Ученые объяснили непредсказуемость метеоритных дождей

Когда Земля пересекает метеорный поток, мы наблюдаем звездный дождь. Это явление возникает из-за частиц, выброшенных кометами. Но почему эти частицы иногда попадают в орбиту Земли, а иногда нет? И почему орбиты комет со временем меняются?

Вопреки распространенному мнению, не все в Солнечной системе вращается вокруг Солнца.

Источник: Meteorshowers.org

Ученые из научно-исследовательского института SETI (США) нашли объяснение тому, почему некоторые метеоритные дожди становятся для землян неожиданностью.

Обычно мы представляем звезду как неподвижный центр Солнечной системы. Однако в реальности Солнце и все планеты вращаются вокруг общего центра масс — барицентра. Это точка, которая находится не строго в центре Солнца, а смещается в зависимости от положения гигантов вроде Юпитера и Сатурна. Именно их масса и движение заставляют Солнце «покачиваться» вокруг барицентра с периодами в 12 и 30 лет.

Для комет, которые проводят большую часть времени за пределами орбиты Юпитера, главным центром притяжения становится именно барицентр. Но когда они приближаются к Солнцу, происходит «смена сцены» — они временно попадают под влияние уже самого светила. В этот момент они теряют часть своего вещества — появляются метеороиды, которые образуют потоки. Эти частицы движутся по орбите, близкой к кометной, но чуть отличаются: одни возвращаются к Солнцу быстрее, другие — позже.

Схема показывает, как меняется наклон орбиты кометы: сначала она вращается вокруг общего центра масс Солнечной системы (*), а внутри орбиты Юпитера — уже вокруг самого Солнца (•). Расстояние между ними на рисунке увеличено для наглядности.

Источник: Seti.org

И тут начинается самое интересное. Исследователи выяснили, что метеороиды получают гравитационный «толчок» или «торможение» — в зависимости от того, в каком направлении в этот момент движется Солнце относительно барицентра. Подобно теннисному мячу, отскакивающему от движущегося поезда, метеороид может изменить свою орбиту лишь потому, что «поезд» — Солнце — не стоит на месте.

Эти тонкие изменения накапливаются. Из-за них метеорные потоки начинают медленно расходиться как расползающаяся в воде струя чернил. Частицы сталкиваются с Солнцем в разное время, получают разные ускорения — и их траектории становятся все менее похожими друг на друга. Поток растягивается, утончается, и со временем может вообще перестать пересекаться с орбитой Земли.

Такое поведение ранее объясняли только влиянием гравитации планет. Но оказалось, что если учитывать движение Солнца вокруг барицентра, все становится гораздо понятнее. Это движение влияет на то, как часто и в каком виде метеорные потоки возвращаются к Земле. На основе этих данных ученые смогли рассчитать возраст более чем 200 таких потоков.

В конце апреля и начале мая 2025 года в небе можно будет наблюдать «пасхальную» комету.