Метеоры и полярные сияния

Метеоры и полярные сияния. Русский адмирал Врангель в прошлом веке заметил, что когда в области свечения полярного сияния появляется метеор, то в том месте, где он прошел, тотчас зажигаются столбы света Мною часто наблюдалось, что метеоры принимали участие в возбуждении свечения этих столбов. Описывая северные сияния Гренландии, Гинге говорил, что их появления были чаще во время полета метеоров.

Риттер искал даже более глубокую связь обоих явлений, а в 1830 г. в Англии Фаркьюэрсон считал, будто метеоры движутся из области полярных сияний параллельно их лучам. Однако имеется ряд наблюдений, свидетельствующих, что полярное сияние чаще возникает там, где пролетел метеор. Приведем, например, данные Куратова в Никольском районе Вологодской области 17 февраля 1929 г. пролетел большой болид и в течение нескольких часов в этой же области было видно северное сияние.

После некоторых мощных полярных сияний на 10 15 мин. остаются бледные ионные облака, описанные Стермером как остатки драпри. Они похожи на стойкие ионные следы метеоров. Метеорная фосфоресцен- ция неба представляет собой как бы разлитое полярное сияние, наблюдаемое во время мощных метеорных дождей. Уже в Тверской летописи под 6711 г. 1202 г. н. э. описано, как во время дождя Леонид потече небо все и бысть чрвлено, на земли же, и по хоромам, и на снегу видети яко кровь пролияну, и мнози с небесе звезды отторгахуся.

По описанию Гумбольдта во время дождя метеоров того же потока 12 ноября 1799 г. масса метеорных следов к концу явления слилась вместе и все небо пришло в состояние свечения. В следующее появление этого потока учитель Дмитрюков в Судже, Курской губ 1 13 ноября 1832 г. в 5 час. утра после метеорного дождя отметил свечение неба как будто со всех сторон начинало рассветать нижняя часть неба кругом горизонту была как бы подпоясана бледным беловатым облаком, с более или менее яркими, багряными, подобно загоревшейся заре или зареву от пожара, местами В 1833 г. и 1838 г. явление это также повторилось, его отметили, например, в Англии, как и в 1866 г. Чаллис.

Вспышки слышимости радиопередач. Еще в 1928 г. было замечено, что на ультракоротких волнах например, А 7,5 м передача на дальних линиях связи иногда на короткое время внезапно улучшалась. В 1933 г. эти вспышки были обнаружены на волнах 3 8 м трансокеанской радиосвязи. В 1938 г. Пирс приписал это метеорам, увеличивающим плотность N ионной концентрации на пути радиоволны.

В 1942 1944гг. это явление специально обследовала особая комиссия федеральной связи США на волнах 3,2 7,1 м. В период Персеид и Леонид вспышки слышимости возникали при пролете метеоров. Суточный ход вспышек соответствовал суточной вариации оптических метеоров. Суточная вариация часовых чисел вспышек радиослышимости 1 соответствует вариации часовых чи сел метеоров по Шмидту 2, Кувье- Гравье 3 и Гофмейстеру 4 и теоретической кривой 5, вычисленной Для параболических скоростей па Аллену, 1943 г. При уменьшении X с 6,8 до 4,2 м длительность ичастота вспышек убывали, при прохождении волны над E-слоем их не было вовсе.

В 1947 и 1948гг. в Ашхабаде проводились радиоакустические наблюдения передачи Москвы в период действия Персеид. В одном случае, например, двукратное усиление яркости одного метеора на пути радиолуча сопровождалось синхронно увеличением громкости приема. Теперь это явление используется на практике в некоторых случаях радиосвязи на далекие расстояния, так как при этом на пути радиоволны число метеоров оказывается достаточным для передачи речи. Особенно отчетливо это явление проявилось во время максимума Драконид 10 октября 1946 г. И. С. Астапович сообщал о существовании двукратного радиоэхо от метеоров, благодаря чему можно наблюдать очень далекие метеоры, используя обратные отражения, так как длительность отражения при наклонном падении, sec2 p раз больше, чем при нормальном здесь р есть угол между падающим и отраженным лучом.

Во время радиометеорного дождя Геминид 1314 декабря 1953 г. число таких метеоров двукратников на частоте 9 11 Мгц составляло до 10 12 за 10 15 сек. Хартсфилд в 1955 г. обнаружил также отражения от очень далеких метеорных следов на частоте 13,7 Мгц. С 1951 1952 гг. в Стэнфордскомуниверситете производятся исследования радиосвязи на частотах 14,3 Мгц. При передатчике мощностью 0,5 кет на расстоянии 15 км связь держалась только 7,5 всего времени, тогда как на расстоянии 475 км 270 времени.

Ее можно поддерживать еще дольше на расстоянии до 1200 км даже тогда, когда прекращаются на той же частоте обычные отражения от Е- и F-слоев 730. По Мак-Кинли общая длительность отражений равна 0,2Х33 секчас, если X брать в метрах при нормальном отражении, а общая мощность их Р Х632,8 X 9,2. Ныне эта область радиосвязи получает значительное развитие, так как гарантирует направленность передачи.

Метеорные фединги. Вызывая местное увеличение концентрации ионов, метеоры создают как бы ионные облака, влияющие на распространение радиоволн длинные и короткие волны будут по-разному реагировать на такие неоднородности, в одних случаях рассеивающие энергию волны, в других случаях поглощающие, а при вспышках слышимости способствующие прохождению волн за счет перехода на более выгодную траекторию.

При приеме станций Кенигсвустерхаузен и Давентри в Слуцке впервые 10 октября 1933 г. были инструментально отмечены электрометром колебания силы поля приема как на длинных волнах около 1500 м, так и на более коротких радиостанция Стокгольм.

В 1934 г. И. С. Астапович определил, что для обычного метеора мощность ионизации выражается, вероятно, сотнями ватт на основании наблюдений 16 и 17 ноября 1933 г. потока Леонид, организованных им в Сталинабаде при содействии радиста Н. Алликальта на волнах около 1000 м. Были .отмечены своеобразные атмосферики, правильно истолкованные как собственное радиоизлучение метеоров.

Из наблюдений автора 5 11 августа 1934 г. в Ленинграде совместно с А. Ю. Маноцковым выяснилось, что обычные персеиды на средних и длинных волнах производят лишь незначительную индивидуальную ионизацию, не превосходящую уровня индустриальных помех. Если рассматривать метеор как радиопомеху, то влияние массовой метеорной ионизации на распространение длинных волн будет сказываться слабее, чем в случае коротких. На возможность индивидуального эффекта метеорной ионизации Пикар указывал еще в 1921 г. в 1926 1930 гг. он отмечал силу поля приема радиостанции WBBM во время действия больших потоков в дни максимума, особенно Персеид, она убывала на несколько процентов.

То же оказалось на длинных волнах станция Науэн. Пикар ошибочно считал, что влияние потока может сказываться в течение 25 дней после его прохождения. Иокояма наблюдал Леониды 1928 г. и 1929 г Квадрантиды и Персеиды 1929 г производя подсчет щелчков и тресков при радиоприеме. В 1928 г. Леониды дали звуки скрежета и писка длительностью до 1 мин, что, видимо, было вызвано деионизацией следа у Квадрантид это явление имело максимумв 3 часа утра 3 января 1929 г. Персеиды повышали число щелчков не намного против нормы, но длительность звуков доходила до 3 мин. Руководивший этой работой Нагаока сам произвел статистику трансокеанской радиосвязи за три года. Он нашел, что в период Лирид, Акварид, Драконид, Персеид, Леонид и Андромедид происходит ослабление силы приема, редко мгновенные усиления.

Он указал, что за сутки 20 106 обычных и 400 106 телескопических метеоров имеют суммарную длину пути, в 55 000 раз превосходящую длину экватора.

В 1928 г. Хейског отметил быстро исчезающие флуктуации Е-слоя, что в 1932 г. Скеллетт и Эпплтон приписали метеорам, подтвердив тем работу Н. А. Иванова 1931 г. Шефер и Гудолл параллельно визуально и по радио наблюдали Персеиды 11 12 августа 1931 г. и Леониды 15 17 ноября 1931 г. на Х 47 187 м Скеллетт 729 отсюда заключил, что метеоры создают добавочную ионизацию -слоя. Ионное облако метеора нарушает состояние Е-слоя, снижает временно его высоту, что ухудшает передачу на волнах 50 190 м. Вспомним, что теоретически еще в 1926 г. Спарроу и в 1929 г. Мэрис указали на достаточность скорости метеора, чтобы произвести ионизацию воздуха.

В 1933 г. М. А. Бонч-Бруевич показал, что максимальная мощность метеорной ионизации составляет лишь около 30 солнечной. Нагаока считал, что по сравнению с другими источниками метеорные потоки имеют много меньшее влияние на ионизацию атмосферы.

На коротких волнах метеорная ионизация Персеид силивала радиослышимость, как нашли Бэли и Томсон по статистике связи 1929 1933 гг. Минохарис и Ито в 1933 г. нашли, что массовая метеорная ионизация увеличивает кратность радиоэха. В 1934 г. Скеллетт вновь отметил аномалии в Е-слое в период Леонид. В Индии Митра, Сиам и Гозе с 1934 г. применили субкритические частоты, так что легкое увеличение ионной плотности N, вызванное метеором, уже давало отражение радиоволны.

С 12 по 16 ноября 1936 г. Бхар 705 в Калькутте ежечасно измерял N слоев Е и F оно имело усиление 14 и 15 ноября в 2 3 часа ночи на Н 100 и 150 км и не менялось на 210 и 260 км. В 1948 г. метеорные фединги исследовались в Ашхабаде на разных X в период Персеид. Индивидуальный эффект собственное радиоизлучение метеора оказался преимущественно на средних волнах, а массовый, незаметный на X -1000 м, дал, например 9 августа замирания на Х250 м и особенно сильные наХ19л. Действие метеорной ионизации в разное время суток и года различнона разные волны. Вспышки метеорной ионизации.

Вспышки метеорной ионизации, вызванные полетом отдельных метеоров, на экранах радиолокаторов замечались с 1932 г. при ионосферных и иных наблюдениях. Они происходили в Е-слое, были мимолетными, длительностью обычно менее 1 сек, но в иных случаях до 1 мин и более. За год до того Скеллетт подсчитал, что тело в 1 г при v 40 кмсек за г 0,5 сек в состоянии коротковолновым -излучением ионизовать до Л106 с.м3 цилиндр воздуха длиной 20 км и диаметром 0,5 км. Хотя здесь ошибочно принято, что вся энергия движения перейдет в ионизацию, эта работа обратила внимание наблюдателей на вспышки ионизации, приписанные в 1937 г. Эккерслеем метеорам.

Особое внимание они стали обращать на себя с 1939 г. на волнах Хда20 м английских башенных локаторов. В 1940г. из наблюдений 1936 г. было найдено что максимум этих вспышек виден на волне Х40 м, а их высот на Н 40 км при . 17 44м. Пиддингтон и Эпплтон в 1937 г. получили незамеченные ими два максимума высот на Н 112 и 145 км. Со вторым из них совпадают высоты голубых следов и некоторых телеметеоров по тригонометрическим и радио наблюдениям в Ашхабаде в 1947 г. Двумя разнесенными антеннами Эккерслей и Фармер обнаружили, что поляризация радиоволн за 0,25 сек может меняться на 15. В 1938 г. Пирс доказал расчетом, что метеорный след даст наилучшее отражение при перпендикулярном падении волны что его электроны должны диффундировать радиально.

В 1942 г. Харанг Осло на Х 38 50 м, изучая вспышки с т 0,5 3 сек, обнаружил, что отражение происходит от облачка электронов, но не связал его возникновение с метеором и упустил это открытие.

Суточная вариация числа метеорных радиоэхолетом и зимойПосле окончания второй мировой войны аппаратура радиолокационных станций Англии была направлена на изучение вспышек. Например, станция Боудси в течение 19 месяцев работала на Х 13 м часовые числа имели максимумы в 4 и 12 час минимум после полудня в течение года эта кривая менялась, но минимум оставался см рис. выше. Годичный максимум падал на осень, минимум на весну средняя высота оказалась 85 км, а число вспышек в пределах 20 50 Мгц обратно пропорциональным частоте.

Влияние местных условий находилось сравнением записей станций в Англии и Шотландии отдельные дни давали сильно отличные результаты. Солнечное затмение 9 июля 1945 г. на появлении метеорных вспышек не сказалось. Эпплтон и Нэсмит работали на 27 Мгц на мощной установке с вертикальным излучением.

Ночной ход в течение года не менялся, к утру увеличивалось и число вспышек, и их т абсолютное число отражений максимально летом в полдень полуденные nh во втором полугодии были выше. Таким образом, дневную метеорную ионизацию контролирует Солнце, определяющее также и летний максимум, и минимум у полуночи. Наилучшие отражения были на Х 5 30 м С 1944 г. Хей и Стьюарт начали работу на Х 5м хотя при этом можно заметить лишь самые яркие метеоры, видимые даже глазом, зато результаты более сравнимы с визуальными и менее зависят от капризов Е-слоя. Если лепесток излучения на разных станциях направлен в разные стороны, то ход суточной вариации вспышек ионизации будет неодинаковым из-за преобладания метеоров с востока.

У отдельных потоков число вспышек резко возрастает тогда, когда высота радианта переходит через 40, например, при низком его стоянии Квадрантиды и Геминиды давали 5 10, а при высоком 40 60. По ашхабадским наблюдениям на Х 4 м оказался следующий ход вспышек в эпоху Персеид 1948 г совпавщий с фотографическим ходом 1948 Август8910111213Вспышки nh3,35,413,016,021,312,5 Кроме того, влияние массовой ионизации на волны 19 25 м оказалось наибольшим 11 августа в часы визуального максимума.

Высота вспышки мало влияет на продолжительность г по данным станции Джодрелл Бэнк у 600 метеоров она была короче 0,25 сек, только у 1 более 10 сек, но бывают и по 100 сек. То же видно и из ашхабадских данных 1947 1948 гг. Число вспышек данной интенсивности обратно пропорционально значению самой интенсивности Херлофсон 714 отсюда заключил, что общая масса метеорной материи на каждую звездную величину постоянна, что на оптическом диапазоне было отмечено в Москве еще в 1937 г. Более подробные измерения т показали его зависимость от скорости метеора, увеличение которой дает более интенсивное отражение на волне 4,2 м при уменьшении v от 75 до 25 кмсек т растет с 0,03 до 0,06 сек, так как более быстрые метеоры более высоки и там длина пробега иона больше.

Визуальные наблюдения метеорной короны это подтверждают.

Приложение 1 НЕКОТОРЫЕ МЕТЕОРНЫЕ ПОТОКИ ПотокДата максимумаКоличество метеоров, отмечаемых одним наблюдателем за час Продолжи-тельность потока сутки Квадрантиды3 января401Лириды21 апреля102Персеиды11 августа505Ориониды20 октября208Леониды16 ноября104Геминиды13 декабря506 Приложение 2 Изменения интенсивности отражения от метеорного следа на экране катодного осциллографа кадры киносъемки с интервалом 1 сек. След появился на расстоянии 216 219 км на 6-й секунде интенсивность резко увеличивается, на 19-й почти исчезает английские наблюдения.

Приложение 3 Увеличение числа федингов между 22 23 час. 9 октября 1933г. время II пояса, совпавшее с максимумом Драконид регистрограмма силы поля приема станции Давентри, полученная в Слуцке. 1. Астрономический календарь Постоянная часть. 7-е изд М. Наука, 1981 2. Астрономический календарь, ежегодник Переменная часть ВАГО - М. Гостехиздат, ред. Бакулин П. И. 3. Бронштейн В. А. Как движется Луна. М. Наука, 1984 4. Бронштейн В. А. Планеты и их наблюдение. 2-е изд перераб. и доп М. Наука, 1979 5. Гетман В.С. Внуки Солнца.

М 1989 6. Дагаев М. М. Наблюдения звездного неба М. Наука, 1988 7. Данлоп С. Азбука звездного неба М. Наука, 1990 8. Климишин И. А. Элементарная астрономия М. Наука, 1991 9. Куликовский П. Г. Справочник любителя астрономии М. Наука, 1971 10. Михайлов А. А Звездный атлас до 8. 5 зв. вел - ГТТИ, 1953 11. Цесевич В. П. Что и как наблюдать на небе М. Наука, 1983 12. httpkrugosvet.ruarticles201002089print.h tm 13. httpwww.snezhinsk.ruasteroidsabstractsar 96046.htm 14. httpam-project.narod.ru16032001-search.h tml 15. httpwww.pereplet.ruobrazovaniestsoros117 0.html 16. httpam-project.narod.ru16032001-by.html 17. httpwww.dinos.rutextmeteoriti.htm 18. httpold.topnew.rusciencemay140501rynok.h tm 19. httpvernadsky.dnttm.rue7w01447.htm 20. httpwww.everyday.com.uamyplanetmeteorits .htm.