Метеорные дожди часто удивляют астрономов своей непредсказуемостью: одни годы они бывают особенно яркими, а в другие — почти незаметными. Причины этого долгое время оставались предметом споров, пока исследование, опубликованное в журнале Icarus учёными Стюартом Пилорцем и Петером Йеннискенсом (SETI Institute, NASA Ames), не предложило новое объяснение. Согласно их выводам, ключевой фактор — не случайное притяжение планет, а «толчок» со стороны движущегося солнца.
Распространённое заблуждение гласит, что все объекты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца. На самом деле и планеты, и само Солнце обращаются вокруг общего центра масс — барицентра Солнечной системы. Этот центр, как отмечают авторы исследования, можно представить себе как точку, на которой греческий бог Атлас балансировал бы всю Солнечную систему. В классических численных моделях обычно принимается, что Солнце неподвижно в центре системы, однако для изучения орбит комет это предположение приводит к ошибкам.
Долгопериодические кометы, чьи орбиты превышают 200 лет, большую часть времени проводят на окраинах Солнечной системы, где их движение определяется именно барицентром. Раз в несколько сотен лет такие кометы приближаются внутрь орбиты Юпитера и попадают под доминирующее влияние Солнца. Вблизи Солнца они теряют часть вещества, образуя метеороидные потоки — узкие облака частиц, которые на первых порах редко пересекаются с Землёй.
В 1995 году Петер Йеннискенс предсказал возвращение метеорных дождей, основываясь на положении Юпитера и Сатурна. Тогда точность предсказаний метеорных дождей приравнивали к попыткам предугадать погоду. Йеннискенс вместе с коллегами отправился в Испанию, где наблюдал метеорный дождь, описанный как «падающие звёзды в полночь»: за 40 минут наблюдений каждая минута сопровождалась ярким метеором.
Движение Солнца связано с орбитами Юпитера (12 лет) и Сатурна (30 лет); оно совершает «качание» вокруг барицентра в ритме примерно 60 лет. Это движение повторяет траекторию крупнейших планет и приводит к тому, что Солнце не является неподвижной мишенью для метеороидных потоков.
Пилорц и Йеннискенс выяснили, что основная причина рассеивания метеороидных потоков долгопериодических комет — это гравитационный «толчок», который даёт движущееся Солнце, когда комета проходит рядом с ним. По словам авторов, этот эффект можно сравнить с отскоком теннисного мяча от движущегося поезда: движение поезда не менее важно, чем удар. Если же считать Солнце неподвижным, этот эффект вовсе не проявится.
Внутри орбиты Юпитера метеороиды переходят из состояния обращения вокруг барицентра к движению вокруг Солнца. При сближении с Солнцем и последующем удалении управление над орбитой метеороида переходит от одного центра масс к другому, что вызывает небольшие изменения наклона и узла орбиты. Различные частицы сталкиваются с Солнцем в разные моменты, получая разные гравитационные "толчки" в зависимости от положения и скорости Солнца, что и приводит к рассеиванию потока. Как отметил Йеннискенс, «если бы Солнце не двигалось, мы бы не наблюдали такого разброса».
Традиционная точка зрения объясняла рассеивание метеороидных потоков случайными гравитационными возмущениями от планет. Новый подход, учитывающий движение Солнца вокруг барицентра, оказался более точным и наглядным.
Планеты влияют на движение Солнца не меньше, чем само Солнце — на их орбиты. Их воздействие вызывает систематический вращательный момент, создающий прецессию, особенно заметную в области между орбитами Юпитера и Сатурна.
Используя модели рассеивания метеорных потоков, Йеннискенс оценил возраст более чем 200 потоков долгопериодических комет. Полученные данные опубликованы в его книге «Атлас метеорных дождей Земли». Эта работа не только объяснила природу непредсказуемости метеорных дождей, но и открыла новые возможности для их прогнозирования.
Изображение носит иллюстративный характер
Распространённое заблуждение гласит, что все объекты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца. На самом деле и планеты, и само Солнце обращаются вокруг общего центра масс — барицентра Солнечной системы. Этот центр, как отмечают авторы исследования, можно представить себе как точку, на которой греческий бог Атлас балансировал бы всю Солнечную систему. В классических численных моделях обычно принимается, что Солнце неподвижно в центре системы, однако для изучения орбит комет это предположение приводит к ошибкам.
Долгопериодические кометы, чьи орбиты превышают 200 лет, большую часть времени проводят на окраинах Солнечной системы, где их движение определяется именно барицентром. Раз в несколько сотен лет такие кометы приближаются внутрь орбиты Юпитера и попадают под доминирующее влияние Солнца. Вблизи Солнца они теряют часть вещества, образуя метеороидные потоки — узкие облака частиц, которые на первых порах редко пересекаются с Землёй.
В 1995 году Петер Йеннискенс предсказал возвращение метеорных дождей, основываясь на положении Юпитера и Сатурна. Тогда точность предсказаний метеорных дождей приравнивали к попыткам предугадать погоду. Йеннискенс вместе с коллегами отправился в Испанию, где наблюдал метеорный дождь, описанный как «падающие звёзды в полночь»: за 40 минут наблюдений каждая минута сопровождалась ярким метеором.
Движение Солнца связано с орбитами Юпитера (12 лет) и Сатурна (30 лет); оно совершает «качание» вокруг барицентра в ритме примерно 60 лет. Это движение повторяет траекторию крупнейших планет и приводит к тому, что Солнце не является неподвижной мишенью для метеороидных потоков.
Пилорц и Йеннискенс выяснили, что основная причина рассеивания метеороидных потоков долгопериодических комет — это гравитационный «толчок», который даёт движущееся Солнце, когда комета проходит рядом с ним. По словам авторов, этот эффект можно сравнить с отскоком теннисного мяча от движущегося поезда: движение поезда не менее важно, чем удар. Если же считать Солнце неподвижным, этот эффект вовсе не проявится.
Внутри орбиты Юпитера метеороиды переходят из состояния обращения вокруг барицентра к движению вокруг Солнца. При сближении с Солнцем и последующем удалении управление над орбитой метеороида переходит от одного центра масс к другому, что вызывает небольшие изменения наклона и узла орбиты. Различные частицы сталкиваются с Солнцем в разные моменты, получая разные гравитационные "толчки" в зависимости от положения и скорости Солнца, что и приводит к рассеиванию потока. Как отметил Йеннискенс, «если бы Солнце не двигалось, мы бы не наблюдали такого разброса».
Традиционная точка зрения объясняла рассеивание метеороидных потоков случайными гравитационными возмущениями от планет. Новый подход, учитывающий движение Солнца вокруг барицентра, оказался более точным и наглядным.
Планеты влияют на движение Солнца не меньше, чем само Солнце — на их орбиты. Их воздействие вызывает систематический вращательный момент, создающий прецессию, особенно заметную в области между орбитами Юпитера и Сатурна.
Используя модели рассеивания метеорных потоков, Йеннискенс оценил возраст более чем 200 потоков долгопериодических комет. Полученные данные опубликованы в его книге «Атлас метеорных дождей Земли». Эта работа не только объяснила природу непредсказуемости метеорных дождей, но и открыла новые возможности для их прогнозирования.