Sierpień każdego roku jest miesiącem, podczas którego występuje maksymalne natężenie roju meteorów zwanych Perseidami. W wielu miejscach przeczytać można o godzinie, warunkach atmosferycznych i miejscu najlepszym do obserwacji, ale rzadko kiedy zjawisko doczekuje się głębszego wyjaśnienia. Dlatego też, w ramach popularyzacji nauki i wiedzy, postanowiłem omówić je tutaj trochę dokładniej.
Gwoli ścisłości, Perseidy nie są ani jedynym, ani największym, ani też jakoś szczególnie charakterystycznym rojem meteorów spalających się w ziemskiej atmosferze. Jednakże pojawiają się w sierpniu, podczas lata, co stanowi najlepsze, względem pozostałych, warunki do obserwacji. Oprócz tego w tym roku w okresie maksymalnego natężenia roju Księżyc będzie bliski nowiu, co dodatkowo poprawi warunki. Billy Cooke, meteorytowy specjalista z NASA uważa, że tegoroczne widowisko może być najlepszym tego typu wydarzeniem w całym roku.
Obie najbliższe noce powinny obfitować w mnóstwo obserwacji, przewidywane jest około 110 meteorów każdej godziny. Nie zapomnijcie o znalezieniu miejsca oddalonego od miejskich źródeł światła i nie próbujcie nagrywać spadających gwiazd telefonem, bo i tak nic nie będzie widać. No, to chyba wiecie już wszystko, można się rozejść. A nie, zaraz – miałem wyjaśnić, czym Perseidy właściwie są i dlaczego obserwujemy je od około dwóch tysięcy lat. No, to do dzieła.
Nadciąga noc komety
Jestem pewien, że słyszeliście o Komecie Halleya, ale czy słyszeliście o Komecie Switfa-Tuttle’a? Po raz pierwszy zaobserwowano ją w 1862 roku, a odkrycie potwierdzono w 1992 roku, gdy ponownie zawitała do Układu Słonecznego. Musicie bowiem wiedzieć, że komety to takie obiekty, które obiegają Słońce po bardzo wydłużonej, mocno eliptycznej orbicie. Kometa Halleya odwiedza nas co 75 lat, zaś Kometa Swifta-Tuttle’a niecałe dwa razy rzadziej – mieszkańcy Ziemi mogą ją obserwować co ciut ponad 133 lata.
Cechą charakterystyczną komet jest gazowa otoczka, która powstaje, gdy ciepło obieganej gwiazdy rozmraża jądro komety, przez co w przestrzeń uwalniana jest materia. Dzięki temu z Ziemi możemy oglądać dosłownie niepowtarzalny widok – szczęśliwcy ujrzą Kometę Halleya dwa razy w życiu, ale będą też tacy, którzy nigdy tej okazji nie dostaną. Podobnie ci z nas, którzy w 1992 nie widzieli Komety Swifta-Tuttle’a, nie zobaczą jej już nigdy.
Ale nie wszystko stracone! Nie bez powodu opowiadam o uwalnianiu materii, ponieważ Perseidy to nic innego, jak właśnie resztki tego, co pozostawiła po sobie owa kometa. Ktoś może zapytać – skąd więc ta nazwa? Cóż, dla uproszczenia rój meteorów nazwano ze względu na kierunek, z którego wydają się one nadlatywać. A ponieważ optycznie nadlatują od strony gwiazdozbioru Perseusza, nazwane zostały właśnie Perseidami. Ot, cała tajemnica. Co ciekawe, Kometa Switfa-Tuttle’a jest największym tego typu obiektem, jaki znamy. Jądro komety ma około 26 kilometrów średnicy, co tłumaczy fakt, iż pomimo tego, że od ostatniego przelotu komety minęło 26 lat, nadal co roku oglądamy równie widowiskowy spektakl.
Rozmiar komety porównywalny jest z rozmiarem kawałka skały, który dawno temu przyczynił się do wyginięcia dinozaurów i wiąże się z tym jeszcze jedna, ciekawa historia. Podczas obserwacji w 1992 roku astronom Brian Marsden obliczył, że w czasie następnego przelotu (a więc w roku 2126) kometa zderzy się z Ziemią. Obliczenia zostały bardzo szybko skorygowane i już teraz mamy pewność, że w ciągu najbliższego tysiąclecia do żadnej kolizji na pewno nie dojdzie. Faktem jednak pozostaje, że kometa przecina orbitę Ziemi, a więc wciąż istnieją matematyczne szanse na to, że kiedyś, w bardzo odległej przyszłości, do takowego zderzenia dojdzie. Nie dajcie jednak wiary nagłówkom mówiącym o rychłym zderzeniu.
Odłamki kosmicznej skały
Jeśli zdarzyło się Ci się kiedyś oglądać spadające roje meteorytów, mam do Ciebie pytanie – jak sądzisz, jak duże są skały, które na Twoich oczach spalały się w atmosferze? Przemyśl to i przejdź do odpowiedzi, która brzmi: zdecydowana większość z nich ma rozmiar ziaren piasku, a co większe rozmiarami dorównują ziarnom grochu. Czujesz zdziwienie? Ja, kiedy się o tym dowiedziałem, czułem. Wydawać by się mogło, że te widowiskowe reakcje wymagają znacznie większych obiektów.
Kluczem do zagadki jest prędkość – Perseidy wchodzą w ziemską atmosferę z prędkością około 60 kilometrów na sekundę. Dla porównania druga prędkość kosmiczna (minimalna prędkość potrzebna do wyrwania się z ziemskiego pola grawitacyjnego) wynosi 11,19 kilometra na sekundę, zaś Międzynarodowa Stacja Kosmiczna przelatuje nad naszymi głowami z prędkością zaledwie 7,66 kilometra na sekundę. Różnice są dość spore.
Tak ogromna prędkość powoduje, że w atmosferze niesamowicie nagrzewa się zarówno meteor, jak i powietrze przed nim – temperatura tej skalnej drobiny może osiągać nawet 1650 stopni Celsjusza. Cała materia dosłownie wyparowuje, a my dzięki temu możemy oglądać efektowny rozbłysk. Im większy kawałek skały, tym dłuższy i jaśniejszy płomień widzimy. Wybuch tych największych kawałków może być nawet słyszany na powierzchni planety.
Ciekawa jest jeszcze jedna kwestia. Perseidy można oglądać od mniej więcej połowy lipca do końca sierpnia. Pytanie brzmi – jakim cudem kometa o średnicy 26 kilometrów pozostawiła po sobie tyle materii, że Ziemia natrafia na nią przez półtora miesiąca, w dodatku każdego roku? Odpowiedź jest dość prosta – orbita komety nie jest idealna i za każdym razem jest nieco przesunięta względem poprzedniego przelotu. Każdy kolejny przelot powoduje więc powstanie nowej „rzeki Perseidów”.
Wszystkie są oczywiście w miarę blisko siebie, ale jednak na tyle daleko, że deszcz spadających gwiazd możemy oglądać więcej niż jedną noc w roku. Mało tego – wszystko jest w ciągłym ruchu, również pozostałości komety. Cały ten pył nieustannie rozprzestrzenia się we wszystkie strony. Wyobrażenie sobie tego wymaga nieco wyobraźni, ale warto, bo zrozumienie, w jaki sposób powstają Perseidy, czyni obserwowanie ich znacznie ciekawszym. To tak, jak z piosenką – poznanie stojącej za utworem historii może nieco zmienić sam odbiór.
Noce spadających gwiazd
Jak wspomniałem, Perseidy nie są jedynym tego typu zjawiskiem. Właściwie to rok dosłownie zaczyna się od nocy spadających gwiazd – pomiędzy 1. a 7. stycznia obserwować możemy Kwadrantydy, które jednak zbyt intensywne nie są, a w dodatku zima utrudnia obserwacje. W kwietniu, a konkretnie pomiędzy 16. a 25. dniem miesiąca, oglądać możemy Lirydy, pozostałości Komety Thatchera. Lirydy pokrywają się z Eta Akwarydami, które Ziemia napotyka pomiędzy 19. kwietnia a 26. maja. Co ciekawe, Eta Akwarydy to pozostałości najsłynniejszej komety, Komety Halleya. Od 12 lipca do 19 sierpnia (z maksimum pod koniec lipca) oglądać można Delta Akwarydy, pozostałości całej rodziny komet. W tym samym czasie widoczne są właśnie nasze Perseidy, które jednak największą częstotliwość „spadania” osiągają 12-13 sierpnia.
Ale to wciąż nie wszystko! Praktycznie od połowy października aż do połowy grudnia oglądać można kilka serii meteorów. Seria zaczyna się od Orionidów, które również są pozostałościami Komety Halleya – najwięcej „spada” ich 21-22 października. Północne Taurydy osiągają maksimum 12 listopada, choć napotykać je można od końca października do 10 grudnia. Jednym z najciekawszych rojów pojawiających się pod koniec roku są Leonidy związane z kometą Tempela-Tuttle’a, która pojawia się w pobliżu Słońca zaledwie co 33 lata. Jest jednak mało widoczna, więc nie oferuje nam pięknych widoków, natomiast jej pozostałości już tak.
Leonidy są najszybszym rojem meteorów – pojedyncze fragmenty wpadają w ziemską atmosferę z prędkością 72 kilometrów na sekundę. Ponadto, ze względu na częste przeloty komety, roje są bardzo intensywne – w 1833 roku zanotowano 26700 meteorów na godzinę! W latach 1998-2002 było to około 3000, ale to wciąż dużo, dużo więcej niż w przypadku Perseidów. Ostatnimi w roku są Geminidy, pozostałości tym razem nie komety, a planetoidy Phatheon, która do Słońca zbliża się co półtora roku. Maksimum przypada na 13-14 grudnia, ale ponownie, ze względu na zimę, nie ma zbyt dobrych warunków do obserwacji.
I to by było na tyle. Na sam koniec kwestia językowa, czyli różnice pomiędzy meteoroidami, meteorami i meteorytami. Pojęcia te są często mylone, choć tak naprawdę opisują dokładnie ten sam kawałek skały. Kiedy pozostałości takiej Komety Swifta-Tuttle’a lecą przez kosmos, są meteoroidami. W momencie wejścia w ziemską atmosferę stają się meteorami, zaś jeśli nie spłoną całkowicie i dotrą do powierzchni, nazywa się je meteorytami. Ot, tak sobie to naukowcy rozróżnili. Ciekawostką jest, że codziennie w ziemskiej atmosferze spala się od 100 do 1000 ton meteorów. Kolosalna z naszego punktu widzenia masa, której, za wyjątkiem rojów meteorów, praktycznie nie widzimy. Do następnego!
źródła: amsmeteors, space, space, livescience / zdjęcie tytułowe
_
#MiniNauka to cykl, w ramach którego staram się przekuwać swoje naukowe (czy raczej popularnonaukowe) zainteresowania w treści popularyzujące wiedzę o świecie i zjawiskach w nim zachodzących. Poruszam się po obszarach fizyki, kosmosu i technologii przyszłości, nierzadko sięgając po inne, powiązane dziedziny, przy zachowaniu przystępnej formy i względnie prostego języka.
