Ориониды

Первооткрывателем метеорного потока Ориониды считается американский астроном-любитель, библиотекарь Йельского университета Эдвард Клодиес Херрик (англ. Edward Claudius Herrick) (1811—1862) из Коннектикута (США), который в 1839 году впервые объявил о наблюдении соответствующей метеорной активности в период с 8 по 15 октября. В 1840 году он сделал похожее заявление, добавив при этом, что «точная дата наибольшей частоты появления метеоров в октябре ещё не определена, но, вероятнее всего, она лежит между 8 и 25 числами месяца»^[1]. Первое точное наблюдение этого потока было сделано британским астроном Александром Гершелем 18 октября 1864 года, когда он обнаружил 14 метеоров, вылетающих из созвездия Орион. Через год, 20 октября 1865 года Гершель подтвердил, что радиант метеорного потока находится в Орионе. После этого интерес к Орионидам быстро возрос и они стали одним из наиболее активно наблюдаемых ежегодных метеорных потоков^[1].

Ориониды часто наблюдались в последние годы XIX века и стали предметом споров в первой четверти XX века. В частности, между британским астрономом-любителем Уильямом Деннингом и американским астрономом Чарльзом Оливье завязалась дискуссия о том, перемещается ли радиант Орионид в течение периода активности потока (Оливье утверждал, что перемещается, а Деннинг отрицал это). Источник проблемы крылся в том, что Ориониды обладают более рассеянным радиантом, чем другие хорошо видимые ежегодные метеорные потоки. Благодаря использованию фотографического метода и очень точному нанесению метеоров на карты несколькими любителями и профессиональными астрономами спор был успешно завершён победой Оливье^[1].

Необычным свойством Орионид оказался труднопредсказуемый максимум активности потока. Так, например, в 1981 году максимум прогнозировался на 21 октября, однако в период с 18 по 21 октября наблюдалось очень малое число метеоров — менее 10 штук в час. Но при этом неожиданно высокая частота появления метеоров, около 20 штук в час, была обнаружена утром 23 октября. Кроме того, на основании наблюдений, проведённых в 1944—1950 годах, в 1982 году было показало, что Ориониды, как правило, обладают двойным пиком активности. Вскоре после этого по результатам нескольких визуальных исследований вместо двойного пика было выявлено наличие «эффекта плато», или длительного периода максимума без какого-либо резкого спада активности^[1].

Метеорный поток Ориониды наблюдается ежегодно с начала октября до первой половины ноября^{[2][13][6][7]}, хотя период его активности может охватывать и более широкий интервал времени — между 26 сентября и 22 ноября^[5]. В начале и конце периода действия потока метеоры едва заметны^[1]. Максимум активности приходится на 20—23 октября^{[2][5][6][7][8][9]} и может длиться 2—3 ночи^[1]. При этом наряду с основным максимумом активности имеется ряд близких друг к другу вторичных максимумов, вследствие чего Ориониды нередко могут наблюдаться в течение нескольких ночей до и после основного максимума^[2].

Зенитное часовое число Орионид составляет 20—25^[6][5][2], таким образом они являются метеорным потоком средней мощности. Метеоры потока, как правило, быстрые^[1], яркие и белые^[12] (иногда встречаются сине-зелёные, красные и жёлтые^[2]), часто оставляют долгоживущие следы^[12], которые могут сохраняться на протяжении несколько секунд или даже минут^[13].

Радиант метеорного потока Ориониды расположен в созвездии Орион, вблизи его границы с созвездием Близнецы, примерно к северу от яркой звезды Бетельгейзе (α Ориона)^[13] и рядом с яркой звездой Альхена (γ Близнецов) (рис. 2). Его экваториальные координаты на небесной сфере: прямое восхождение α = 95—97° (около 6^h 20–30^m), склонение δ = +(15—16)°^{[2][8][9][6][5][7][14]}.

Благодаря тому, что радиант потока расположен близко к небесному экватору, Ориониды можно наблюдать как в Северном, так и в Южном полушариях Земли. Причём, в обоих полушариях он достигает высоты, позволяющей наблюдать метеоры с полуночи до рассвета^[2]. Во время максимума активности потока в Северном полушарии Земли может наблюдаться до 20 метеоров в час, в то время как жители Южного полушария могут увидеть до 40 метеоров в час^[1].

Источником метеорного потока Ориониды являются частицы короткопериодической кометы Галлея^[4][2][13], которая обращается вокруг Солнца по орбите с большой полуосью 17,93 а. е., эксцентриситетом 0,968 и наклоном к плоскости земной орбиты, составляющим 162,2°. Период обращения кометы составляет около 76 лет. В перигелии комета подходит к Солнцу на расстояние 0,575 а. е., а в афелии удаляется от него на 35,285 а. е.^[15] В последний раз она проходила перигелий орбиты 8 февраля 1986 года^[15], следующее её возвращение во внутреннюю область Солнечной системы ожидается в 2061 году^[13].

Как и у всех комет, ядро кометы Галлея состоит из различных льдов, смешанных с пылью и более крупными каменистыми фрагментами. При каждом приближении кометы к Солнцу замороженные летучие соединения в ядре нагреваются и сублимируются, вследствие чего тугоплавкие частицы теряют связь с ядром кометы и начинают двигаться независимо от него вдоль той же орбиты. Постепенно они распределяются вдоль всей орбиты и образуют шлейф из мелких метеороидов и пылевых частиц, называемый метеороидным роем^[13][16] (рис. 3). Параметры орбиты метеороидного роя Орионид близки к параметрам орбиты породившей его кометы Галлея. В частности, плоскость орбиты метеороидного роя наклонена к плоскости орбиты Земли под углом около 164°^[14]. Тот факт, что этот угол больше 90°, означает, что сама комета и выброшенные ею метеороиды обладают ретроградным движением вокруг Солнца. Вследствие этого, когда Земля пересекает метеороидный рой, его частицы движутся навстречу Земле^[17] и поэтому обладают высокой геоцентрической скоростью — около 66 км/с^{[14][6][5][7][2][11]}. Вторгаясь в земную атмосферу с высокой скоростью, частицы сгорают в ней и порождают множество вспышек — метеоров^[13].

Земля проходит через метеороидный рой, образованный кометой Галлея, 2 раза в год — весной и осенью (рис. 3). Во время этих прохождений наблюдаются два метеорных потока — Эта-Аквариды (весной) и Ориониды (осенью)^[3][4]. Эта-Аквариды (они же Майские Аквариды) обладают радиантом в созвездии Водолей, периодом действия с середины апреля до конца 20-х чисел мая^[5][6] и максимумом активности между 4 и 6 мая^{[5][7][6][8][18]}. Осенью, во время активности Орионид, Земля пересекает более далёкую от орбиты кометы и более разреженную часть метеороидного роя. В максимуме активности Земля находится на расстоянии 28 млн км от орбиты кометы^[12].

Колебания уровня активности Орионид около времени максимума и наличие нескольких пиков активности объясняются неоднородной структурой соответствующего метеороидного роя, наличием в нём множества отдельных ветвей, или волокон. Каждая из этих ветвей представляет собой отдельную орбиту, по которой когда-то проходила комета Галлея. Поскольку комета Галлея существует уже более 2200 лет, а оборот вокруг Солнца совершает примерно за 76 лет, метеороидный рой Орионид, вероятно, состоит из большого количества таких ветвей^[1].