"Физика және математика" кафедрасы «Оптика» пәнінің оқу-әдістемелік кешені
жүктеу/скачать 4,72 Mb.
|
Астрономия силабус
| 12. Кіші планеталар. Астероидтар.
КҮН ЖҮЙЕСІНДЕГІ КІШІ ДЕНЕЛЕРДІҢ ФИЗИКАЛЫҚ ТАБИҒАТЫ 1772 жылы Берлин астрономы Э. Бодэ (1747-1826) 1766 жылы математик И. Тициус (1729—1796) ашқан Күн мен ғаламшарлар ара қашықтықтарындағы эмпирикалық зандылықты жариялады. Ол кезде Күннен мына реттегі қашықтықта орналасқан алты ғаламшар: Меркурий, Шолпан, Жер, Марс (Қызыл ғаламшар), Юпитер (Есекқырған), Сатурн (Қоңырқай ғаламшар) белгілі болатын. Ғаламшарлардың Күннен қашықтықтары және өзара қашықтықтары әрқашан Жерден Күнге дейінгі орташа қашықтық болып саналатын астрономиялық бірлікпен (а.б.) белгіленеді. Міне, 1781 жылғы наурыздың 13-інде ағылшын ғалымы, ол кезде әлі астрономия әуесқойы В. Гершель (1738—1822) Күннен орташа, қашықтығы Тициус - Бодэ ережесіне сай келген жетінші ғаламшар Уранды ашты. АСТЕРОИДТАР 1781 жылы Уран ғаламшары ашылып, оның орташа гелиоцентрлік кашықтығы Тициус - Бодэ ережесіне сәйкес болып шыққандықтан 1789 жылдан бастап осы ережеге сәйкес Марс пен Юпитердің орбиталары аралығында, Күннен Орташа қашықтықтығы а = 2,8 а. 63 болуға тиісті ғаламшарды іздеу басталды. Бірақ аспанды жекедара шолу жетістік әкелмеді, сондыктан 1800 жылы қыркүйектің 21-інда К.Цахтың бастауындағы бірнеше неміс астрономдары ұжымдық іздеуді ұйымдастыру, шешімін қабылдады. Олар зодиактік Шоқжұлдыздар белдеуін 24 үлеске бөлді және оларды мұқият зерттеу мақсатында өзара бөліп алды. Бірақ олар жүйелі іздеуге кіріспей-ақ 1801 жылы қаңтардың бірінде итальян астрономы Дж. Пиации (1746-1826) Торпақ шоқжұлдызы бойымен баяу орын ауыстырған 7-жұлдыздық шамадағы жұлдыз тектес объектіні теле-скоппен тапты. К. Гаусс (1777—1855) есептегенде объектінің орбитасы ғаламшардың орбитасындай, Тициус-Бодэ ережесіне сәйкес болып шықты: үлкен жарты шеңбері а = 2,77 а. б. және эксцентритеті е = 0,080. Жаңадан ашылған ғаламшарды Пиации Церера деп атады. 1802 жылы наурыздың 28-інде неміс дәрігері және астрономы В.Ольберс (1758—1840) Церера маңынан тағы бір ғаламшарды (8т) ' ашты, ол Паллада деп аталды (а - 2,77 а. б., е = 0,235). 1804 жылы қыркүйектің 2-інде үшінші ғаламшар Юнона (а = 2,67 а. б.) ал 1807 жылғы наурыздың 29-ында төртінші Веста (а = 2,36 а, бі) ашылды. Барлық жаңадан ашылған ғаламшарлар жұлдызға ұқсас, жиексіз болғандықтан олардың геометриялық өлшемі шағын екені анықталды. Сондықтан бұл аспан денелерін кіші ғаламшарлар немесе В. Гершельдің ұсынысы бойынша астероидтар (гректің «астер» - жұлдызды және «еидос» - түр деген сөзінен алынған) деп атады. 1891 жылы көзбен бақылау әдісімен 320-ға жуық астероидтар табылды. Фототүсірімдік әдістер астероидтарды көптеп ашуға мүмкіндік тудырды. Бүгінде кіші ғаламшарды белсенді түрде іздеу әсіресе Теориялык астрономия институтында (Санкт-Петербургте) және Қырым астрофизика институтында жүргізіліп келеді. Орбиталары анық есептелінген астероидтарға ат қойылады және реттік сан беріледі. Бүгінде ондай астероидтардың 3500-ден астамы бедгілі, бірақ Күн жүйесінде олардың саны анағұрлым көп. Табылған астероидтың 550-ге жуығын Қырым астрофизика обсерваториясының астрономдары ашты. 21-сурет Белгілі астероидтардың басым көпшілігі (98 % -ке дейін) Марс пен Юпитер орбиталарының арасында, Күннен. 2,06 а. б. тең 4,30 а. б. дейінгі қашықтықта .(айналу периоды 2,96-дан 8,92 жылға дейін) козғалады. Алайда орбитасы ерекше астероидтар да кездеседі, оларға грек мифологиясынан алынған ерлердің есімі берілген (21-сурет). Ондай астероидтардың мысалы кестеде берілген, ондағы: а — орбитаның үлкен жарты осі, е — орбитаңың эксцентриситеті, q перигелийлік қашықтығы, Q — афелийлік қашықтығы және Т— Күн-теңірегіндегі айналу периоды. МЕТЕОРЛАР ЖӘНЕ МЕТЕОРЛЫҚ АҒЫНДАР Метеорлар (гректің «метеорис» - ауада қалықтаған) Жер атмосферасында оған тұс-тұстан майда қатты бөлшектер соғылғанда тұтанады. Ғаламшараралық кеңістікте метеорлық денелер делінетін жалпы атқа ие болған көптеген осындай бөлшектер бей-берекет козғалады. Олардың басым көпшілігінің массалары граммның оннан және мыңнан бір бөлігіндей, кей жағдайда - бірнеше грамм болады. Олардың қозғалу жылдамдықтары Жермен салыстырғанда әрқалай бірақ көбінікі секундына 15 км-ден аспайды. Жер атмосферасының киліккеннен кейін олар кілт тежелмейді, не онда қалықтап тұрып қалады немесе жер бетіне баяу шөгеді. Бірақ егер бөлшек атмосфераға секундына 10 км-ден артық жылдамдықпен енсе, ауа үйкелісінен ол бірнеше мыңдаған кельвиндік температураға дейін қызады жане буланады. Ал түзілген будың атомдары мен иондары жарқырайды да метеор құбылысы байқалады, яғни метеор ағады темір буы, натрий, кальций, магний, хром, никель, алюминий,яғни Жер атмосферасында болмайтын химиялық элементтердің сәуле шығаруының жарық сызықтары (эмиссиялық сызықтар) бар метеорлар спектрі бойынша олардың химиялық кұрамы анықталады. Метеор бөлшегінің массасы мен жылдамдығы неғұрлым көп болса, метеорлық оталу солғұрлым жарығырақ. Аспанның әр түрлі бөліктерінде тұтанатын кейбір метеорларды спорадиктік, яғни жалқы (гректің «спорадикос» — жалқы, кездейсоқ) метеорлар деп атайды. Орташа алғанда 1 сағат ішінде 5—6 жалқы жарық метеорлар (Зт-ге дейінгі) ағады, бірақ көмескі, яғни телескоппен көрінетіндер сөзсіз көп. Тәулік бойы жүргізілетін радиолокациялық бақылаулар бір тәулік ішінде 10 жуық метеордың ағатынын көрсетті. Метеорлардың көбі 100-ден 120 км-ге дейінгі биіктікте тұтанады және Жер бетінен 70—80 м биіктікте атмосфераға жайылып, жоқ болады. Тұтану биіктігімең сөну биіктігі бір-бірінен 20-30 км ара қашықтықтағы метеорларды бақылайтын екі пункттегі бақылау орнынан анықталады. Әр бақылаушы тіркемесін қатесіз теңдестіру үшін метеордың тұтану сәті синхронды сағатпен белгіленеді. Метеорлық бөлшектер өзінің жолында ауа молекулаларын иондайды, кейін оларды рекомбинациялайды және жарқырайды. Сондықтан жарық метеорлар соңына кейде бірнеше секунд бойына көрініп тұратын із тастайды. Өте жарық метеорларды (-Зт-нен жарығырағы) болидтер (гректің «болидос» — лақтырылған найза деген сөзінен алынған) дейді. Олар массасы бірнеше грамм қатты бөлшектерден тұрады соңынан жарық із қалдырады, кейде ол 15—20 минут бойы көрініп тұрады және атмосферада ауытқығаны байқалады (28-сурет). Аса жа-рық болидтер тіпті күндіз де көрінеді.Жалқы метеорлар белшектерімен қатар, Күн төңірегінде метеор ағыны делінетін олардың бүтін бір шоғыры қозғатады. Олар ыдырай бастаған және ыдырап болған құйрықты жұлдыздардан түзіледі. Метеорлар ағынының құрылымы әрқалай. Олардың бірі мейлінше жинақты, яғни бөлшектердің негізгі шоғыры үлкен емес және ені ондаған мың километрге жетеді.Басқа ағындары (әдеттегіше, ескілері) керісінше, өзінің орбитасының бойына созылған және олардын ені ондаған миллион километрге жетеді. Әрбір метеорлық шоғыр Күн төңірегінде өзі пайда болған құйрықты жұлдыздың айналуына сай периодпен тұрақты айналады және олардың көбі жылдың белгілі бір күндерінде Жермен кезігеді. Бұл күндері метеорлар саны әжептеуір өседі, ал егер метсорлық шоғыр тығыз болса, онда метеорлық немесе жұлдыздық жаңбыр байқалады, ол кезде аспанның белгілі бір шектеулі аймағынан бір минут ішінде жүздеген метеор тұтанып, ағады. Жер атмосферасына енген метеор шоғырының бөлшектері шамамен параллель жолмен ұшқандай ұшады. Алайда көріністің салдарынан метеорлар радиация аймағы деп аталатын аспанның шектеулі аймағынан ұшып шығып жатқандай болып көрінеді. Метеорлардың бір-бірімен қиылысқанға дейінгі жолы радиация ауданында, метеор ағынының радианты деп аталатын нүктеге жақын түйіседі 15-20 минут бойы көрінген және атмосферада ауытқыған метеорлар түрі 30-сурет Метеор ағындары жататын шоқжұлдыздардың атымен аталады. мысалы, Лиридтер (Лира щокжұлдыздағы радиант), Персеидтер (Персей шоқжұлдыздағы радиант), Леонидтер (Арыстан шоқжұлдызындағы радиант) және т. б. 1980 жылдың тамыз айында Персеидтер жұлдыз жаңбыры, 1986 жылғы қарашаның 17-нде Леонидтер метеор жаңбыры жауды. Соңғысының нөсерлеп жауғаны сондай, бір сағаттағы метеор саны 70 000-ға жетті, ал 1985 жылы Қиыр Шығыста керемет Драконидтер метеор жаңбыры байқалды. Көптеген метеорлық ағындар құйрықты жұлдыздармен байланысты. Мәселең, Лиридтер метеор ағыны 1861 I делінетін жарық құйрықты жұлдыздан пайда болды. Персеидтер ағыны 1862 III делінетін жарық құйрықты жұлдыздан, Орионидтер Галлей құйрықты жұлдызынан, ал Андромедидтер (немесе Биэлидтер) метеорлық ағыны ыдыраған Белой құйрықты жұлдызынан түзілді. 1983 жылдың қазанында әзірше есімі жоқ жаңа астероид табылды, ол өте созылыңқы эллипстік орбитамен а=1,271 а.б.-ке | тең үлкен жарты осьпен е — 0,890-ға тең эксцентриситетпен қозғалады. Ол Күнге д = 0,140 а.б.-ке дейін жақындап, онан Q = 2,402 а.б.-ке дейін алыстайды. Бірақ тап осыңдай периодпен Күн төңірегінде Геминидтер метеор ағыны айналады, Ол жыл сайын, қарашаның 25 нен желтоқсанның 18-не дейінгі аралықта көрінеді. Бұл ағынңың радиаңты Егіздер шоқжұлдызында жатыр, Шамасы, бір кездері құйрықты жұлдыздың ядросы болған астероид табылған болуы керек, бірақ ол ыдырап, метеор ағынын түзеген. Жарық метеорлар спектрін суретке түсірудің өзі қиын. Алғаш рет метеор спектрін Ресейде 1904 жылы Москва астрофизигі С. Н. Блажко (1870—1956) түсірді. Қазіргі уақытта 3 мыңдай метеор I спектрлер суретке түсірілді. Метеор спектрлерінен белгісіз химиялық 1 элементтер табылған жоқ. жүктеу/скачать 4,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|