2018-03-10
Известно, что светящийся след падающего метеорита по мере приближения к земле становится ярче. Однако в верхних слоях атмосферы он сохраняется значительно дольше, чем у земли. Почему?
Решение:
Свечение следа метеорита—это результат его столкновений с атомами атмосферы. Благодаря большой скорости метеорита при его движении в атмосфере развивается высокая температура и проивходит ионизация, так что след метеорита представляет собой плазму, состоящую из электронов и положительно заряженных ионизованных атомов. При рекомбинации, когда электрон вновь занимает свое место в атоме, энергия, затраченная на ионизацию, выделяется в виде квантов света.
Легко понять, что яркость свечения нарастает по мере приближения метеорита к земле, поскольку растет плотность атмосферы и, следовательно, большее число молекул в единицу времени сталкивается с метеоритом. Когда метеоритная частица находится эа пределами земной атмосферы, она вообще не светится.
$G$ разной плотностью атмосферы на больших и малых высотах связано и различие во времени свечения следа. На больших высотах, где плотность мала, проходит больше времени между соударениями частиц плазмы друг с другом и с молекулами воздуха, а именно эти столкновения приводят к рекомбинации. В результате свечение следа может продолжаться несколько секунд. На малых же высотах благодаря большой плотности атмосферы рекомбинация протекает очень быстро.