SPADAJĄCE GWIAZDY - GOŚCIE Z KOSMOSU
Często w trakcie wieczornych spacerów (w pogodną noc) widzimy na niebie spadające gwiazdy. Mają one w sobie dużo romantyzmu. Zapewne dlatego niektórzy wierzą, że wypowiedziane życzenie w trakcie ich przelotu, spełni się. Chciałbym w tym eseju przedstawić podstawowe wiadomości o meteorytach, meteorach i o ich rojach.
Na zdjęciu widać czerwoną plamę - Wielką Mgławice w Orionie. Czerwony kolor świadczy o tym, że obiekt zawiera duże ilości wodoru. Dziś wiemy, że jest to miejsce narodzin gwiazd - obszar nazwany przez astronomów H II (w obłoku H II mgławica zjonizowanego wodoru jest podgrzewany przez jakąś gwiazdę, w przeciwieństwie do obszaru H I - w nim nie znajduje się żaden "grzejnik").
l. Skąd pochodzą meteoryty?
W przestrzeni kosmicznej (w naszym przypadku międzyplanetarnej) poruszają się różnego rodzaju pyły (meteoroidy). Są to na ogół odłamki pozostawione przez komety, lub pozostałości (które nie znalazły "domu" np. na planetach) po mgławicy protoplanetarnej. Czasami występują też odłamki planet, asteroid itp. Opuszczają one swój "dom" - czyli np planetę podczas jakiś katastrof. W tym miejscu należałaby zająć się na chwilę kometami. Komety są to bryły śniegu i lodu. W czasie zbliżania się do Słońca zaczynają się topić. Ciśnienie promieniowania słonecznego "wymiata" odrzucone odłamki i gaz od Słońca (przypomina to trochę chorągiewki na wietrze). Wtedy powstaje słynny warkocz zwany komą. Siedliskiem tych obiektów jest pas Kuipera i obłok Oorta (z tego pierwszego pochodzą komety krótko okresowe, a z tego drugiego długookresowe). Czasami jakaś nieznana siła zmienia orbity komet w tych obszarach. Wtedy w kierunku centrum Układu Słonecznego zbliża się kometa. Niektórzy sądzą, że może to być 10-ta planeta Układu Słonecznego, lub nawet hipotetyczna gwiazda towarzysząca Słońcu (tworząca z nim układ podwójny). Możliwe jest nawet, że niektóre komety pochodzą spoza naszego układu. Według jednej z teorii, woda na Ziemi istnieje dzięki zderzeniom Naszej Planety z kometami. Jednak istnienie komet ma też swoje złe strony. 65 milionów lat temu Ziemię uderzyła "bryła lodu", lub planetoida (według najnowszych badań prawdziwa jest raczej ta druga wersja). Spowodowało to katastroficzne skutki. 75% gatunków zwierząt i roślin znikneło z powierzchni Ziemi. W tym wypadku śmierć głównie gadów (z dinozaurami na czele) umożliwiła rozwój ssakom. Jednak gdyby coś takiego zdarzyło się później - nie byłoby tu nas. Przyczyną "zboczenia na orbitę Ziemi" były prawdopodobnie drobne zakłócenia w ruchu planet. Niewielkie wahania mogą w końcu doprowadzić do dużych różnic w orbitach po pewnym czasie. Mogło to być przyczyną zakłóceń w pasie planetoid (65 milionów tat temu uderzyła planetoida, a nie kometa). Według badaczy warstwy osadowe wskazują na to, że Ziemia przechodziła regularne zmiany klimatu, raz na 400 tysięcy lat. 65 milionów lat temu prawdopodobnie orbity Merkurego, Ziemi i Marsa zmieniły się znacząco. 185 milionów lat wcześniej 95% gatunków znikneło z powierzchni Ziemi. Według najnowszych badań przyczyna tej katastrofy były również "kosmiczne strzelby". Paleontolodzy odkryli, że organizmy wyginęły wtedy w czasie najwyżej 8 tysięcy lat, co jest stosunkowo krótkim okresem czasu. O pozaziemskim źródle katastrofy świadczył następujący fakt: gaz, który pozostał uwięziony w fullerenach posiada skład izotopowy nie odpowiadający Ziemskim "produktom". Później okazało się, że gaz uwięziony w fullerenach sprzed 250 milionów lat temu z tym, który pozostał po zagładzie dinozaurów.
Księżyc ma "dług wdzięczności" dla meteorytów. Jedna z teorii jego powstania, zaistniała dzięki lotom Apollo (dzisiaj uznawana za najbardziej prawdopodobną) głosi, że Nasza Planeta zderzyła się w młodości z obiektem wielkości Marsa. Jądro Ziemi i "przybysza" złączyły się ze sobą, dzięki czemu powstało obecne jądro Ziemi, zaś ich płaszcze częściowo "uciekły" w przestrzeń kosmiczną. Przez jakiś czas cząstki " dryfowały" na orbicie Ziemi, aż w końcu zlały się w jedną całość - Księżyc. Ziemska materia (w czasie "wypadku") występowała głównie w postaci stopionej, lub odparowanej materii. Jeżeli materia miała problemy ze skondensowaniem się na orbicie zyskamy odpowiedź na pytanie "Dlaczego na Księżycu nie ma łatwo parujących związków". Również teoria zderzenia tłumaczy powstanie oceanu magmy na Księżycu (wiemy na pewno, że on tam kiedyś był), który zastygł po pewnym czasie. Aby taki ocean mógł powstać, musiała być dostarczona olbrzymia ilość energii, powstała prawdopodobnie po zderzeniu. Również to, że Księżyc oddala się od nas z prędkością 3,8 cm na rok, przemawia za tą teorią. Po 4.5 miliarda lat - taki jest wiek Księżyca - Nasz satelita oddaliłby się od Naszej Planety o 170000 km! Poza tym oddalał się on kiedyś z większą prędkością niż dziś. Z tego można wnioskować, że powstał on bardzo blisko Ziemi.
2. Czy coś nam zagraża?
30 czerwca 1908 roku o godzinie 7:05 czasu lokalnego zdarzyło się coś niezwykłego. Mieszkańcy okolic rzeki Podkamienna Tunguska zauważyli na niebie olbrzymią czerwoną kulę ognia, która była widoczna z odległości tysiąca kilometrów od miejsca zdarzenia. W momencie zderzenia z Ziemią uniósł się w górę słup ognia i dymu. Szybki podmuch powietrza zwalał z nóg ludzi, a nawet wybijał szyby z okien! Drzewa zostały przewrócone w obszarze 1000 km2! Stacje sejsmiczne zarejestrowały trzęsienie ziemi w odległości ponad 800 km od miejsca katastrofy. Fala uderzeniowa obiegła ziemski glob, powracając do miejsca wypadku w ciągu 24 godzin! Europa i Azja były oświetlone przez rozproszone pyłem (wyrzuconym aż do stratosfery) światło słoneczne. Do tego wszystkiego doprowadził wybuch 70 metrowego bolidu , który rozpadł się ok 6 km nad Ziemią. Poruszał się on z prędkością około 30 km/s. 40 km od zdarzenia musiano zatrzymać w tym czasie kolej, z powodu trzęsienia ziemi. Pomyślmy co by było gdyby coś takiego zdarzyło się dzisiaj, np nad elektrownią atomową? Katastrofalne skutki mógłby mieć też spadek znacznie mniejszego ciała, prowadzącego do wytworzenia znacznie mniejszych ilości energii. Co ciekawe, prawdopodobnie śmierć dinozaurów nie nastąpiłaby, gdyby meteoryt spadł gdzie indziej (to zdarzyło się nad bogatymi złożami siarki, które doprowadziły do atmosfery duże ilości pyłów - śmierć dinozaurów spowodowały prawdopodobnie kwaśne deszcze). W ziemskiej atmosferze eksploduje średnio jeden meteoryt na tydzień. Dlatego naukowcy pracują nad metodą unieszkodliwienia niebezpiecznych obiektów. Jedną z nich jest wysłanie bomby atomowej w kierunku planetoidy, lub komety. Należałoby dobrze zaplanować taką misję. Jeśli użyłoby się np. zbyt mocnego ładunku wybuchowego, niebezpieczne ciało niebieskie rozpadłoby się, a jego odłamki wpadłyby do atmosfery, czyniąc katastroficze skutki. Dlatego wydaje się najlepszą metodą jest wysłanie niewielkiego ładunku wybuchowego, który nie poczyniłby większych szkód "atakowanemu" obiektowi, lecz zmieniłby tylko jego orbitę. Ocenia się, że ludzie potrzebowaliby około 10 lat, na przygotowanie się do "szturchnięcia" planetoidy, lub komety krótkookresowej. Jest jeszcze kilka innych wersji obrony przed "kosmicznymi pociskami". Wystarczyłoby zmniejszyć masę obiektu, (można również ją zwiększyć , ale z technicznego punktu widzenia było by to raczej niemożliwe) i tym samym zmienić jego energię kinetyczną. Odłamując przez parę lat kawałki zagrażającego obiektu zmienilibyśmy jego orbitę. Można by również (teoretycznie wykonywalne, ale jeszcze długo będziemy czekać na wystarczający poziom techniczny) zastosować potężny laser, który poprzez wzrost temperatury powodowałby odpadanie odłamków skalnych i w rezultacie zmianę orbity. Powróćmy jednak do tej "wybuchowej" metody. Ładunki można zdetonować w kilku miejscach. Aby zmienić orbitę planetoidy należało by zdetonować bombę atomową (taki ładunek, mając porównywalne rozmiary z konwencjonalnym wytwarza od niego ok. milion razy więcej energii!) kilkaset metrów nad niszczonym obiektem. Szacuje się, że by zmienić orbitę planetoidy o średnicy l km potrzebny jest wybuch o "sile" co najmniej 10 kiloton TNT. "Opasła" 10 kilometrowa potrzebowałaby eksplozji przynajmniej 10 megaton TNT (dla porównania bomba mogąca wytworzyć energię 20 kiloton TNT zdetonowana na Ziemi niszczy w promieniu l km wszystkie materiały poprzez stopienie)! Mniej, więcej taką samą energię miało zderzenie meteorytu tunguskiego (choć możliwe, że była ona trzy razy większa). Eksplozja może również nastąpić na powierzchni obiektu, choć nie jest to tak "ekonomiczna" metoda i stwarza zagrożenie zderzenia z fragmentami "rozłupanej" planetoidy dającymi dość duże niebezpieczeństwa. Sprawa ma się zupełnie inaczej z kometami długookresowymi. Nadciągają one z "czeluści kosmosu" z dużymi prędkościami. Wydaje się, że jedyną strategią obrony przed czymś takim jest zniszczenie tego typu "komety - włóczykija". Najlepiej, aby wybuch nastąpił nad po wierzchnią gruntu. Jednak taka wersja ma swoje wady - wybuch musi być bardzo silny - aby zniszczyć "niepożądanego gościa" o średnicy 750 m potrzebna jest jedna megatona TNT. Aby przygotować się, do zapobiegnięcia "niechcianej wizyty" przez jakieś ciało niebieskie potrzebujemy, jak już wspomniałem około lO lat. Czyż nie jest to zbyt długi okres czasu? Naukowcy starają się ten okres skrócić, choć niektórzy uważają, że nie należy szybko rozwijać związanych z tym technologii, tylko rozpocząć badania wtedy, gdy wykryje się obiekt zagrażający nam. Według mnie jednak jest to przerażające, że niebezpieczny obiekt trzeba wykryć aż 10 lat przed katastrofą. Co by było, gdybyśmy odkryli zagrażający obiekt np. dwa miesiące przed.... Dlatego warto przeznaczyć na ten projekt więcej pieniędzy, choć nikt nie wie, co by było, gdyby przeznaczyć te fundusze na rzecz badań np. nad rakiem... Aby uratować świat potrzebne jest parę "gadżetów", oraz dokładne informacje związane z nadciągającym obiektem. Potężna rosyjska rakieta "Energia" (to ta, która wynosiła rosyjski wahadłowiec "Buran" - który nie jest teraz wykorzystywany z powodów finansowych) mogłaby wynieść ładunek wybuchowy. Przydałby się międzynarodowy zespół uczonych, którzy zajęliby się naprowadzaniem rakiety na ceł. Konstruuje się potężne lasery . 20 października 1997 roku USA zniszczyło swojego satelitę za pomocą lasera. Niestety nie udało się zaobserwować skutków jego działania. Z Ziemi został w momencie ataku wysłany do satelity Misti 2 (to ona miała zostać "poszkodowana) sygnał radiowy. Kamera nie mogła wykonać dwóch zadań na raz, tak więc nie otrzymaliśmy filmu z pokładu satelity. Niedawno opracowano laser służący do obrony antyrakietowej. Przetestowano go na nowej wersji katiuszy. Jednak żaden z tych satelitów nie byłby w stanie obronić nas przed zderzeniem z jakimś ciałem kosmicznym. A zagrożenie jest poważne. W okolicy Ziemi przemyka około 2000 znanych planetoid. A co z kometami? Komety długookresowe stwarzają największe zagrożenie. Nie znamy dokładnie ich orbit i przez to nie możemy z dużym prawdopodobieństwem przewidzieć "torów" - np. po spotkaniu z polem grawitacyjnym planet olbrzymów (zbliżenie w 1996 roku komety Hale-Bopp'a do Jowisza, spowodowało skrócenie okresu jej obiegu wokół Słońca z 5200, do 2500 lat!).
Komety pozostawiają po swoim warkoczu ślady. Jak napisałem na początku ogon składa się z odłamków oderwanych od komety (i częściowo także z gazów). Okruchy poruszają się po orbicie komety "rysując" trajektorię jej lotu. Czasami Ziemia w swojej wędrówce wokół Słońca przecina taką "gromadę śmieci" (tzw. rój meteorów). Na szczęście są to tylko bryłki małych rozmiarów, na ogół nie zagrażające nam na Ziemi (choć mogą one być niebezpieczne dla sztucznych satelitów, dlatego w czasie, gdy nasza planeta przecinała orbitę "resztek" komety, podejmowało się na "zrzuconej z niebios" stacji Mir ustawienie równolegle do przelatujących meteorytów baterii słonecznych, a jej załoga przechodziła do członu ewakuacyjnego w którym mogła ona bezpiecznie powrócić na Ziemię w razie wypadku).
Tak ja wyobrażam sobie zderzenie stacji Mir z meteorytem. Zdjęcie stacji Mir, "ściągnięte" z Internetu (ze strony gwizdy świecą nocą) które obrobiłem w Paint Shop Pro 4.15. najgroźniejszą rzeczą byłby nie "mechaniczne" uszkodzenia, lecz rozhermetyzowanie stacji.
"Dopingiem" dla osób przygotowujących się do obrony przed "atakiem z nieba" było uderzenie komety Shoemaker-Levy 9 w Jowisza. Wszystko zaczęło się 24 marca 1993 roku, kiedy to Eugene i Carlene Shoemaker i David Levy okryli tą właśnie kometę. Fotografowali niebo za pomocą niewielkiego teleskopu. Po odkryciu "dziwnego obiektu" zadzwonili do znajomego astronoma, który miał w tym samym czasie dostęp do większego teleskopu (odkrywcy komety S-L 9 musieli używać mikroskopy, aby dostrzec na kliszy wykonanej tym instrumentem - asteroidę, lub kometę!). Znaleźli 21 "brudnych kawałków śniegu" o średnicy 2 - 4,2 km. Z przeprowadzonych obliczeń wynikało, że owa kometa była jednolitym ciałem, lecz - podobnie jak astra - "zmarnowała się" wchodząc w strefę Roche'a (która dla Jowisza wynosi około 100 tysięcy km). Według obliczeń 7 lipca 1992 roku zbliżyła się do Jowisza na odległość około 20 tysięcy km. Po pewnym czasie okazało się, że uderzy ona w Gazowego Olbrzyma. I rzeczywiście - 16 lipca 1994 roku pierwszy z kawałków (oznaczony jako A) zetknął się z największą planetą Układu Słonecznego. Kilka godzin później "B" spowodował błysk ognia trwający 17 minut. Godzinę później "przyszedł czas" na dwa fragmenty C, natomiast D "okazał się mniejszym widowiskiem". "Emocje pojawiły się" dopiero, przy fragmencie E - był on jednym z największych. Przyćmił on swoim blaskiem księżyc Jowisza - Europe aż trzydzieści razy! Później okazało się, że E pozostawił po sobie "bliznę" o średnicy 15 tysięcy km (podobną do Czerwonej Plamy, tylko w mniejszej skali - ona ma 40 tysięcy km). Fragment "F" okazał się jeszcze bardziej dokuczliwy - pozostawił po sobie "plamę" o średnicy 26 tysięcy km. "G" pozostawił po sobie "ranę" o średnicy aż 33 tysięcy km. Po chwili "plama" przyćmiła blask Jowisza. Po tym wydarzeniu amerykańska Izba Reprezentantów umieściła w akcie wykonawczym NASA następującą klauzulę:
"Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej, wspólnie z Ministerstwem Obrony i agencjami kosmicznymi innych państw, na ile to będzie wykonywalne, zidentyfikuje i skataloguje w ciągu dziesięciu lat charakterystyki orbitalne wszystkich krążących wokół Słońca komet i planetoid, których średnica przekracza kilometr, a orbita przecina orbitę Ziemi."
Niestety widać ta klauzula nie jest teraz przestrzegana - w latach 90 - 97 wszystkie państwa na świecie wydały na badania zagrażających nam obiektów tylko około miliard dolarów rocznie. Głównym projektem poszukiwania niebezpiecznych planetoid jest Spacewatch. Astronomowie odkrywają średnio dwa lub trzy asteroidy "przemykające" w okolicy Ziemi w ciągu miesiąca. Niestety w tym okresie czasu raczej nie mamy co liczyć na zwiększenie funduszów na ten cel, z powodu chęci zemsty USA za ataki terrorystyczne.
Również ciekawe wyniki otrzymano, badając trzęsienia "ziemi" na Księżycu. Astronauci pozostawili na Srebrnym Globie sejsmometry. 22 czerwca 1975 roku rejestrowały one przez pięć dni wzmożone "drgawki" naszego satelity. Księżyc wszedł wtedy w rój meteorytów z których każdy ważył około tonę. 25 czerwca 1178 roku obserwatorzy widzieli wtedy, jak "górny róg się rozdzielił na dwie połowy. Z miejsca podziału trzasnął pióropusz ognia, gorących węgli i iskier..." Według dzisiejszych teorii przyczyną powstania tego zjawiska było zderzenie Księżyca z kometą lub asteroidą. Z obliczeń wynika, że kraterem który powstał w czasie tego zjawiska jest "Giordan Bruan". Również pewnym zagrożeniem jest możliwość pomylenia wejścia meteoroidu do atmosfery z eksplozją bomby atomowej. Obydwa "zjawiska" wysyłają dźwięki o bardzo krótkiej częstotliwości (infradźwięki) które są wykrywane przez urządzenia badające przestrzeganie międzynarodowego traktatu o zakazie prób z bronią jądrową. Szczególnie teraz, gdy USA jest prawie, że w stanie wojny z Palestynom (choć prawdopodobnie muzułmanie nie posiadają broni jądrowej, to i tak uznanie wybuchu "pozaziemskiego gościa" w atmosferze za wybuch "wojskowy" może jeszcze pogorszyć sytuację polityczną na świecie). W listopadzie 1999 roku wybuchł meteoroid 20 km nad Niemcami. Wybuch ten spowodował podobne "efekty infradźwiękowe", co próby z bronią jądrową przeprowadzone rok wcześniej w Pakistanie.
3. Obserwacje "spadających gwiazd"
Obserwator na Ziemi zaobserwuje w trakcie wejścia do atmosfery meteoroidu dość dobrze nam znane zjawisko potocznie zwane spadającą gwiazdą. Czasami, gdy do naszej atmosfery wpada większy "paproch" widzimy na niebie bardzo jasny meteor zwany bolidem (dokładnie mówiąc bolidami nazywamy meteory o jasności większej niż -2m). Jest to dość ciekawe zjawisko warte dokładnego opisu w swoim dzienniku obserwacyjnym. Jeśli nasz bolid spadł na ziemię, mając informacje od obserwatorów, którzy go widzieli w czasie, gdy wszedł do atmosfery (chodzi tu głównie o kierunek, prędkość przelotu i miejsce obserwacji) możemy pokusić się o jego odszukanie, kierując się wskazówkami z wykonanych obserwacji obiektu. Zachęcającym może być fakt, że na takie poszukiwania nie potrzeba wyszukanego sprzętu (jeśli mamy do czynienia z meteorytem żelaznym, wystarczy mały magnes, ale uwaga: niektóre kamienie ziemskiego pochodzenia są przyciągane przez magnes). Prowadząc poszukiwania w terenie należy zwrócić uwagę na to, by używany przez nas magnes nie dotykał bezpośrednio meteorytu, oraz nie powinien być zbyt silny, gdyż mogło by to zniszczyć informacje między innymi o pochodzeniu obiektu zawarte w jego namagnesowaniu. Warto fotografować meteory. Dzięki fotografii możemy zarejestrować meteory o jasności od -2m. Najlepiej używać do tego celu wysokoczułych błon (ISO 800 - 1600). Szczególnie dobre są o tego celu aparaty średnioformatowe. Jeszcze lepsze zdjęcia wykonamy używając długoogniskowego obiektywu przesłanianego przez szybko obracające się tarcze. Najlepiej jeśli posiadamy tego typu zdjęcia meteoru wykonane z dwóch punktów. Umożliwiają one określenie wysokości, prędkości, i innych cech meteoru, a nawet dostarczają informacje o warstwie atmosfery, w której był obserwowany przelot. Niektórzy miłośnicy astronomii skuszeni wartością tego typu zdjęć budują urządzenia z kilku aparatów fotograficznych, patrolujących całe niebo, przed którymi umieszcza się obracające tarcze przypominające skrzydła wiatraczka. Aby zwiększyć prawdopodobieństwo meteorytu buduje się sieć stacji, które patrolują niebo. Gołym okiem zobaczymy meteory o jasności do 5m, ewentualnie 6m, a kamery umożliwiają obserwacje takich obiektów do 12m - 13m. Wykorzystuje się również radary. Pracują one na długości fali 5 - 20 metrów. Radary obserwują meteoryty o jasności od 7m do 15m (gdyż małe meteory wytwarzają w trakcie wejścia do naszej atmosfery nie światło, lecz fale radiowe, a z tymi dużymi jest odwrotnie, dlatego radary nie mogą obserwować jasnych meteorów). W dodatku mogą one prowadzić obserwacje w dzień, niezależnie od pogody (z wyjątkiem burzy). Aby zbadać pył kometarny nie trzeba do niej lecieć. Wystarczy zbadać skład roju meteorów, który po sobie zostawia. Niestety są to niewielkie kawałki (zwane mikrometeorytami) które rzadko się odnajduje, a jeśli już to w śniegu. Tak więc, aby je zebrać potrzeba wyruszyć w kosmos lub skorzystać z wysoko pułapowych samolotów. Naukowcy wykorzystują do tego celu samoloty takie jak U2 - słynne latające maszyny wykorzystywane kiedyś przez wojsko, a dzisiaj przez badaczy. Umieszcza się na ich skrzydłach pojemniki pokryte smarem silnikowym, które "odsłania się na świeże powietrze" tylko przy pewnej wysokości lotu. Następnie ogląda się je na ziemi, pod mikroskopem. Meteoryty można na powierzchni takiego pojemnika łatwo odróżnić od smaru. Niedoświadczony astronom mógłby się zapytać: jak to jest możliwe, że tak małe "kawałki" nie spalają się w trakcie wejścia do atmosfery, przecież wszędzie jest napisane, że "podróż" przez atmosferę maga "wytrzymać" tylko duże meteoroidy. Spieszę z odpowiedzią: "mali kandydaci" na meteoryty lepiej odprowadzają ciepło wytwarzane w czasie zejścia od swoich większych "braci". Dzięki temu magą wylądować bezpiecznie na naszej planecie. Mikrometeoryty bada się również za pomocą satelitów. Przy okazji wymiany baterii słonecznych z teleskopu Hubie'a bada się jego stare części (większa ich część pozostaje w kosmosie ze względu na to, że nie można ich w całości sprowadzić na Ziemię), Buduje się także specjalne części satelitów, przeznaczone do łapania "kosmicznych okruchów". Takie urządzenia znajdują się międzyinnymi na satelicie Stardust, która ma zbliżyć się do komety Wild 2 na odległość 150 km i zebrać próbki za pomocą kolektora. W roku 2006 próbki powinny znaleźć się na naszej planecie.
Roje meteorów (w odróżnieniu od meteorów sporadycznych) "goszczą" na naszym niebie cyklicznie co roku (choć są pewne "kapryśne" roje które nie pojawiają się co roku). Chyba najbardziej znanymi rojami są Perseidy i Leonidy (nazwa roju pochodzi od gwiazdozbioru, w którym znajduje się jego radiant, czyli punkt z którego zdają się wylatywać meteory). Leonidy są rojem wyróżniającym się spośród innych. Jego średnia liczebność nie jest zachwycająca. Jednak, gdy przyjrzymy się liczebności tego roju w pewnych latach - staje się on ciekawy. Np w roku 1966 grupa amerykańskich miłośników astronomii wynajęła samolot, aby obserwować maksimum tego roju ponad chmurami. W momencie kulminacji liczebności roju, niebo pojaśniało, gdy w ciągu sekundy, pojawiło się 40 meteorów. A na dodatek jest to najszybszy ze znanych rojów. Perseidy maja na ogół do "zaoferowania" około 60 meteorów na godzinę, choć zmienia się jego natężenie z roku na rok. Zawsze irytowało mnie, gdy przygotowywałem się do obserwacji to że książki nie opisują wszystkich rojów, tzn. w jednej książce jest dużo napisane o danym roju, a inna w ogóle o nim nie wspomina. Dlatego napiszę w tym eseju wykaz rojów, zawierający prawie wszystkie znane mi roje.
4. Kalendarzyk obserwatora meteorów
Styczeń
Kwadrantydy. Nazwa roju pochodzi od nieistniejącego już gwiazdozbioru - Kwadrantu Ściennego (łac. Quadrans). Maksimum roju przypada na datę 3 stycznia, kiedy to na naszym niebie pojawia się ok. 50 meteorów na godzinę. Maksimum przypada na czas 2 - 3 godzin (rój jest zagęszczony wokół orbity macierzystej komety). Meteory są szybkie - 41 km/ sekundę.
Coma Berenicydy. Możemy je obserwować od 12 stycznia do 23 stycznia. Trudno odróżnić maksimum. Szybkie - 65km/s.
Luty
Aurigidy. Maksimum 9 lutego.
Delta Leonidy (Lew). Rój widoczny od 15 lutego do 10 marca. W trakcie maksimum 25 lutego "zaoferuje" on nam tylko 2 meteory na godzinę. Prędkość - ok. 29 km/s.
Lancertydy. Niedawno odkryty rój, obserwowany tylko przez teleskop
Marzec
Wirginidy (Panna). Maksimum 24 marca, obserwowany od 25 stycznia do 15 kwietnia. Posiada kilka słabo wyróżniających się maksimów. Powolne (30 km/s), jasnożółte. ZHR - 5. Rój przypuszczalnie jest związany z kometą Gambarta.
Kwiecień
Sigma Leonidy. Maksimum 17 kwietnia, widoczny od 23 marca, do 13 maja. Prędkość 20km/s
Lirydy. Maksimum 22 kwietnia. W czasie maksimum widać ok. 15 (według niektórych 10) meteorów na godzinę. Są szybkie - 48km/s. Mniej, więcej trzy dni po maksimum występują czasem bolidy. Uwaga! W 1982 roku zaobserwowano 80 meteorów na godzinę, choć czasami może on nawet wzrosnąć do 100. Rój przynależy do komety 1861 I.
Maj.
Eta Akwarydy (Wodnik). Maksimum 4 maja, widoczne od 21 kwietnia, do 25 maja (niektórzy podają datę 12 maja!). Bardzo szybkie - 65km/s. Czasami pojawiają się bolidy. W czasie maksimum widać ok. 20 meteorów na godzinę. Rój przynależy do komety Halley'a.
Tau Herkulidy (Herkules). Maksimum 3 czerwca, widoczne od połowy maja do połowy czerwca. Wolne - 15km/s.
Czerwiec.
Tau Herkulidy. Maksimum 3 czerwca, widoczne od połowy maja do połowy czerwca. Wolne - 15km/s.
Czerwcowe Drakonidy. Słaby rój, maksimum ok. 28 czerwca.
Botydy. Rój obserwowany 8 i 9 czerwca 1930 roku. Widziano wtedy 59 meteorów na godzinę.
Eta Ursydy. Obserwowane 28 czerwca 1927 roku. Pojawiły się wtedy 22 meteory na godzinę.
Lipiec.
Alpha Lirydy (Lutnia). Widziane od 12 do 16 lipca. Obserwowane w 1958 roku dały aż 100 meteorów na godzinę.
Pegazydy (Pegaz). Maksimum 10 lipca, widoczne od 7 do 13 lipca. Niestety mają one niską jasność, przez co do obserwacji może być przydatna lornetka. Meteory są szybkie.
Beta Kasjopeidy. Maksimum przypada na datę 28 lipca. Widoczne od 17 lipca do 8 sierpnia. W czasie maksimum widać do 18 meteorów na godzinę. Bardzo szybkie - powyżej 60km/s.
Południowe delta Akwarydy. Widoczne od 23 lipca do 2 sierpnia. Maksimum 29 (28) lipca. Tego dnia widać około 20 (14) meteorów na godzinę. Szybkie - 41 km/s. Niestety meteory są dość słabe (około 3,7m).
Kaprikonidy (Koziorożec). Maksimum 30 lipca. Są one widoczne od 15 lipca do 10 sierpnia. W trakcie maksimum widać tylko 5 meteorów na godzinę. Średnia prędkość - 23km/s.
Sierpień.
Południowe jota Akwarydy (Wodnik). Maksimum 5 sierpnia. Można je obserwować od połowy lipca do końca sierpnia. Rój ukazuje nam do 5 meteorów na godzinę, które wlatują do naszej atmosfery z prędkością 34km/s.
Północne delta Akwarydy (Wodnik). Maksimum 12 sierpnia (rój towarzyszy Perseidom). Tej nocy widać 2 - 5 meteorów należących do tego roju. Prędkość 42 km/s.
Perseidy (Perseusz). Wreszcie dotarliśmy do jednego najwspanialszych rojów! Maksimum 12 sierpnia (niektórzy podają 11 sierpnia, ale według moich obserwacji "prawidłowa" jest ta pierwsza data). Widać wtedy ponad 60 meteorów na godzinę, a czasami widać ich "grubo" ponad 200, choć w niektórych latach widać tylko kilka! Rój przynależy do komety Swif - Tuttle, która obiega Słońce raz na 132 lata. Na marginesie dodam, że w perychelium może ona zbliżyć się do Ziemi na niewielką odległość (do takiej sytuacji może dojść, gdy znajdzie się ona w punkcie " przysłonecznym" pod koniec lipca). Przez to nazwano ją "najbardziej niebezpiecznym obiektem znanym ludzkości". Ostatnio pojawiła się ona w pobliżu naszej najbliższej gwiazdy w 1992 roku. Europejczycy obserwowali wtedy do 500 meteorów na godzinę, w czasie godziny! Warto obejrzeć ten rój, i wykonać mapki z zaznaczonymi "pozycjami" meteorów. Gdy sporządzimy taki "mini atlas meteorów" to zauważymy, że gdy przedłużymy drogi meteorów, to spotkają się one w jednym punkcie zwanym radiantem (o czym już napisałem przy okazji omówienia pochodzenia nazw rojów). Jednak mogą się też zdarzyć "meteory - białe kruki", które nie spełniają tej reguły. Są to "członkowie" innych rojów goszczących na naszym niebie w tym samym czasie co Perseidy, lub meteory sporadyczne nie należące do żadnego roju.
Kappa Cygnidy (Łabędź). Maksimum 18 sierpnia. Widoczne od drugiego tygodnia sierpnia aż do początków października. Prędkość 26km/s.
Północne jota Akwarydy (Wodnik). Widoczne od połowy lipca do 20 września. Maksimum 20 sierpnia. Prędkość 31 km/s.
Wrzesień
Południowe Piscidy. Maksimum 20 września, widoczne we wrześniu i październiku. Prędkość 26km/s.
Październik.
Roczne andromedy. Maksimum 3 października. Aktywne od 25 września do 12 listopada. Prędkość 18 - 23km/s
Drakonidy. Maksimum 9 (8) października. Jest to dosyć "kapryśny" rój. W niektórych latach nie jest on widoczny, a 8 października 1948 roku było widać 3000 meteorów na godzinę (na ogół widać O - 200). Rój jest związany z kometą Giacabini - Ziner.
Północne piscidy. Maksimum 12 października. Widoczne od 25 września do 19 października.Prędkość 29km/s.
Orionidy. Maksimum 21 (22) października. W czasie maksimum rój związany z kometą Halley`a pokarze nam około 20 (25) meteorów na godzinę. Orionidy są szybkie - 66km/s. Trzy dni po maksimum pojawiają się liczne bolidy. Niestety kometa Halley`a może nam "sprezentować" nie tylko rój meteorów, ale również zagładę dla ludzkości - przecina ona Ziemską orbitę. Jest to obiekt, o dużych rozmiarach - 16 * 10 * 9 km, który po "zabłąkaniu się w nasze strony" mógłby zniszczyć życie na naszej planecie. Ostatnim razem przeszła ona przez perychelium w 1986 roku (tak z zupełnie "innej beczki" - data mojego urodzenia - 1988 rok). Jest to kometa krótkookresowa -jeden obieg raz na 76 lat. Z jednej strony łatwiej jest dzięki temu ją badać (i łatwiej jest ją "unieszkodliwić"), niż komety długookresowe, a z drugiej strony częściej pojawia się w naszej okolicy, stwarzając większe prawdopodobieństwo zderzenia, od "długoobiegowców".
Cetydy. Rój, który w 1935 roku (19 - 20 października) osiągnął liczbę liczbę 100 meteorów na godzinę.
Listopad
Południowe taurudy. Maksimum l listopada. Widoczne od 29 października do 25 listopada. Rój "produkuje" około 10 meteorów na godzinę. Jest on związany z kometą Enckego. Prędkość 28km/s.
Północne taurydy. Maksimum 13 listopada. Widać widać wtedy mniej, więcej 5 meteorów na godzinę. Można je obserwować od 19 września do 30 listopada. Widzimy je dzięki komecie Enckiego. Meteorom "nie spieszy się" - 29km/s.
Leonidy. Wspaniały, najszybszy ze znanych rojów (71km/s). Maksimum 17 listopada. Widoczne od 8 do 21 listopada. Średnio widać około 15 meteorów na godzinę, choć w czasie gdy macierzysta kometa Tempel - Tuttle zbliża się do Słońca, pozostawia po sobie gęstszy obłok pyłów, dlatego więcej meteorów. Np. 17 listopada 1966 roku obserwowano 144 000 meteorów na godzinę! Ostatnio owa kometa przeszła przez peryhelium (punkt na orbicie najdujący się najbliżej Słońca) w 1998 roku. Niestety widać było "tylko" 340 meteorów na godzinę. Rok później rój też nie zachwycał (około 3600 m/h). Chyba nie muszę już dalej zachęcać do obserwacji roju, zwłaszcza, że w 2001 roku może jeszcze występować wysoka aktywność tego "zbiorowiska meteorów". Andromedy. Rój, który w 1872 roku i 1885 roku zaowocowało deszczem meteorów. Później nie były obserwowane przez długi czas.
Grudzień.
Monocerotydy. Maksimum 10 grudnia, widoczne od 27 listopada do końca grudnia. Prędkość 42km/s.
Geminidy. Obserwacje warto porównać z Perseidami. Maksimum 14 grudnia nad ranem. Widoczne od 8 do 21 grudnia (według innych źródeł od 6 do 19 grudnia). Możemy ujrzeć do 120 meteorów na godzinę (średnio 60 - 75).Prędkość 35km/s. Co ciekawe "stwórcą" tego roju nie jest kometa, tylko pozostałość po niej - planetoida 3200 Phaeton (Faeton).
Ursydy. Maksimum 23 grudnia, widoczne od 17 do 26 grudnia (22 - 25). Natężenie około 5 meteorów na godzinę (10 - 20). W 1945 roku widać ich było 88 ciągu godziny. Prędkość 34km/s.
UWAGA! W nawiasach podawałem dane z innych, sprzecznych źródeł.
Różnice w treści tekstów o meteorach (np. Data, liczebność) niekoniecznie oznaczają błędy w druku. Mogą one być spowodowane różnicą liczebności rojów w różnych latach, spowodowane np. niedawnym przejście macierzystej komety przez perychelium.
5. Poradnik obserwatora meteorów
Najlepiej jest obserwować obszar nieba na wysokości około 40 - 45° nad horyzontem i mniej, więcej przy tej samej odległości od radiantu roju. Należy też zawrócić uwagę, aby obserwować w jak najciemniejszych miejscach. Należy notować uwagi na ten temat, gdyż łatwiej jest wtedy ustalić tzw. zenitalną liczbę godzinną (ZHR), która określa ilość meteorów w ciągu godziny w idealnych warunkach tzn. gdy wykonuje je doświadczony obserwator i radiant roju znajduje się w zenicie. Właśnie w zenitalnej liczbie godzinnej podaje ilości meteorów w "kalendarzyku obserwatora meteorów". Na początek wystarczą obserwacje mające na celu określenie liczby w przelotów na godzinę i wyznaczenie daty maksimum. Później warto pomyśleć o notowaniu godziny przelotu, jasności czy wreszcie zaznaczenie na mapie miejsca zjawiska. Ta ostatnia rzecz pomoże w ustaleniu przynależności do danego roju lub jej braku (dla meteorów sporadycznych). Jeśli prowadziliśmy dokładne obserwacje możemy pokusić się o wyznaczenie radiantu roju znajdującego się na przedłużeniu linii przelotu meteoru w punkcie ich przecięcia się. Może uda się zauważyć, że radiant roju wcale nie jest punktem, lecz ma stosunkowo dużą średnicę (np u Leonidów radiant ma około 5°). Jest to spowodowane tym, że meteory nie wchodzą dokładnie równolegle. Do wykreślenia drogi meteoru można skopiować mapkę interesującego obszaru nieba z atlasu na kalkę lub skorzystać z wydruku komputerowego (w programie SkyMap Pro według mnie najlepiej jest wybrać podgląd czarno biały: z menu View wybieramy Colours i Black on White). Na mapce na której będziemy zaznaczać drogi meteorów, powinny być gwiazdy o jasności około 4m i powinna ona mieć wysoką skalę (oczywiście nie należy zapominać o zaznaczeniu kierunków świata). Aby powiększyć dokładność obserwacji, należy na mapce zaznaczyć radiant, a meteory zaznaczać w następujący sposób: w miejscu radiantu należy wyobrazić sobie tarcze zegara, godzine 12:00 skierujemy na północ, a 0:00 na południe, 3:00 na wschód (oczywiście tą metodą możemy wyznaczyć kierunek przelotu meteorów, których radiant jest zaznaczony na mapie). Na przykład dla meteoru który leciał w kierunku północno-wschodnim, przypiszemy godzinę 1:30. Warto też spróbować wykonania fotografii meteoru. Do tego celu nie jest potrzebny mechanizm zegarowy. Należy stosować wysokoczułą błonę (ISO 800 - 1600), krótkoogniskowy obiektyw lub standardowy o dużej światłosile (1,4 - 2,8) (długoogniskowy ma mniejsze pole widzenia, przez co jest mniejsze prawdopodobieństwo, że "trafi" on w interesujący fragment nieba, ale za to uzyskane zdjęcie może ujawnić np. rozpad meteoru, dlatego przy licznych rojach można zaryzykować stosowanie "długoogniskowca"). Później otwieramy migawkę, aż do momentu w którym zauważymy przelot meteoru. Niestety meteor, aby mógł być zarejestrowany na kliszy musi mieć jasność powyżej -2m. Najlepsze rezultaty uzyskamy stosując aparaty średnio lub wielkoformatowe. Należy uważać, aby nie "zaślepić" kliszy światłami miejskimi lub nocnym świeceniem nieba przy zbyt długich czasach naświetlenia. Jak już wcześniej wspomniałem szczególnie cenne są fotografie tego samego meteoru wykonane z dwóch różnych miejsc o znanym położeniu względem siebie, z aparatami, których obiektywy przesłaniają obracające się tarcze. Można też fotografować ślady pozostawionych przez przelatujące meteory, głównie bolidy (mogą one utrzymywać się nawet parę minut - bolid należący do roju Południowych Taurydów pozostawił po sobie ślad który świecił 15 minut!). Do obserwacji może być wykorzystany dyktafon lub magnetofon, szczególnie ten uruchamiany głosem (oznaczenie VOR u Sony, VAS u Panasonica). Jeśli będziemy nagrywali bez tej funkcji (i koniecznie "ciągiem" - bez zatrzymywania kasety), aby wiedzieć o której godzinie nastąpił przelot, należy ustawić zegarek na godzinę rozpoczęcia "sesji nagraniowej" i dzięki temu dowiemy się o której godzinie nastąpiło zjawisko. Natomiast gdy używamy funkcji VAS (lub VOR) należy pamiętać o nagraniu godziny przelotu. Warto wziąć ze sobą dodatkowe baterie i kasetę, oraz na wszelki wypadek dziennik obserwacyjny ("uniezalerznimy się" dzięki temu od awarii sprzętu). Musimy też pamiętać o tym, że w nocy może być bardzo zimno. Dlatego warto zabrać ze sobą ciepłe ubrania. Przy obserwacji należy uważać, aby nie zginać głowy patrząc w górę, gdyż utrudnia to przepływ krwi przez co jest pogarszana ostrość widzenia. Tak więc najlepiej jest prowadzić obserwacje leżąc. Można wykorzystać do tego śpiwór. Jeśli znamy w okolicy miłośników astronomii, warto zorganizować obserwacje grupowe. Jeśli dysponujemy grupą pięcio osobową, cztery będą patrzeć na każdą stronę świata, a piąta będzie zapisywać obserwacje. Jeśli jest ich trzy, dwie będą patrzeć na niebo (np. pierwsza będzie prowadzić obserwacje północnej półkuli, a druga południowej) a trzecia będzie zapisywać obserwacje. Warto czasami przeprowadzić obserwacje wielokrotnego liczenia meteorów. W takiej sytuacji obserwuje ten sam wycinek nieba kilka osób. Wtedy uzyskuje się większą dokładność. Gdy na niebie nie widać żadnego roju, można porównać meteory sporadyczne widziane rano i wieczorem. Prawdopodobnie zauważymy większą ilość, jasność i prędkość we wczesnych porach, niż po zachodzie Słońca. Jest to spowodowane ruchem Ziemi po orbicie wokół Słońca. Obserwator, który patrzy w niebo nad ranem "dogania" wraz z Ziemią cząstki roju (tak więc ich prędkości się sumują) a ten obserwujący wieczorem "ucieka" przed meteorami (ich prędkości się ujmują). W taki prosty sposób możemy udowodnić ruch Ziemi po orbicie, obalając teorię geocentryczną. Przy obserwacji należy zwrócić szczególną uwagę na bolidy. Bolidy to meteory o jasności powyżej -2m. Takie zjawiska zdarzają się niestety dość rzadko. Dlatego bolidy zasługują na większą uwagę. Aby meteor miał taką jasność wystarczy by miał masę kilku gramów, a nawet mniej. Często takim zjawiskom towarzyszą gwizdy i trzaski. Meteor pędzący w atmosferze z prędkością ponad 40km/s rozżarza się do temperatury 1600°C. Około 100-150 km nad Ziemią topi się on, zaczyna się żażyć i zamienia się w gaz. Takie piekło mogą przeżyć tylko duże meteoroidy (ważny jest też skład chemiczny: w lepszej sytuacji są meteoroidy żelazne, niż skalne). Dlatego dobrze jest obserwować meteory. Jeśli zobaczylibyśmy coś co choćby tylko sprawiało wrażenie, że spadło na Ziemię, warto o tym powiadomić najbliższe obserwatorium lub oddział Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii. Gdy będziemy liczyć czas od błysku do ewentualnego odgłosu związanego ze zdarzeniem będziemy mogli obliczyć w przybliżeniu odległość od zdarzenia (margines błędu jest niestety bardzo duży: nie wiadomo od którego momentu błysku należy zacząć liczyć czas - nie wiemy w którym momencie został wydany dźwięk, możemy tylko przypuszczać, że na początku błysku, a poza tym trzeba mieć niezły refleks, aby odpowiednio szybko zacząć liczyć czas). Obliczamy ją mnożąc ilość sekund jakie pozostały od błysku do dźwięku jaki usłyszeliśmy przez 340 (prędkość dźwięku w powietrzu - 340m/s). Wartość będzie będzie wyrażona w metrach. W tych rozważaniach zaniedbujemy prędkość światła (jest ona tak duża, że nie powoduje ona w naszym przypadku żadnej różnicy). Teraz możemy obliczyć odległość obserwatora od zjawiska o którym pisze D. H. Levy w książce "Niebo. Poradnik użytkownika". W tym miejscu zacytuję fragment tej książki. "Pamiętam pewną wrześniową noc 1968 roku, kiedy nieoczekiwanie niebo za moimi plecami się rozjaśniło. Był to niezwykle jasny meteor - bolid - w postaci ognistej kuli o jasności około -8m. Osiem minut później dotarł do mnie dudniący odgłos, prawdopodobnie akustyczny efekt tego niezwykłego zjawiska." Tak więc 8 minut to 480 sekund, 480 s * 340 = 163200 metrów - 163,3 km. Z tego wynika, że obserwowany przez Levy'ego bolid znajdował się około 163 km od niego (co jest wartością dość prawdopodobną - 100 - 150 km nad Ziemią meteory zaczynają się spalać, David Levy nie obliczał dokładnie czasy jaki minął od błysku, a poza tym obserwator nie musiał się znajdować dokładnie pod miejscem zdarzenia). Najlepiej jeśli uda się nam sfilmować bolid. Po błysku warto "nadstawić" uszu i mikrofon kamery. Jest wtedy szansa, że uda nam się nagrać "spadającą muzykę". Nie zrażajmy się jednak, jeśli przez parę minut nic nie będzie się działo. Zanim odgłos dotrze do nas minie na pewno dłuższa chwila.
6. Jak szukać meteorytów
Warto nauczyć się rozpoznawania meteorytów. Najłatwiej jest znaleźć meteoryt, jeśli widzieliśmy gdzie spadł. Najlepiej jest wtedy zapamiętać kierunek, szybkość, jasność, towarzyszące temu odgłosy itp. i powiadomić najbliższą placówkę astronomiczną, nie zapominając o podaniu daty, godziny i miejsca zjawiska. Warto jeszcze dodać, że nie opłaca się szukać meteorytu, jeśli jego przelotu na niebie nie towarzyszyły żadne odgłosy, gdyż taki obiekt spala się w atmosferze. Jak rozpoznać meteoryt? Najczęściej na Ziemię spadają chondryty. Każdy z nich (chondrytów) zawiera domieszkę żelaza, przez co jest nieco cięższy od zwykłych 'swojskich kamieni, a poza tym przyciąga on magnes. Ten ostatni jest najprostszym przyrządem do rozpoznawania meteorów, niestety tylko tych, które mają żelazną domieszkę. Jest to też powód, dlaczego znajduje się najwięcej takich właśnie meteorów, gdyż np aby rozpoznać meteoryt "czysto" kamienny, trzeba sięgnąć po o wiele bardziej skomplikowane metody chemiczne. Nasz magnes powinien być słaby, należy też uważać, żeby nie stykał się on bezpośrednio z badanym obiektem, gdyż może to doprowadzić do jego namagnesowania, a tym samym zatrzeć pierwotne pole magnetyczne meteorytu (oczywiście musi on mieć w swoim składzie żelazo). Dokładne badania pola magnetycznego meteorytu dostarcza informacji o pochodzeniu "gościa z kosmosu", oraz o obiekcie z którego pochodzi. Nasz magnes najlepiej powiesić na giętkim sznurku. Przeszukując okolicę szybko zauważymy, że bardzo dużo ziemskich kamieni przyciąga magnes (sprawdziłem to na lekcji geografii, badając szkolną kolekcję skał). Szczególnie "natrętne" są niektóre bazalty, przyciągające magnes z niewielką siłą. Zawierają one domieszkę magnetytu (tlenku żelaza). Na ironię zakrawa fakt, że bazalty wietrzejąc pod wpływem wilgoci, pokrywają się brązową warstwą, bardzo podobną do skorupy meteorytu. Dzieje się tak, ponieważ oba ciała mają podobny skład chemiczny, przez co podobnie reagują na wilgoć. Bazalty są na ogół kanciaste, mają gładką powierzchnię a meteoryty są pokryte małymi wgłębieniami lub guzkami. Czasami jednak meteoryty przechodząc przez atmosferę pękają, nie zdążając się obtopić i zaokrąglić. Tak więc warto jeszcze zeszlifować kawałek skorupy obiektu. Jeśli będzie on miał ziarnistą strukturę z błyszczącymi kawałkami żelaza - obrabiamy chondryt, jeśli będzie jednolicie ciemna z drobinami magnetytu, obrabiamy bazalt. Należy zwrócić uwagę na aby nie szlifować obiektu metalowym narzędziem, gdyż na ewentualnym meteorycie, mogłyby pozostawić drobinki metalu. Nasz magnes zareaguje jeszcze bardziej "ochoczo", gdy zbliżymy go do meteorytu żelazno-kamiennego. Niektóre z nich są z domieszką kryształków krzemianu żelaza i magnezu koloru zielonkawego lub żółtawego. Istnieją również meteoryty żelazne (syderyty) Bardzo trudno jest je odróżnić od żelaznych przedmiotów wykonanych przez człowieka, oczywiście oprócz sytuacji, gdy ich kształt wskazuje na ziemskie pochodzenie. Jeśli badany przez nas obiekt nie jest zdyskwalfikowany z "mety" jako wyrób człowieka (warto pamiętać, że nasi praprzodkowie też wykonywali żelazne przedmioty, które po zardzewieniu mogą przypominać meteoryt) z pomocą w odróżnieniu meteorytu od złomu, nam przyjdzie znów jego kształt. Meteoryty na ogół przypominają kształtem kamienie. Często są one pokryte płytkimi wgłębieniami (tzw. regmagliptami). Nieliczne okazy mają promieniście rozchodzące się bruzdy. Na ogół obserwując powierzchnię meteorytu pod pewnym powiększeniem widać zastygłe stróżki spływającego metalu (spowodowane obtopieniem neteorytu, podczas przejścia przez atmosferę). Niestety te wskazówki są pomocne przy meteorytach, które spadły niedawno. Jeśli meteoryt "gościł" już na ziemi przez dłuższy czas, był wystawiany na działanie naszej atmosfery (warunki sprzyjające korozji), jest on już tak zardzewiały, że nie da się już zauważyć na jego powierzchni "blizn" powstałych przy przejściu przez atmosferę). Nawet wtedy meteoryty są na ogół bardziej nieregularne od ziemskiego "swojskiego" złomu. Większe kłopoty pojawią się, gdy meteoryt rozpadł się w trakcie upadku na ziemię. Wtedy przydałoby się mieć doświadczenie z meteorami. Dlatego warto je oglądać. Wątpliwości może rozwiać test chemiczny. Jeżeli wykaże on zawartość niklu w obiekcie to mamy meteoryt. Każdy meteoryt żelazny zawiera ponad 4% niklu. Pewną wskazówką mogą również być figury Widmanstattena powstające po wytrawieniu na niektórych meteorytach. Powstałą figurę należy porównać z "tworami" istniejącymi na prawdziwych meteorytach. Gorzej jest z rozpoznawaniem meteorytów kamiennych. Są one, jak sama nazwa wskazuje, dość podobne do ziemskich kamieni. Dlatego bardzo trudno jest je odróżnić od tych powstałych na ziemi. Mimo, że spadają one częściej od tych zawierających żelazo, rozpoznaje się je niezbyt często.
18 stycznia 2000 roku spadł nadKanadą meteoryt. Był to chondryt węglowy. Miał on masę około 150 ton i eksplodował w powietrzu. Na szczęście spadł on (a właściwie jego odłamki) w bezludną okolicę, na zamarznięty i zaśnieżonym jeziorze Tagish. Dzięki temu naukowcy "dostali w swoje ręce" obiekt, który powstał jeszcze w mgławicy protoplanetamej, z której narodził się Układ Słoneczny, przed powstaniem planet. Na dodatek świetnie się on zachował (w rejonie spadku panowała niska temperatura i nie miał kontaktu z ziemską materią organiczną. Czasami w okolicy spadku meteorytu ziemska materia obtapia się, tworząc szklisty twór zwany tektytem. Tektyty są na ogół czarnymi, zielonkawymi lub żółtawymi drobinkami. Są one zbudowane z krzemu nie występującego w otoczeniu. Tektyty otrzymują na ogół nazwę miejsca, w którym występują (tak samo jak meteoryty).
Krater
Spadki większych meteorytów powodują powstanie kraterów. Chyba najsłynniejszym z nich (występującym na Ziemi) jest krater znajdujący się w prowincji Quebec w Kanadzie. Występuje tam teraz jezioro Manicougan. Jest to jeden z najstarszych zidentyfikowanych kraterów znajdujących się na Ziemi (powstał 211 milionów lat temu). Natomiast najsłynniejszymi kraterami na Księżycu są Tycho i Kopernik. Na Ziemi udało się zidentyfikować 147 kraterów, przy czym ich liczba (znanych) powiększa się o około 3 - 5 na rok. Kratery mogą mieć pochodzenie wulkaniczne lub wybuchowe. Te pierwsze powstają w trakcie wybuchów wulkanów, a te drugie o czym już wspomniałem w trakcie spadku meteorów. Do mniej więcej pięćdziesiątych lat XX wieku (jeszcze chciałoby się napisać naszego wieku, mimo, że mamy już "od dawna" XXI wiek) naukowcy sądzili, że kratery są wyłącznie pochodzenia wulkanicznego. Było to spowodowane tym, że obserwowano jedynie spadki niewielkich meteorytów, które nie powodowały niczego, co choćby przypominałoby krater. Nawet pierwsza mapa krateru została wykonana niedawno: pierwszą z nich była mapa krateru w Arizonie, przez Eugene Shomaker'a (tego, który odkrył kometę S L 9). Dopiero dzięki programowi Apollo wiemy, że przyczyną powstawania astroblemów (tak czasami nazywa się kratery - z gr. Gwiezdne rany) jest nie tylko magma, lecz są również "przybysze z kosmosu". Co ciekawe fale uderzeniowe spowodowane przez szybko poruszające się duże obiekty, które wyparowują w powietrzu mogą wyżłobić krater, mimo, że ciało nie dotrze do powierzchni gruntu! Uderzenie meteorytu zgniata skały, później następuje rozprężenie, gdy następuje odrzut materii. To właśnie z "odrzutu" odłamków powstaje pierścień wokół kotliny krateru. Również wyrzucona materia powoduje powstanie tzw. kraterów wtórnych, które są wyżłobiane w trakcie opadania materii na ciało niebieskie, na którym nastąpiło zderzenie. Kratery uderzeniowe dzielimy na proste i złożone. Te pierwsze przypominają trochę nasze ziemskie kotliny, z tą różnicą , że kotliny są otoczone pierścieniem górskim, a w centrum tych pierwszych występuje stożek uderzeniowy zwany również stożkiem centralnym. Stożki uderzeniowe posiadają kratery o średnicy powyżej 4 km. To właśnie właśnie wzgórze centralne utwierdzało naukowców w przekonaniu, że kratery są pochodzenia wyłącznie wulkanicznego, gdyż przypominały im ziemskie stożki wulkaniczne. Mogą one być obserwowane z Ziemi (oczywiście stożki na powierzchni Księżyca) za pomocą niewielkiej lunety. Szczególnie okazały jest stożek krateru Tycho. Wznoszą się one na wysokość ok. 200 cm. Są one pokryte rozchodzącymi się radialnie rysami od wierzchołka, który jest zawsze skierowany w stronę miejsca spadku. Najczęściej spotykamy je w miejscach występowania skał wapiennych lub drobnoziarnistych, gdzie fala uderzeniowa powoduje pękanie otaczających skał tworzących wzgórze centralne. Kształtowanie kraterów dzielimy na kilka etapów. Pierwszy z nich polega na zetknięciu się meteorytu z powierzchnią planety, planetoidy, księżyca itp. W miejscu zdarzenia wytwarza się ciśnienie kilkudziesięciu MPa. Nagłe zahamowanie meteorytu prowadzi do wytworzenia dużych ilości ciepła. Przez to materia znajdująca się w miejscu zderzenia topi się, kruszy a nawet wyparowuje. W trakcie "crash testu" powstają duże ilości plazmy. To właśnie ona powoduje powstanie błysku światła. Prawdopodobnie materia wyrzucona w trakcie zjawiska "wyskakuje jak oparzona" z szybkością większą niż prędkość meteorytu! Ten bardzo krótki etap kończy się, gdy fala uderzeniowa przechodząca przez meteoryt dochodzi do jego tylnej strony. Wtedy następuje deformacja okolic zdarzenia. Obserwujemy w tym czasie odrzucenie większej ilości materii. W tym etapie coraz bardziej formuje się krater. Później następuje gwałtowny spadek ciśnienia. Odłamki skał są poruszane przez falę uderzeniową, najpierw równolegle do frontu zaburzenia, a następnie równolegle do ścian krateru. Z tego powodu skały rozsuwają się, są wyrzucane na boki, tworząc wał wokół krateru. Po pewnym czasie wyrzut materii następuje pod coraz to mniejszym kątem. Część materii "wyproszona" w końcowej fazie formowania się krateru spada na jego dno. Centralna część krateru nie rozsuwa się na boki i na ogół pozostaje na swoim miejscu. Jest to jedna z przyczyn prowadzących do uformowania się stożka uderzeniowego. Dlatego również wzgórze centralne jest skierowane w kierunku spadku. Tektyty tworzą się najbardziej intensywnie na początku formowania się krateru. Występują one na powierzchni większości ciał pozbawionych atmosfery. Dlatego "ofiary uderzenia" kształtują skład chemiczny gruntów na Księżycu, Merkurym, planetoidach itd. Liczący 500 lat kościół św. Jerzego w północnych niemczech jest zbudowany ze skał zmieszanych z koezytem, będącym minerałem, który powstaje tylko i wyłączne podczas spadku meteorytów (nie powstaje on nawet w wulkanach). Spadek dużego meteorytu powoduje pokrycie przez "przerobiony materiał" dużego obszaru. Czasami nawet tektyty trafiają do wyższych warstw atmosfery, rozprzestrzeniając się z wiatrem na odległość kilku tysięcy kilometrów. Stwierdzono ich obecność w warstwach geologicznych. Dzięki analizie pierwiastków rzadko spotykanych w tektytach możemy z pewnym prawdopodobieństwem przypisać "winowajcę", który doprowadził do powstania tektytu - czyli jaki meteoryt doprowadził do tego. Po pewnym czasie procesy erozji zacierają ślady krateru. Wtedy, aby znaleźć miejsce, w którym Ziemia "została ugodzona" wystarczy wiedzieć gdzie znajduje się więcej tektytów. Ich wiek poznajemy badając zawartość węgla C14 (wysoka temperatura i ciśnienie powstałe w trakcie zderzenia "zeruje węglowe stopery"). Następny etap trwa bardzo długo. W tym czasie następuje pod wpływem różnych czynników niszczenie krateru. Ten etap oszczędza astroblemy znajdujące się na obiektach nie posiadających atmosfery, choć są czynniki, które nawet tam mogą im zaszkodzić. Jednym z nich jest niszczenie krateru przez meteoryty. Niekoniecznie musi to być wybity krater w kraterze. Wystarczy, aby obok starego astroblemu pojawił się nowy. Sama fala uderzeniowa dokona dzieła zniszczenia. Materia wyrzucona z młodego krateru może wybić kratery wtórne na starej "ranie". Promienie odchodzące od większych kraterów też doprowadzają do "zacierania śladów". Jednak mimo to kratery na takich ciałach, jak Księżyc (nie posiadających atmosfery) utrzymują się o wiele dłużej niż np. na Ziemi. Z tego powodu ślady stóp astronautów na srebrnym globie utrzymają się bardzo długo. Niektóre z kraterów na Księżycu mają czarne dno. Świadczy to o tym, że są one wypełnione zastygłą magmą. Przykładem takiego astroblemu jest Platon. Prawdopodobnie lawa (oczywiście zastygła) ma taki sam wiek, jak skały wypełniające północną część Morza Deszczów (jego pierścień otaczający dno krateru prawie "sąsiaduje z tym morzem). Czasami meteoryt ma tak dużą energię kinetyczną, że dno krateru dochodzi do magmy. Możliwe nawet, że takie wylewy są jedną z przyczyn powstawania Księżycowych mórz. Magma na obiektach nie mających atmosfery powoli krzepnie, gdyż nie jest możliwa szybka wymiana ciepła z atmosferą. Dlatego odłamki skalne, które wpadły do niej w trakcie zderzenia zostały przez nią wchłonięte. Kiedy przetopione skały i płynąca magma zostaje wyrzucona z krateru w trakcie zderzenia opada na powierzchnię ciała niebieskiego z bardzo dużą prędkością twoży kratery wtórne. Ponieważ duże odłamki spadają bliżej krateru pierwotnego, niż ich "mniejsi" bracia, dlatego największe kratery wtórne powstają bliżej "astoblemu - ojca". Oprócz związku - im dalej od krateru głównego, tym mniejsze są kratery wtórne, istnieje też związek między wielkością krateru, a jego głębokością.
Wały otaczające krater bardzo się od siebie różnią. Małe kratery mają wały nasypowe, a ich objętość równa się ilości materiału wyrzuconego z krateru. Duże kratery mają bardzo zróżnicowane wały w postaci gór pierścieniowych. Kratery dzielimy na trzy grupy, pod względem wieku, a co za tym idzie ich wyrazistości. Najmłodsze są astroblemy typu A. Są one najgłębsze i łato rzucają się w oczy. Starsze są kratery typu B. Ze względu na swój wiek są bardziej zatarte i mają one mniejszą głębokość od tych pierwszych. Najstarsze są astroblemy typu C. Najmniej kontrastują one z otoczeniem. Mają one niewielką głębokość i trudno jest je zauważyć. Dlatego ich obserwacje mają sens jedynie, kiedy w ich pobliżu znajduje się terminator, gdyż Słońce świeci w tym rejonie bardzo nisko, a obiekty rzucają długi cień. Dlatego nie warto obserwować kraterów typu C w czasie pełni. Trudno jest znaleźć wtedy np. krater Ptolemeusz, gdy na niebie świeci Księżyc w całej okazałości (czyli w pełni), mimo, iż ten krater ma 148 km średnicy! Ta klasyfikacja nie umożliwia określenia dokładnego wieku astroblemu, lecz pozwala na porównanie ich. Na dodatek najlepiej, aby były tej samej wielkości i wysokości (względem czego - na Ziemi względem poziomu morza, na Wenus względem średniej wysokości terenu - nie ma tam odpowiedniego punktu odniesienia, więc przyjęto wyimaginowaną skalę) oraz oby były w tych samych warunkach klimatycznych (na ciałach nie mających atmosfery chodzi tu o temperaturę - zawsze będzie cieplej na równiku, niż na biegunie, z wyjątkiem Urana, który obraca się "na boku"). Taka klasyfikacja jest pomocna z kraterami wielokrotnymi, czyli kraterami wybitymi w kraterze. Wtedy można rozpoznać z dużym prawdopodobieństwem, który z nich jest starszy. Na obiektach pozbawionych atmosfery istnieją "rany" o średnicy poniżej l milimetra. Są to tak zwane mikrokratery. Spotykamy je nawet na satelitach. Jak już wspomniałem często w trakcie naprawy kosmicznego teleskopu Hubble'a przywozi się na Ziemię baterie słoneczne, które są często "ofiarami" mikro bombardowań. Nawet jeden z kryształków skalenia przywieziony na Ziemię przez misję Apollo zawiera mikrokrater o średnicy 2 nanometrów. Być może trzy planetoidy (lub komety), które uderzyły w Marsa spowodowały coś więcej, niż tylko powstanie kraterów. Gdy przyjrzymy się rozmieszczeniu kraterów na Czerwonej Planecie, zauważymy, że większość z nich znajduje się na półkuli południowej, a półkula północna jest nietknięta przez kratery, a jeśli już się je znajdzie, to są one stosunkowo młode. Ściślej mówiąc półkulę północną od południowej oddzielamy w tym opisie rozmieszczenia kraterów nie równikiem, lecz tak zwaną linią podziału - wielkim kanionem Valles Mariners. Osiąga on głębokość 7 km i w niektórych miejscach szerokość 200 km. Półkula północna Marsa (północna w stosunku do linii podziału) tworzy nieckę o głębokości 3 km! Chyba trudno sobie wyobrazić, że jedna półkula jest położona 3000 metrów niżej, od drugiej. Według niektórych badaczy tą anomalię spowodowały trzy "spadające" planetoidy lub komety. Owocem zderzenia są prawdopodobnie kratery Hellas, Isidis i Argyre. Planetoidy które uderzyły w Marsa według "miłośników" tej teorii pochodziły od planety (nadano jej nazwę Astra) poruszającej się między Marsem, a Jowiszem, która wchodząc w strefę Roche'a "pokruszyła się" i spadła na Czerwoną Planetę. Słabą stroną tej teorii jest to, że nie wiadomo co "skłoniło" planetę do podejścia 5000 kilometrów od Marsa, głęboko w strefę Roche'a. Jedni sądzą, że jak już napisałem, do tej katastrofy doprowadziła planetoida inni podkreślają fakt, że Układ Słoneczny porusza się wokół środka galaktyki nie ruchem dokładnie po okręgu, lecz raz zniża, raz wchodzi nad inne gwiazdy naszej galaktyki. Powoduje to wdzieranie się w coraz to inne warstwy galaktyki o różnej gęstości. Za tą teorią przemawia fakt, że również na Ziemi pojawiły się nowe rany mniej, więcej w tym samym czasie, w którym prawdopodobnie na Marsie powstało kilka dużych kraterów.