The article has been republished from The Conversation under a Creative Commons license. Przeczytaj oryginalny artykuł.

Meteory były widziane od czasu, gdy ludzie po raz pierwszy spojrzeli na nocne niebo. Składają się one z małych kawałków gruzu, zazwyczaj nie większych niż ziarnko kurzu lub piasku, które nieustannie wpadają w ziemską atmosferę.

Jak ten gruz zanurza się coraz głębiej, tarcie z atmosferą powoduje jego ablację – spalanie się od zewnątrz do wewnątrz. Dzieje się to zazwyczaj w mezosferze, zwykle na wysokości około 80 km.

Im większy odłamek lub im szybciej się porusza, tym jaśniejszy jest powstający meteor. Najwolniejsze cząstki uderzają w naszą atmosferę z prędkością około 12km/s, a najszybsze podróżują z prędkością do 72km/s.

Ta ekstremalna prędkość jest tym, co pozwala tym maleńkim obiektom płonąć tak jasno. Energia kinetyczna, którą niesie obiekt jest proporcjonalna do jego masy pomnożonej przez kwadrat jego prędkości, co oznacza, że maleńkie ziarenka poruszające się naprawdę szybko niosą ze sobą ogromne ilości energii.

Ta energia jest przekształcana w światło, które jest tym, co widzimy, gdy meteor rozbłyska na nocnym niebie.

Po pierwsze, trochę terminologii

Jest pewne zamieszanie co do znaczenia poszczególnych terminów, które są często mieszane w zwykłych rozmowach i popularnej prasie. Oto więc podział:

Meteoroid: Jakikolwiek kawałek małej skały, metalu lub lodu poruszający się w przestrzeni. Im bliżej patrzysz, tym więcej jest tych odłamków, chociaż najmniejsze z nich są szybko zdmuchiwane w przestrzeń międzygwiezdną przez promieniowanie słoneczne.

Meteor: Widzialny błysk światła obserwowany podczas ablacji meteoroidu w atmosferze Ziemi.

Meteoryt: Jeśli obiekt przedostanie się przez atmosferę i dotrze na ziemię, nazywany jest meteorytem. Meteoryty mają masę od kilku gramów do wielu ton, przy czym najczęściej spadają najmniejsze i najlżejsze. Najbardziej masywnym meteorytem znalezionym do tej pory jest meteoryt Hoba, z Namibii, o masie około 66 ton.

Fireball: Meteor, który jest niezwykle jasny, przyćmiewający prawie wszystko na nocnym niebie. Zazwyczaj każdy meteor jaśniejszy niż magnitudo -4 (tj. jaśniejszy niż Wenus) jest uważany za kulę ognistą.

Mikrometeoroid: Najmniejsze meteoroidy – efektywnie pył kosmiczny – tak małe, że mogą wejść w atmosferę Ziemi bez ablacji, ponieważ tarcie z najbardziej napiętymi warstwami atmosfery Ziemi gwałtownie spowalnia ich wejście. Te maleńkie ziarenka są bardziej podobne do cząsteczek dymu. Mogą one dotrzeć do powierzchni Ziemi w stanie nienaruszonym, a wiele z nich zostało zebranych przez samoloty do badań naukowych.

Meteoryt: upadek vs znalezisko

Gdy naukowcy badają nowo odzyskane meteoryty, dzielą je na dwa rodzaje – upadki i znaleziska.

Większość meteorytów znajduje się długo po upadku, często lata, a nawet wieki temu, więc będą one miały wpływ procesów atmosferycznych i chemicznych tu na Ziemi. Znane jako „znaleziska”, stanowią one większość zbieranych meteorytów i obejmują wiele z nich znalezionych na lodowej powierzchni Antarktydy.

„Spadki” są znacznie cenniejsze i rzadsze. Są to meteoryty, których przejście przez atmosferę zostało zaobserwowane i odnotowane. Pozwala to naukowcom na znalezienie ich zanim zostaną dotknięte przez procesy atmosferyczne lub inne procesy na Ziemi.

Tak cenne są „upadki”, że tworzone są sieci próbujące śledzić i odzyskiwać takie obiekty. Jedną z nich jest Australian Desert Fireball Network, której możesz pomóc zgłaszając każdą szczególnie spektakularną kulę ognia, którą widzisz, na wszelki wypadek, gdyby spadło coś, co można odzyskać.

Pokazy meteorów

W każdą jasną, ciemną noc, uważny obserwator może zobaczyć od pięciu do dziesięciu meteorów na godzinę, przy czym liczba ta wzrasta w kierunku świtu (zobacz poniższą grafikę dlaczego). Te „sporadyczne” zjawiska występują, gdy Ziemia zderza się z przypadkowymi odłamkami podczas podążania po swojej orbicie wokół Słońca.

W pewnych porach roku pył, przez który porusza się Ziemia, jest znacznie gęstszy i dlatego występują pokazy meteorów.

Komety (i niektóre planetoidy) zrzucają materiał, gdy zbliżają się do Słońca, a szczątki te nadal poruszają się po orbicie podobnej do orbity swojego rodzica.

Po tym, jak orbita komety po raz pierwszy zbliży ją do Słońca na tyle, by się zagazować, będzie ona nadal zrzucać pył i gaz z każdym przejściem przez peryhelium. Pył ten powoli rozprzestrzenia się wokół orbity komety, podążając niemal identycznymi ścieżkami, lecz z nieco dłuższymi lub krótszymi okresami orbitalnymi.

W konsekwencji orbity tych obiektów stają się pokryte gruzem. Gęstość materiału wzrasta w miarę zbliżania się do orbity macierzystej oraz do samego źródła. Jeśli orientacja orbitalna jest właściwa, Ziemia będzie przemieszczać się przez te połacie w tym samym czasie każdego roku, i rodzi się coroczny deszcz meteorów.

Ponieważ odłamki poruszają się w tym samym kierunku, gdy uderzają w Ziemię, meteory w danym deszczu wydają się promieniować z małego obszaru na nocnym niebie, znanego jako radiant.

Jest to wyłącznie kwestia perspektywy. W miarę jak odłamki poruszają się w kierunku naszego punktu obserwacyjnego, cząsteczki wydają się rozchodzić, ponieważ spalają się w mezosferze.

Z jednym wyjątkiem (Kwadrantydy), deszcze meteorów są nazwane dla gwiazdozbioru, z którego wydają się promieniować – Geminidy promieniują z Gemini, podczas gdy Leonidy pochodzą z Leo.

Kwadrantydy są natomiast nazwane dla upamiętnienia martwego gwiazdozbioru – Quadrans Muralis – który został włączony do Boötes, gdy obecna zatwierdzona lista 88 gwiazdozbiorów została sfinalizowana przez Międzynarodową Unię Astronomiczną, w 1922 roku.

Widma i burze, młode i stare

Z każdym okrążeniem Słońca, gwiazda macierzysta deszczu meteorów dodaje więcej materiału do swojego strumienia odłamków, który nadal rozprzestrzenia się i rozprasza w przestrzeni. W rezultacie, strumienie meteorów zmieniają się wraz z wiekiem.

Młode strumienie meteorów są często wąskie, zawierają dużą gęstość materiału w pobliżu obiektu macierzystego, z niewielką ilością w innych miejscach. Jeśli Ziemia przetnie jeden z tych wąskich, gęstych włókien, może powstać burza meteorów, z tysiącami, a nawet dziesiątkami tysięcy meteorów na godzinę. Takie burze są rzadkie, ale czasami można je przewidzieć z wyprzedzeniem.

W latach bez burzy meteorowej młode pokazy meteorów zwykle wykazują niskie stopy, z aktywnością, która zmienia się w zależności od odległości od rodzica w danym roku. Słynne przykłady obejmują Leonidy i Drakonidy.

Pokazy meteorów w ich najlepszym okresie są stosunkowo szerokie, z Ziemią napotykającą odłamki przez tydzień lub dłużej. Zapewniają one długi okres niskich wartości i stopniowo osiągają stosunkowo ostre maksimum.

W swoim centrum, takie pokazy zachowują stosunkowo gęsty strumień materiału, uwolnionego zbyt niedawno, by mógł się w pełni rozproszyć, co prowadzi do prędkości do (lub ponad) stu meteorów na godzinę.

Główne pokazy meteorów w normalnym roku, takie jak Eta Aquariidy, Orionidy i Geminidy, są dobrymi przykładami.

Stare strumienie meteorów, utworzone w odległej przeszłości, są zwykle bardzo rozproszone i ich przejście zajmuje Ziemi miesiąc lub więcej. W obrębie tych strumieni, odłamki są dobrze rozproszone i można zaobserwować tylko kilka meteorów na godzinę.

Jeśli rodzic danego deszczu jest odchylony na nową orbitę, lub kończy mu się zapas woluminu, jego strumień kontynuuje rozpraszanie z szybkością stopniowo spadającą aż do momentu, gdy są nie do odróżnienia od sporadycznego tła.

Deszcz Taurydów, widoczny od września do grudnia każdego roku, jest najbardziej znanym przykładem starego strumienia meteorów, aczkolwiek takiego, który wciąż potrafi zaskakiwać!

Duchy komet przeszłości

Czasami kometa rozpada się na kawałki i rozpada się w nicość. Doskonałym tego przykładem była kometa 3D/Biela, która rozpadła się w spektakularny sposób w XIX wieku.

Odłamki tego rozpadu nadal krążyły wokół Słońca i stanowiły spektakularne epitafium dla komety w postaci burz meteorowych Andromedid.

Dwa szczególnie spektakularne wybuchy meteorów zaobserwowano w latach 1872 i 1885 z deszczu związanego z kometą, gdy Ziemia przechodziła przez jej powoli rozpraszające się szczątki.

Widoki meteorów, które nadejdą

Przez wieki widowiska meteorów woskują i słabną. Orbity niektórych deszczów obracają się tak, że nie napotykają już Ziemi, a ich natężenie maleje do zera.

Inne strumienie obracają się, rodząc nowe prysznice, a świeże strumienie rodzą się jako komety wyrzucane na nowe orbity.

W rezultacie astronomowie są nieustannie czujni na narodziny nowych deszczy.

Z każdą nowo odkrytą asteroidą lub kometą, której orbita zbliża się do Ziemi, astronomowie sprawdzają, czy może z tego wyniknąć deszcz meteorów. Prowadzi to do przewidywania potencjalnych nowych deszczów, takich jak zeszłoroczne Camelopardalidy.

Nawet biorąc pod uwagę wszystko, co wiemy, wciąż możemy zostać zaskoczeni. Warto więc spoglądać w niebo w każdą pogodną noc, na wszelki wypadek, aby uchwycić narodziny nowego deszczu.