Образование химических элементов в космических телах 1

Метеориты состоят из тех же химических элементов, что и земная кора. В них обнаружены практически все известные на Земле элементы, хотя многие из них содержатся в значительно меньших количествах. Метеориты подразделяют на два основных класса: железные и каменные. Железные метеориты в основном состоят из железа и никеля; каменные (хондриты) имеют химический состав, близкий к среднему составу Земли (см. табл. 6). Наиболее распространены в метеоритах такие элементы, как железо, кислород, кремний и магний, на долю которых приходится более 90 % веса всех метеоритов. Содержание остальных элементов меньше, чем в земной коре и Земле в целом. Исключение составляет сера, которой в метеоритах в 2,7 раза больше, чем в Земле, и в 36 раз больше, чем в земной коре.

Таблица 6

Средний состав Земли (в целом), каменных и железных метеоритов, %

Кроме астероидов и метеоритов, в Солнечной системе существуют еще и кометы — очень изменчивые образования. Вначале они появляются на темном фоне неба в виде крохотного слабо светящегося туманного пятнышка. Но размеры его постепенно увеличиваются, и вскоре у кометы появляется хвост (а иногда несколько хвостов) в виде прозрачной светящейся ленты, направленной в противоположную от Солнца сторону.

В настоящее время изучено большое количество комет, число их увеличивается с каждым годом. Последняя новая комета была открыта в ноябре 1956 г. бельгийскими астрономами Арендом и Роланом. Считают, что Солнце окружено гигантским облаком комет, размеры которого в тысячу раз больше размеров Солнечной системы. В это облако входят несколько миллиардов комет, которые пока еще недоступны для наблюдения даже в самые мощные телескопы.

Рис. 27. Схема строения комет.

Основной составной частью комет является ядро, схематически изображенное на рис. 27. Оно состоит из замерзших газов с небольшой примесью каменистых частиц и пыли. Размеры комет составляют от нескольких сот метров до нескольких километров. При прохождении кометы вблизи Солнца заключенные в ней газы начинают испаряться и образуется «голова» кометы, размеры которой очень Еелики и, по-видимому, превышают в десятки раз диаметр земного шара. Благодаря давлению солнечного света, часть частиц испытывает отталкивание и образуются «хвосты», которые нередко тянутся на сотни миллионов километров. Однако плотность газа в голове и хвосте кометы невелика. По мере удаления от Солнца комета теряет свой хвост и голову, поэтому после нескольких обращений вокруг Солнца вещество кометы в значительной степени уплотняется. К сожалению, ни одна комета не достигла поверхности Земли за последние 20 столетий. Возможно, только Тунгусский метеорит был ядром небольшой кометы.

8. Лучи из мировых глубин

Первые сведения о космических лучах были получены только в начале нашего столетия. В 1912 г. немецкий физик В. Гесс впервые установил, что степень ионизации воздуха совершенно неожиданно увеличивается с высотой. До тех пор считалось, что ионизация воздуха вызывается действием излучения радиоактивных элементов, находящихся на поверхности Земли. Однако в этом случае степень ионизации должна уменьшаться по мере удаления от нее. Космические лучи представляют собой поток заряженных частиц, приходящих на Землю из космического пространства. Частицы космических лучей движутся с огромными скоростями — от 10⁶ до 10¹⁸ эв. Средняя интенсивность космических лучей, приходящих на Землю, меняется незначительно даже в течение длительного времени, хотя наблюдается вариация с периодическим повторением через 27 дней. Максимумы 27-дневных изменений интенсивности космических лучей совпадают с тем же максимумом вариаций солнечной активности. Во время вспышек на Солнце интенсивность космических лучей, приходящих на Землю, сильно увеличивается. Наибольшая их интенсивность наблюдалась 23 февраля 1956 г. во время мощной вспышки на Солнце. Максимум интенсивности достигал в Москве 200–400 %., в Свердловске 300–500 %, в Тбилиси — 80—200 %, на мысе Шмидта — 200 %. Эта вспышка была примерно в десять раз сильнее, чем вспышки, которые наблюдались до сих пор.

В настоящее время проводится всестороннее изучение космических лучей. Достаточно сказать, что в первом международном геофизическом году (с 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1958 г.), в котором принимали участие ученые 50 стран, было создано более 100 станций по изучению космических лучей. Только в Советском Союзе работало 14 таких станций. Установлено, что интенсивность космического излучения увеличивается на 40 % при подъеме от 225 до 700 км. На высоте свыше 700 км, как показали приборы, установленные на искусственных спутниках Земли, интенсивность космических лучей вновь возрастает. Это возрастание обусловлено прежде всего тем, что по мере увеличения высоты уменьшается экранирующее действие земного магнитного поля.