Рассмотрим основные наблюдательные данные, свидетельствующие об этом явлении [194]: 1) высокая скорость абляции и как следствие — более короткие траектории и более высокие высоты погасания, чем следует из классической теории для единых тел с данной начальной фотометрической массой; именно это явление, наблюдавшееся у Драконид в 1946 г., явилось основанием как для гипотезы о «пылевых комочках» (§ 33), так и для вывода о существенном значении дробления [352]; 2) больший максимальный блеск, чем следует из классической теории; 3) различие между формами наблюденных и теоретических кривых блеска метеоров; 4) наличие на кривых блеска метеоров неправильных колебаний, быстрых подъемов блеска на разных участках траектории; 5) различие между динамической и фотометрической массами метеороидов (§ 34); 6) разделение метеоров на несколько частей (фрагментов), наблюдаемое непосредственно на фотографиях, в частности, полученных по методу мгновенной экспозиции [13]; 7) замывание обтюраторных перерывов на фотографиях, особенно слабых метеоров; 8) факт дробления в воздухе достигающих поверхности Земли метеоритов. Первые семь явлений обнаруживаются астрономическими методами, восьмое — непосредственным изучением 358 ГЛ. VII. ДРОБЛЕНИЕ МЕТЕОРОИДОВ метеоритных падений. Это явление будет рассмотрено в §40. Остановимся на фотометрических проявлениях дробления. В § 20 были приведены формулы, выражающие так называемую «стандартную кривую» блеска метеоров. Построив теоретическую кривую по уравнению (20.38) 2 для |i = -о-, Дж. Хокинс и Р. Саутворт [342] нанесли 5U !_J L__b I 1 l__Ll 1 1 -20 -15 -10 -5 0 5 10 Ah,m Рис. 81. Теоретические кривые блеска и высот начала и конца метеоров (по Хокинсу — Саутворту и Левину). на тот же график, построенный в координатах т—ягт, Дй, точки, соответствующие началу и концу путей 360 метеоров, снятых камерами супер-Шмидт (их каталог приведен в работе [342]). Принималось, что в этих точках т = = wiiim, где miim —предельная звездная величина, доступная супер-Шмидтам. Как видно из рис. 81, почти все наблюдательные точки легли внутри области, ограниченной теоретической кривой. Это означало, что пути всех метеоров короче, а максимальный блеск у метеоров лежит выше, чем предсказывает теория для недробящего- ся тела. Б. Ю. Левин [149, 366] нанес на тот же график кривые для \i = 1/2, 1/3 и 0. Он пришел к выводу, что систе- § 37. ДАННЫЕ О ДРОБЛЕНИИ МЕТЕОРОИДОВ 359 матическое отклонение точек от кривой в области точек погасания может быть устранено, если принять \i = 1/2, но в области точек появления никакая вариация параметра \х не может устранить систематического отклонения точек, связанного с дроблением. Нетрудно убедиться, что Рис. 82. Фотография метеора, полученная методом мгновенной экспозиции. Между А' и А" заметно отделение нового фрагмента (по Бабаджанову и Крамеру). и переход к модели В (§ 32) не внесет существенных изменений в эту картину. Дробление метеороидов не раз наблюдалось и непосредственно. Многие визуальные наблюдения болидов содержат указания на отделение от них искр или разделение на несколько частей [8]. На фотографии полета метеорита Пршибрам заметно разделение его примерно на 15 фрагментов, из которых часть удалось идентифицировать с найденными на земле осколками метеорита [284]. Но особенно наглядно видно разделение метеороидов на части на фотографиях, полученных П. Б. Бабаджановым и Е. Н. Крамером [13] по методу мгновенной экспозиции (рис. 82). Замывание обтюраторных перерывов проявляется в постепенном увеличении длины штрихов метеора на пластинке, снятой с обтюратором, от начала к концу пути. Иногда в конце траектории эти штрихи сливаются в почти непрерывный след. Как отмечают Л. Яккиа, Ф. Вер- ниани и Р. Бриггс [354], это явление наблюдается у 1/3 метеоров их каталога (содержащего 413 метеоров, снятых супер-Шмидтами). Согласно исследованию Р. Мак-Кроски [377], у 13% метеоров, снятых супер-Щмидтами, наблюдается резкое усиление блеска в начале пути, так что максимум блеска у них наблюдается не в конце, а в начале. Очевидно, 360 ГЛ. VII. ДРОБЛЕНИЕ МЕТЕОРОИДОВ здесь мы имеем дело с внезапным дроблением метеорон- да на много осколков. Анализ 413 слабых фотографических метеоров в [483] показал, что они в среднем на 1/3 короче по длине и длительности по сравнению с теоретическими значениями, а-максимальный блеск на 0т,5 (т. е. в 1,6 раза) выше теоретического. Аналогичное явление наблюдается и у радиометеоров. Так, Дж. Гринхау и Э. Нейфельд [327] еще в 1957 г. обнаружили, что ионизационные кривые спорадических метеоров гораздо короче, чем следует из теории. Этот вывод был подтвержден в 1966 г. Ф. Верниани по 320 слабым радиометеорам [480]. Как отмечает Ф. Верпиаии [483], у радиометеоров расхождение между теоретической и наблюдаемой длиной за счет дробления больше, чем у фотографических метеоров: наблюдаемая длина составляет лишь 40% теоретической (вместо 67% У фотографических метеоров). Таким образом, дробление у метео- роидов с массой 10~4 г проявляется сильнее, чем у тел, имеющих массу ~1 г. Этот вывод был подтвержден в 1973 г. в результате исследования 5759 радиометеоров, проведенного Ф. Верниани [484]. Максимальный блеск оказался в среднем на 1т ярче теоретического. При этом радиозвездная величина вычислялась по формуле Мак- Кинли [393, 478] mR = 34,4 — 2,5 lg ада, (37.1) где ат — максимальная линейная электронная плотность следа. Л. Яккиа в своей пионерской работе [352], отмечая особенности поведения слабых метеоров, объясняемые дроблением, подчеркивает различие между характером дробления у крупных и мелких тел. «Фрагменты,— пишет он,— отделяющиеся от поверхности крупных тел, не нарушают монолитность последних, но отделение того же осколка от меньшего тела может привести к полному распаду тела на рой осколков. Таким образом, более крупные метеоры будут распадаться только в конце своих траекторий, в то время как у более слабых метеоров распад может произойти на более ранних стадиях полета и даже в самом начале видимого пути». § 37. ДАННЫЕ О ДРОБЛЕНИИ МЕТЕОРОИДОВ 361 Итак, прогрессивное дробление метеороидов, которому подвержены, по-видимому, тела всех наблюдаемых размеров, проявляется*) сильнее у слабых метеоров. Рассмотрим теперь различные параметры, введенные для количественного описания процесса дробления метеороидов. В § 34 мы уже приводили определение индекса прогрессивного дробления %, введенного Л. Яккиа. Рассмотрим имеющиеся данные о поведении индекса 5С в зависимости от других параметров метеороида и его движения в атмосфере. Еще в первой работе Л. Яккиа [352] была прослежена зависимость % от интегрального блеска метеора, выраженного через параметр е = lg (4- Б„) •- "<g Я*, + 18,49, (37.2) где оо Ех= j Idt. (37.3) —оо Эта зависимость, уточненная в работе [353] по 420 метеорам (369 метеоров, снятых на супер-Шмидтах, и 51 — на малых камерах), представлена на рис. 83. Она отражает уже упоминавшийся факт более сильного проявления прогрессивного дробления у слабых метеоров. Попытка изучить зависимость % от начальной скорости vo не дала определенного результата, хотя у быстрых метеоров %_в среднем больше, чем у медленных (для v0 < <40 км/с % = 0,29, тогда как для Уо>40 км/с %=0,39). Более четко выявилась зависимость % от угла входа, выражаемая линейным уравнением Х = + 0,50 — 0,27 cos z. (37.4) Эта зависимость отражает увеличение «времени жизни» отделившихся фрагментов при переходе к пологим траекториям (т. е. к большим z), проявляющееся, в частности, в усилении замывания обтюраторных перерывов у метеоров, летящих полого. В работе Л. Яккиа, Ф. Верниани и Р. Бриггса [354] по 249 спорадическим метеорам изучается зависимость *) Б. Ю. Левин в [148] подчеркивает: именно проявляет с я, а не происходит. 362 ГЛ. VII. ДРОБЛЕНИЕ МЕТЕОРОИДОВ индекса % от начальной массы Л/0, причем заметно уменьшение 5С с ростом М0. Добавление 110 метеоров потоков не изменяет общую картину. Однако у метеоров из разных потоков обнаружились заметные различия в значениях х- Так, высокими % 17 18 19 20 Рис. 83. Зависимость х(#«>) (по Яккиа) 21 22 отличаются Ориониды (0,46), б-Аквариды (0,52) и особенно Дракониды (х > 1). Напротив, % — 0 у Таурид и а-Гидрид [483]. Наиболее обоснованный анализ поведения индекса % при разных формах дробления принадлежит А. Н. Си- моненко [199, 4651. Она показала, что ЭС>0, если разность между фотометрической массой и массой наиболее крупного осколка растет в ходе дробления. Это происходит до тех пор, пока число осколков увеличивается, т. е. если их отделяется больше, чем испаряется. Поэтому % может быть не равным нулю не только при прогрессивном дроблении, но и при квазинепрерывном отделении мелких частиц от крупного тела, особенно в начале траектории, когда отделившиеся частицы испаряются медленно. Но по мере замедления накопления частиц % может упасть до нуля, а в дальнейшем, при уменьшении числа частиц, даже стать отрицательным. Таким образом, отрицательные значения 5С> полученные Яккиа, § 37. ДАННЫЕ О ДРОБЛЕНИИ МЕТЕОРОИДОВ 363 Верниани и Бриггсом [354], не обязательно объясняются ошибками наблюдений.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Наблюдательные данные о дроблении метеороидов» з дисципліни «Фізика метеоритних явищ»
