Персеиды

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Персеи́ды (англ. Perseids, PER) — крупный метеорный поток с несколькими радиантами (главным и побочными) в созвездии Персей[1][2] и его окрестностях и ежегодным периодом действия с середины июля до конца августа[3].

Главный радиант находится вблизи границ созвездий Персей, Кассиопея и Жираф и в течение периода действия потока, составляющего около месяца, может перемещаться по небесной сфере на значительное расстояние, проходя через все три созвездия. Зенитное часовое число потока составляет 100[3]—150[4]. Максимум активности обычно приходится на 11—13 августа[1][2], в это время может наблюдаться 50—75 метеоров в час[5]. Персеиды возникают вследствие прохождения Земли через метеороидный рой, образованный фрагментами кометы 109P/Свифта — Туттля. В это время мельчайшие частицы роя, размером с песчинку, вторгаются в атмосферу Земли с геоцентрической скоростью 59—62 км/с[4][6], нагреваются и сгорают в ней, порождая множество метеоров. Во время периода действия потока его интенсивность (количество метеоров в час) постепенно растёт, достигает пика и затем постепенно падает. Наличие нескольких радиантов потока обусловлено сложной структурой метеороидного роя, включающего несколько ветвей[2][7].

История[править]

Поскольку Персеиды являются мощным метеорным потоком, они известны с древности. Самое ранее известное упоминание Персеид датируется 36 годом н. э. и содержится в китайской летописи, рассказывающей о наблюдении очевидцами «более 100 метеоров». Многочисленные записи встречаются в китайских, японских и корейских источниках на протяжении VIII—XI веков, при этом в XII—XIX веках упоминания довольно редки. В Европе Персеиды называли «слезами святого Лаврентия», поскольку День святого Лаврентия, празднуемый в католических странах 10 августа, приходится на период максимальной активности метеорного потока. Официально первооткрывателем ежегодной активности Персеид считается бельгийский математик и астроном Адольф Кетле, который в августе 1836 года установил, что пик интенсивности Персеид приходится на 10 августа, и предсказал повторение этого события в следующем году. Это предсказание было наблюдательно подтверждено в ночь на 10 августа 1837 года другими астрономами из разных стран Европы (сам Кетле в ту ночь не смог наблюдать метеоры из-за плохой погоды в Брюсселе)[8]. Первым исследователем, установившим частоту появления метеоров Персеид был немецкий математик и астроном Эдуард Гейс (1806—1877), который в 1839 году насчитал 160 метеоров в час в максимуме активности. После этого во всем мире начались ежегодные наблюдения потока[7].

Файл:Персеиды в августе 2013 года над Онтарио.jpg
Рис. 1. Метеорный поток Персеиды в августе 2013 года над провинцией Онтарио (Канада).

Персеиды стали первым метеорным потоком, происхождение которого связали с определённой кометой[2]. До 1858 года максимальная интенсивность потока варьировалась между 37 и 88 метеорами в час. В течение 1861—1863 годов наблюдатели заметили резкое увеличение его активности. Так, в 1861 году часовое число метеоров резко возросло до 78—102, согласно оценкам 4 разных наблюдателей, а в 1863 году 3 наблюдателя сообщили о появлении 109—215 метеоров в час. Итальянский астроном Джованни Скиапарелли в 1864—1866 годах рассчитал орбиты нескольких метеороидов Персеид и обнаружил их сильное сходство с орбитой кометы 109P/Свифта — Туттля, которую открыли в 1862 году, когда она проходила близко к Земле. Факты говорили о том, что высокая интенсивность Персеид в 1861—1863 годах была напрямую связана с близостью кометы. Вследствие многократных обращений кометы вокруг Солнца её фрагменты постепенно распределяются вдоль всей орбиты, однако поблизости от ядра кометы их концентрация должна быть выше, вследствие чего активность метеорного потока возрастает, когда комета находится вблизи перигелия (и, следовательно, вблизи орбиты Земли). Это подтверждается и тем, что на протяжении остальной части XIX века, когда комета удалилась на большое расстояние, в целом сохранялась обычная активность Персеид[7].

В начале 1990-х годов американский астроном Брайан Марсден предположил, что комета, наблюдавшаяся в 1737 году, была кометой Свифта — Туттля, и на этой основе предсказал следующее её прохождение через перигелий в декабре 1992 года. Предсказание сбылось: в 1992 году комета была обнаружена[9], а в августе 1993 года над Центральной Европой наблюдался чрезвычайно сильный метеорный поток Персеиды с часовым числом метеоров от 200 до 500 в час. Высокая активность Персеид наблюдалась и в 1994 году в небе над США[7]. Период полного оборота кометы Свифта — Туттля составляет 127—136 лет[9]:309. В следующий раз она окажется во внутренней области Солнечной системы в 2126 году, пройдя перигелий 12 июля 2126 года[9]. Максимальное сближение с Землёй ожидается 5 августа 2126 года, в этот день комета пройдёт мимо неё на расстоянии всего 0,153 а. е. (23 млн км)[9][10][11][12].

Описание[править]

Персиды — один из наиболее активных ежегодно действующих метеорных потоков[2], богатый яркими метеорами[13] и относительно бедный слабыми (что объясняется сравнительно малым содержанием мелких частиц в его метеороидном рое)[2]. Его зенитное часовое число составляет 100[3]—150[4]. Метеоры Персеид обладают высокими скоростями[7] и оставляют длинные следы на небе[14]. В спектрах метеоров наблюдаются сильные линии излучения ионов кальция (Ca II), магния (Mg II) и кремния (Si II)[15]. Период действия потока обычно длится с середины июля до 20-х чисел августа[5] (иногда до самого его конца[3]), т. е. около месяца[16]. В Северном полушарии Земли в начале периода действия может быть виден примерно 1 метеор в час. В течение следующих 3 недель происходит медленное нарастание активности потока до примерно 15 метеоров в час к 10 августа[7]. Максимум активности Персеид обычно приходится на 11—13 августа[1][2], когда может наблюдаться 50—75 метеоров в час[5]. В этот период Персеиды составляют около 70% всех метеоров, видимых на небе невооружённым глазом[13]. После пика начинается быстрое снижение активности потока — примерно 10 метеоров в час к 15 августа, а к 20-м числам августа часовое число метеоров снова снижается примерно до единицы[7][17]. Тёплые августовские ночи являются ещё одним благоприятным фактором для наблюдения Персеид. В Южном полушарии Земли радиант Персеид не поднимается высоко над горизонтом, поэтому количество наблюдаемых метеоров там значительно меньше и составляет в максимуме активности около 10—15 в час. При этом метеоры выглядят вылетающими наверх из-под северной стороны горизонта[7].

Файл:Изменение координат радианта Персеид.png
Рис. 2. Изменение экваториальных координат радианта Персеид, обусловленное движением Земли вокруг Солнца[18].

В течение периода активности Персеид меняется не только количество наблюдаемых метеоров, но также их размеры и блеск. Бывают периоды, когда более крупных и ярких метеоров значительно больше, чем мелких и слабых. Помимо этого из года в год меняется количество метеоров, оставляющих отчётливые следы на небе. Исследование, проведённое в 1933—1947 годах, показало, что в 1933 году 45% метеоров демонстрировали долгоживущие следы, а впоследствии этот показатель составлял 60% в 1936 году, 35% в 1945 году и 53,3% в 1947 году. Обе эти особенности потока указывают на сложную структуру соответствующего метеороидного роя, существование в нём разных «ветвей», или «нитей», и неравномерное распределение массы[7]. Кроме того, примерно через каждые 12 лет наблюдаются случаи повышенной активности потока, характеризующиеся бо́льшими часовыми числами метеоров, чем обычно, что, по-видимому, связано с возмущениями центральной плотной части роя Юпитером[17][19].

Вследствие сложной структуры метеороидного роя Персеид сам поток имеет несколько радиантов. Главный радиант расположен вблизи звезды η Персея, возле границ 3 созвездий — Персей, Кассиопея и Жираф; его экваториальные координаты на небесной сфере в максимуме активности потока составляют: прямое восхождение α = 46,5° (3h 06m), склонение δ = +58°[20]. Поскольку период действия потока достаточно длинный — около месяца, за это время радиант смещается по небесной сфере относительно звёзд вследствие орбитального движения Земли и кривизны её орбиты[21]. При этом его координаты могут меняться в очень широких пределах: прямое восхождение — от 20° (1h 20m) до 55° (3h 40m), склонение — от +52° до +60° соответственно (рис. 2)[22]. В течение всего периода действия потока главный радиант может пройти через созвездия Персей, Кассиопея и Жираф (рис. 3).

Файл:Смещение радианта Персеид в 2009 году.png
Рис. 3. Смещение радианта Персеид по небесной сфере в период с 15 июля по 25 августа 2009 года.

Одновременно с главным радиантом существует несколько побочных. Еще в 1879 году британский астроном Уильям Деннинг сообщил, что «обнаружил существование двух других одновременных метеорных потоков, исходящих от χ и γ Персея». Второй из них является одним из самых активных вторичных потоков и, по-видимому, часто наблюдался в течение XX века, особенно с помощью телескопа. Одно из доказательств сложности метеорного потока Персеид было получено в ходе исследований, проведённых в 1969—1971 годах наблюдателями в Крыму. В дополнение к главному радианту вблизи η Персея, они подтвердили существование крупных радиантов вблизи χ и γ Персея, а также менее значительных радиантов вблизи звёзд Мирфак (α Персея) и Алголь (β Персея). Эти вторичные потоки, как правило, недолговечны, а их радианты движутся почти параллельно главному радианту[7].

Персеиды являются рекордсменом не только по числу метеоров, но и по числу болидов. За 5 лет наблюдений, в 2008—2013 годах, астрономы зафиксировали 568 болидов, связанных с Персеидами. Второе и третье места заняли метеорные потоки Геминиды и Ориониды (426 и 319 болидов соответственно), а один из самых известных потоков — Леониды — породил всего 90 болидов[23][24].

В 2025 году период активности Персеид будет длиться с 17 июля по 23 августа, с максимумом активности в ночь с 12 на 13 августа. Это произойдёт одновременно с убывающей фазой Луны, когда будет освещено 84% её видимого диска. Яркая Луна сильно помешает наблюдениям потока даже на пике его активности и снизит наблюдаемое количество метеоров как минимум на 75%, поскольку будут видны только самые яркие из них[5].

Происхождение[править]

Источником метеорного потока являются фрагменты ядра кометы 109P/Свифта — Туттля (1862 III)[11][23][5][25][17], которая обращается вокруг Солнца по орбите с большой полуосью 26,1 а. е., эксцентриситетом 0,963 и значительным наклоном к плоскости эклиптики (113,5°)[11]. Период обращения составляет 127—136 лет[9]:309. Ядра комет состоят из различных льдов, смешанных с пылью и более крупными каменистыми фрагментами. При каждом приближении кометы к Солнцу она нагревается и замороженные летучие соединения, связывающие тугоплавкие фракции в её ядре, испаряются. В результате тугоплавкие частицы теряют связь с ядром кометы и начинают двигаться независимо от него вдоль той же орбиты, образуя метеороидный рой. С течением времени под действием различных факторов рой растягивается вдоль всей орбиты и расширяется[4] (рис. 4).

Файл:Метеороидный рой Персеид.png
Рис. 4. Метеороидный рой Персеид.

Орбита Земли пересекает метеороидный рой кометы Свифта — Туттля вблизи его перигелия (рис. 4), расположенного на расстоянии около 0,95 а. е. от Солнца[4][6]. Вследствие этого Земля при своём орбитальном движении вокруг Солнца каждый год во второй половине июля и в августе проходит через рой. В это время образующие его метеороиды влетают в земную атмосферу с геоцентрической скоростью 59—62 км/с[4][6], нагреваются и сгорают в ней, порождая тем самым множество вспышек — метеоров. В последний раз комета проходила перигелий 11 декабря 1992 года[11]. Следующее прохождение ожидается 12 июля 2126 года[9]. Поблизости от ядра кометы концентрация её фрагментов выше по сравнению с другими участками орбиты. Поэтому, в те годы, когда комета находится вблизи перигелия (и, следовательно, вблизи орбиты Земли), активность метеорного потока возрастает[7].

Орбита метеороидного роя Персеид имеет параметры, сходные с элементами орбиты кометы-прародителя: большая полуось 9,57 а. е.[4] (в разных исследованиях получены разные значения[6]), эксцентриситет 0,950[4] и наклонение 113—116°[4][6]. Рой уже значительно рассеялся вдоль своей орбиты, вследствие чего Персеиды наблюдаются уже несколько десятков лет в определённые дни года[26]. Рой имеет сложную структуру, в нём выделяется несколько ветвей, или «струй», орбиты которых образуют пучок[2]. Его диаметр в месте встречи с Землёй достигает 50 млн км[13]. Земля проходит через этот пучок более чем за месяц, что обусловливает столь длительный период действия потока[1][13]. Разные ветви роя порождают метеорные потоки с различными радиантами. Не исключено, что некоторые ветви метеороидного роя Персеид образованы какими-то иными телами Солнечной системы, помимо кометы Свифта — Туттля[7][1].

Примечания[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Персеиды / ред. Б. А. Введенский // Большая советская энциклопедия, 2-е изд. — Советская энциклопедия, 1955. — Vol. 32: Панипат – Печура. — С. 523.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 Персеиды / Гл. ред. А. М. Прохоров // Большая советская энциклопедия, 3-е изд.. — Советская энциклопедия, 1975. — Vol. 19: Отоми – Пластырь. — С. 437.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 2024 Meteor Shower List. American Meteor Society. Проверено 13 марта 2025.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 Леонов В. А. Метеорный поток рус.. Большая российская энциклопедия: научно-образовательный портал (2022-07-08). Проверено 13 марта 2025. (архивированная копия).
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 Meteor Shower Calendar 2025–2026 англ.. American Meteor Society. Проверено 15 марта 2025.
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 Established meteor showers: 00007 PER. Meteor Data Center IAU. Проверено 13 марта 2025.
  7. ↑ 7,00 7,01 7,02 7,03 7,04 7,05 7,06 7,07 7,08 7,09 7,10 7,11 Perseids (PER) англ.. Meteor Showers Online (2023-08-15). Проверено 15 марта 2025.
  8. ↑ (1997) «Quetelet and the discovery of the first meteor showers». WGN, Journal of the International Meteor Organization 25: 21–33. Bibcode: 1997JIMO...25...21S.
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 (1994) «The past and future motion of comet P/Swift–Tuttle». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 266: 305–316. DOI:10.1093/mnras/266.2.305. Bibcode: 1994MNRAS.266..305Y.
  10. ↑ (1993) «The long term motion of comet P/Swift–Tuttle». American Astronomical Society, DDA meeting #24, id.08.01; Bulletin of the American Astronomical Society 25: 1235. Bibcode: 1993BAAS...25.1235Y.
  11. ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 JPL Small-Body Database Browser: 109P/Swift—Tuttle англ.. Jet Propulsion Laboratory (NASA). Проверено 15 марта 2025.
  12. ↑ (1995) «The long-term dynamical evolution of comet Swift–Tuttle». Icarus 114 (2): 372–386. DOI:10.1006/icar.1995.1069. Bibcode: 1995Icar..114..372C.
  13. ↑ 13,0 13,1 13,2 13,3 Бабаджанов, 1987, с. 101
  14. ↑ Perseids Meteor Shower англ.. NASA Science. Проверено 17 марта 2025.
  15. ↑ Куликовский, 2017, с. 125
  16. ↑ Куликовский, 2017, с. 336
  17. ↑ 17,0 17,1 17,2 Бабаджанов, 1987, с. 102
  18. ↑ Бабаджанов, 1987, с. 102–103 (рис. 26)
  19. ↑ Harbaugh J. A. Look Up! Perseid Meteor Shower Peaks Aug. 11–12. NASA (2016/08/02). Проверено 17 марта 2025.
  20. ↑ Куликовский, 2017, с. 438
  21. ↑ Куликовский, 2017, с. 334
  22. ↑ Бабаджанов, 1987, с. 103
  23. ↑ 23,0 23,1 Phillips T. Perseid fireballs англ.. NASA Science (2013-07-26). Проверено 15 марта 2025.
  24. ↑ Kramer M. Perseid meteor shower: August's 'fireball champion' should dazzle stargazers англ.. Space.Com (2013-08-06). Проверено 15 марта 2025.
  25. ↑ Куликовский, 2017, с. 128
  26. ↑ Куликовский, 2017, с. 129

Литература[править]

Ссылки[править]

Рувики

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Персеиды», расположенная по адресу:

—«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Персеиды»

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.

Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Персеиды&oldid=2280250