По прогнозам астрономов, 12-13 августа ожидается пик активности Персеид — самого известного метеорного потока и одного из самых мощных. Редакция N + 1 решила напомнить, как возникают метеорные потоки и как за ними наблюдать, если вам повезет и вы окажетесь в удачных условиях для наблюдений.

Что такое метеоры?

Это частицы космической пыли, которые постоянно попадают в верхние слои атмосферы Земли, раскаляются, начинают светиться и сгорают. В день на нашу планету попадает, по разным оценкам, от 5 до 300 тонн космической пыли — и ученые находят микрометеориты размером в сотни микрон просто на городских крышах.

Метеорные частицы — метеороиды (у этого термина нет точного определения, но так принято называть космические тела размером от нескольких миллиметров до сотен метров, более крупные объекты могут называть уже астероидами) — влетают в земную атмосферу со скоростью более 11 километров в секунду, поэтому они мгновенно раскаляются и начинают светить, затем очень быстро сгорают и гаснут. Очень яркие метеоры — с блеском ярче Венеры — принято называть болидами, они возникают, когда в атмосферу попадает тело метровых размеров и больше. Метеоры на небе можно увидеть в любой момент, поскольку частицы пыли в Солнечной системе разбросаны везде. Такие метеоры называют спорадическими. Но главные источники метеоров — кометы, они путешествуют по Солнечной системе, оставляя за собой длинные газопылевые хвосты, которые постепенно создают пылевой след вдоль всей орбиты кометы. И именно они порождают метеорные потоки.

Фабриками космической пыли кометы делает само их устройство — согласно современным представлениям, ядра кометы состоят из водяного льда и замерзших газов, покрытых сверху коркой из минеральных частиц. Когда комета оказывается во внутренних районах Солнечной системы, летучие вещества начинают испаряться, взламывают оболочку и начинают фонтанировать подобно гейзерам. Возникает газопылевая оболочка кометы — кома — и ее длинный хвост. Приближаясь к Солнцу, кометы начинают интенсивно терять массу, порождая при этом большое количество пыли. Например, комета Галлея во время приближения к Солнцу могла терять до 10 тонн в секунду. Многие кометы, несколько раз пройдя рядом с Солнцем, полностью распадаются, оставив только сгустки пыли.

Эта кометная пыль и порождает «звездопады». Когда Земля проходит через пылевой след, оставленный разрушившейся или еще существующей кометой, на небе возникают десятки и сотни метеоров. Все они летят, как нам кажется, из одной точки на небе, которая называется радиантом. На самом деле они двигаются относительно Земли примерно параллельно, но нам кажется, что их траектории расходятся, подобно тому как, с нашей точки зрения, расходятся рельсы от горизонта. Сегодня ученым известно около 40 визуально наблюдаемых метеорных потоков (кроме них есть еще «дневные» метеорные потоки, которые наблюдают с помощью радаров). Их активность меняется — например, относительно спокойный метеорный поток Геминиды в 2000-е и 2010-е годы резко увеличил свою «мощность», став самым ярким метеорным потоком среди других.

История Персеид

Метеорный поток Персеиды стал вторым по счету в списке открытых метеорных потоков. Ученые обратили внимание на метеоры совсем недавно — в начале XIX века. В ночь с 12 на 13 ноября 1833 года жители Западного полушария наблюдали настоящий звездный шторм — с неба падали десятки тысяч метеоров в час. Это зрелище было настолько впечатляющим, что многие жители Штатов решили, что утром наступит Судный день. Не исключено, что это событие сыграло свою роль в религиозном возрождении и появлении множества сект и деноминаций в США в 1830-е годы.

До этого момента астрономы не были уверены в том, что падающие звезды, которые время от времени наблюдались на небе, имеют какое-то отношение к «настоящим» звездам, их считали атмосферным явлением. Однако звездный шторм 1833 года со всей ясностью показал их внеземное происхождение: все свидетельства указывали, что метеоры летели из одной точки в созвездии Льва, причем радиант смещался вместе с движением самого созвездия, то есть был привязан к небесной сфере. В течение недели после события математик из Йеля Денисон Олмстед показал, что появление радианта связано с эффектом перспективы и в действительности метеоры летят параллельно друг другу. Астрономы дали этим метеорам название Леониды, и с тех пор изучение метеорных потоков стало частью астрономии.

Персеиды были открыты на пять лет позже, примерно одновременно по обе стороны Атлантики. В 1837 году Эдвард Херрик, книжный червь, неудачливый совладелец книжной лавки в Нью-Хейвене, к тому же страдавший хроническим воспалением глаз, в ночь на 10 августа обратил внимание на необычно большое число метеоров на небе. Тогда память о ноябрьской ночи 1833 года была еще свежа, кроме того, Олмстед нередко общался с Херриком в его книжной лавке. Услышав от тех, кто задержался на улице еще дольше, что к полуночи метеоров стало больше, Херрик начал рыться в книгах и обнаружил еще семь упоминаний о большом числе метеоров в эти же дни — от 1029 года в Египте до 1833 года в Англии.

В январе 1838 года Херрик опубликовал статью в American Journal of Science and Arts, в которой предположил, что, кроме Леонид, есть еще один ежегодный метеорный поток, чье время наступает в августе, и попросил присылать ему свидетельства очевидцев. В следующей статье он несколько скорректировал свои выводы и написал, что метеорный поток сохраняет активность в течение примерно трех дней около 9 августа, а также предположил, что метеорная активность связана с кометами.

По другую сторону океана звездный шторм 1833 года тоже вызвал всеобщий интерес. Бельгийский статистик, директор и основатель Брюссельской обсерватории Адольф Кетле решил выяснить, сколько метеоров можно увидеть на небе в обычную ночь, когда нет «шторма». О своих подсчетах он рассказал на собрании Королевской академии наук и искусств в Брюсселе в декабре 1836 года: по его наблюдениям выходило, что за час на небе можно увидеть до восьми спорадических метеоров (это не слишком отличается от современных данных). В конце доклада он вскользь заметил, что наблюдал необычно большое число метеоров в период с 8 по 15 августа. На следующий год он обнаружил в своей обсерватории записи об августовском всплеске метеорной активности в 1834 и 1835 году, и по его предложению члены академии провели наблюдения за Персеидами в 1837 году.

Комета-источник Персеид была открыта через 30 лет, в 1862 году, независимо друг от друга Льюисом Свифтом и Хорасом Таттлом (в другой огласовке — Горацием Туттлем), а затем оказалась потеряна: возвращения этой кометы ждали в период между 1979 и 1983 годом, но она не появилась. Только в 1992 году, через 130 лет после открытия, ее вновь обнаружил японский астроном Цурухико Киучи. Комета Свифта-Туттля (109P/Swift—Tuttle) относится к числу объектов, сближающихся с Землей, ее орбита проходит мимо земной на дистанции 130 тысяч километров, но следующее сближение состоится в августе 2126 года. Связь этой кометы с Персеидами впервые установил в 1866 году Джованни Скиапарелли (больше известный как первооткрыватель каналов на Марсе). К тому моменту было установлено, что активность метеорного потока Леониды достигает максимума примерно каждые 33 года. Скиапарелли проанализировал исторические данные и пришел к выводу, что цикл активности Персеид составляет 108 лет. Он вычислил и другие параметры орбиты, и они достаточно близко совпали с параметрами орбиты кометы Свифта-Туттля, что и позволило Скиапарелли сделать вывод об их связи. Он же впервые назвал этот метеорный поток Персеидами, до этого их называли просто «августовскими метеорами».

Куда смотреть и что можно увидеть?

Метеорные частицы потока Персеиды входят в земную атмосферу со скоростью примерно 80 километров в секунду, число метеоров может сильно варьироваться от года к году. Если в 1970–80-е годы в период пика активности оно редко достигало 100 метеоров в час, то в 1991-1992 годах, когда комета Свифта-Туттля приблизилась к Солнцу, на небе можно было видеть до 450 метеоров. Первые метеоры потока могут появляться уже в начале августа, постепенно их число растет, к 10-13 числу достигает максимума, а потом быстро спадает. Самые яркие метеоры могут достигать звездной величины -4, почти достигая яркости Венеры (-4,4), но большинство светят как звезды 2-4 звездной величины. Большая часть метеорных частиц имеют размеры от 1 миллиметра до 1 сантиметра. Хотя российские астрономы выяснили, что в составе метеорных потоков могут быть объекты и десятиметрового размера, эти «валуны», как правило, «промахиваются» мимо Земли. Некоторые метеоры могут светиться с зеленоватым, желтоватым или красноватым оттенком — это происходит из-за испарения и свечения атомов металлов (натрия, магния, железа), входящих в их состав.

Наблюдать за метеорным потоком лучше как можно дальше от города и других источников светового загрязнения — чем темнее ночь, тем больше метеоров вы увидите. В этом году нам всем невероятно привезло: пик активности Персеид пришелся на новолуние, небо будет безлунным. Прогноз гласит, что зенитное часовое число метеоров (ZHR) может достичь 110. Значение ZHR рассчитывается для условий идеально темной ночи, и исходя из предположения, что радиант метеорного потока находится точно у нас над головой.

Астроном Дмитрий Клыков сказал в беседе с N + 1, что на практике наблюдаемое число метеоров примерно вдвое меньше ZHR, поэтому можно рассчитывать на 40-50 метеоров в час. Сейчас число ZHR достигло примерно 20, следить за тем, как оно растет, можно на сайте Международной метеорной организации.

По словам Дмитрия Клыкова, телескоп при наблюдении за метеорами скорее мешает, чем помогает. «Поле зрения любительского телескопа или бинокля составляет обычно не более 5 градусов. Большинство метеоров просто не попадут в такое небольшое поле зрения, а навести инструмент в доли секунды на «падающую звезду» невозможно. Поле зрения глаза составляет около 100 градусов и позволяет обозревать большую часть небосклона», — говорит он.

Наилучшее время для наблюдений — около четырех часов утра. «Земля движется по орбите вперед «утренней» стороной, поэтому наибольшее число метеоров появляется именно под утро», — объясняет Дмитрий Клыков.

Радиант метеорного потока находится в верхней части созвездия Персея, найти его можно, если смотреть чуть ниже созвездия Кассиопеи. «Но непосредственно на радиант (находящийся приблизительно над востоком) смотреть менее предпочтительно, потому что метеоры будут видны не длинными и более слабые из них могут быть пропущены», — говорит Клыков.

Фотографам журнал Sky & Telescope советует запастись широкоугольным объективом с фокусным расстоянием 16 миллиметров, навести ручной фокус на яркую звезду, использовать чувствительность ISO 1600 и поэкспериментировать с ручной выдержкой 10-15 секунд.

Желаем вам успешных наблюдений!

Сергей Кузнецов