Резюме. В изложението авторът описва характеристиките на метеорните потоци Персеиди и Алфа-Каприкорниди, наблюдението им съгласно методиката на Международната метеорна организация в Германия – IMO, и резултатите от наблюденията си от 2015, 2016 и 2017 година, направени по време на Националната лагер-школа по астрономия и астрофизика – Бели брези, Ардино, България. Авторът споделя мотивите за участието си в астрономическите наблюдения и обмена на данни с астрономите любители от цял свят.

Ключови думи: метеор; метеорен поток; комета; Персеиди; АлфаКаприкорниди

Physics is an ever young science, Varna, October, 27 – 29, 2017 Физиката – вечно млада наука, Варна, 27 – 29 октомври 2017 г.

Думата метеор произлиза от гръцката дума „метеорос“ и означава „предмет, движещ се във въздуха“.

Какво всъщност представлява метеорът?

Метеор е внезапната поява на светлинна следа, породена от процеси на йонизация на метеорното тяло на височина 60 – 120 км в земната атмосфера. Метеорните тела обикновено са прашинки, но размерите на някои може да са метри и дори да достигат десетина километра. Скоростта им е от порядъка на 11 – 72 км/сек. Тази висока скорост е израз на кинетичната енергия, която се предава на частиците от земната атмосфера. Макар изключително разредена в най-горните си слоеве, земната атмосфера препятства движението на метеорното тяло. Температурата по траекторията му достига 1000 К и предизвиква светене в оптическия диапазон. Смущения се долавят и в радиодиапазона. Метеорно тяло дори с нищожни размери, породило това колосално смущение в заобикалящата среда, обикновено се разгражда.

Какво е метеорен поток?

Понякога се наблюдават метеори, чиито особености на поява на фона на звездите говорят за общ произход, свързан с процеси на загуба на вещество от кометите.

Кометата е конгломерат от прах, камъни, скали и замръзнали газове. Част от газовете сублимира и увлича прахови частици при навлизането на кометата в по-топлите вътрешни части на Слънчевата система. Така възниква газово-прахова обвивка около кометното ядро, което обикновено е с размери до няколко десетки километра. Когато кометата навлезе под орбитата на Юпитер и се движи към тази на Марс, под действие на слънчевия вятър или налягането, което оказва слънчевата радиация, от кометната атмосфера се формира кометната опашка, простираща се на милиони километри. При периодично обикалящите около Слънцето комети по силно изтеглените им елипсовидни орбити процесът се повтаря многократно, в резултат на което кометата губи от състава си, а частиците є продължават да се движат по кометната орбита.

Следвайки орбиталното си движение, Земята периодично пресича потоци от частици от състава на комета, наричана родителска. Тогава се наблюдават метеори, чиято следа води началото си сякаш от точка сред звездите – радиант. Аналогията е с точката, в която се сливат видимо успоредните влакови релси поради перспективата. Метеорните потоци носят имената на съзвездията, в които е радиантът им.2)

Най-активният летен метеорен поток е Персеиди. Повече от 40 години около датата на максимума му се организира Националната лагер-школа по астрономия и астрофизика в местността Бели брези до Ардино. Тук, далеч от светлините на големи населени места, при много добри наблюдателни условия всяка година за около две седмици се събират между 70 до 100 астрономи и астрономи любители от цялата страна – ученици, студенти, докторанти и ръководители.3)

Наблюдение на метеорни потоци според методиката на IMO – International Meteor Organization, Germany

Подготовката за метеорно наблюдение започва с проучване на характеристиките, периода на активност на метеорните потоци за поредицата наблюдателни нощи, изтегляне на бланки за попълване на наблюдателните данни, метеорни карти от сайта на IMO, необходима екипировка. Формират се групи за визуални наблюдения, а когато има възможност – и за телескопични, фотографски, фотометрични и радионаблюдения.

Наблюдателите заемат позиция, за да оглеждат възможно по-голяма част от небето. Преди самото наблюдение дават оценка за процент облачност и гранична звездна величина – необходими забележки за изчисляване на обективната видима част от небето и наблюдателните условия.

Визуалните наблюдения се правят без оптична техника, с просто око. Забелязвайки метеор, наблюдателите го номерират, определят видимата му звездна величина, момента на появата му и нанасят следата върху специални картни листове. На следващия ден продължават с обработване на данните от наблюдението, като определят координатите на началото и края на метеорната следа за всеки метеор; правят разпределение на метеорите по метеорни потоци и по видима звездна величина. Изчисляват активността на даден метеорен поток след поредицата наблюдателни нощи – т.нар. зенитно часово число, или броя метеори, видими с просто око при идеални наблюдателни условия. Използвайки софтуер от IMO, наблюдателите могат да определят радианта на метеорните потоци, а понякога откриват нови такива.

Визуалните наблюдения са строго индивидуални. Всеки метеорен наблюдател, споделящ данните си с международен център за обработка на данни, има коефициент, който се изчислява и прави неговите наблюдения съпоставими с тези на всички останали наблюдатели.4)

Резултати от наблюденията на метеорните потоци Персеиди и АлфаКаприкорниди в периода 2015 – 2017

Персеидите са активни всяка година от 1 юли до 25 август с максимум 12 август. Това е най-активният метеорен поток за летния период със зенитно часово число в нощта на максимум около и над 100 метеора за час. Понякога потокът е с много повече метеори – стотици и хиляди, и тогава се наблюдават редките метеорни дъждове, като тези през 1926 и 1928 г., когато броят на метеорите за час е около 4000! Характерна особеност на метеорите от потока е бързината им – те са бели и оставят дълга следа по траекторията си, която изчезва за секунди до минута.

Родителска комета на потока Персеиди е 109P/Swift-Tuttle с период на обиколка около Слънцето 120 години.

По-долу са дадени наблюдателните графики на автора и обобщените графики на IMO на Персеидите за 2015 и 2016 г. За съжаление, 2017 г. се оказа година с пълнолуние по време на максимума на потока, което не позволява получаване на обективни данни за визуалните наблюдения на Персеидите.

Алфа-Каприкорниди са активни от 3 юли до 20 август с максимум на 29 юли. Зенитното им часово число е само 8 до 9 метеора на час. За сметка на малкия брой метеори, често се наблюдават едни от най-ярките червеникави метеори от този поток, а понякога се наблюдават и болиди.

Родителската комета на потока е 1954 III, често наричана на имената на откривателите є Хонда-Мркос-Пайдушакова.

По-долу са дадени графиката на автора и обобщената графика на IMO на Алфа-Каприкорниите за 2017 г.

Мотиви за участие в наблюдението на метеорни потоци

Дейността съчетава индивидуалната преценка по време на наблюдението и обработката на резултатите с обучение и коментари в екип с други астрономи любители и професионални астрономи. В такава общност всеки се стреми да даде най-доброто от себе си – да бъде организиран и съсредоточен, за да бъде максимално обективен. Усвояват се детайли от една дейност, която е специфична и нехарактерна за повечето ученици. Така се изгражда личност с определени интереси и възможности, надграждат се знания и има перспектива за личностно развитие.

С получените резултати от метеорното наблюдение и тяхното споделяне с Международния метеорен център всеки наблюдател дава личен принос за натрупване на данни, чиято обработка от професионалисти води до прогнози за по-нататъшното развитие на метеорния процес; за изясняване на процесите на разпад на кометите, еволюцията на техните орбити и цялостната динамика на телата от Слънчевата система, в това число и на Земята.

Благодарност. Авторът благодари на г-жа Надя Кискинова от астрономическата обсерватория „Юрий Гарарин“ – Стара Загора, за съветите и помощта при написването на тази статия.

БЕЛЕЖКИ

1. www.nasa.gov/press-release/nasa-tv-to-host-perseid-meteor-shower-pro

gramopen_in_new

2. http://astronomy4all.com

3. http://www.astro-brezi.org/

4. https://www.imo.net/