Leonidy a jiné meteory
přednáška na semináři ve Valašském
Meziříčí 18. dubna 1999
Úvod — fyzika meteorů, materiál různých velikostí, fáze průletu atmosférou
Jak meteorické těleso proletí atmosférou a které části letu absolvuje,
závisí na jeho počáteční hmotnosti a rychlosti.
|
předehřátí (preheating) |
ablace (ablation) |
temná fáze (dark flight) |
impakt |
| prach |
ano |
ne |
ne |
ne |
| meteor |
ano |
ano |
ne |
ne |
| bolid — pád meteoritu |
ano |
ano |
ano |
ano |
| kráterová událost |
ano |
ano |
ne |
ano |
Obrázek a tabulka převzaty z Ceplecha Z., Borovička J. 1991:
Meteors, ve sborníku Interrelations between physics and dynamics for minor
bodies in the solar system, editoři Benest D., Froeschle C., str. 309–367
Můj příspěvek bude věnován menším složkám meziplanetární hmoty.Tělesa
tvořící krátery svými velikostmi patří již spíše do kategorie planetek,
kterým je věnována samostatná přednáška.
Prach
Jak již bylo zmíněno v úvodu, prachové částice jsou příliš malé (setiny
milimetru) a lehké na to, abychom je mohli pozorovat jako zářící objekty.
K jejich zpomalení na rychlost několika málo kilometrů za sekundu dochází
velmi vysoko (100 km) již v extrémně řídkém prostředí a tudíž se dostatečně
nerozžhaví a v nezměněném stavu se snášejí k zemskému povrchu.
Jedním ze způsobů, jak je zkoumat, je jejich zachytávání ve stratosféře
speciálně upravenými letadly (U2). Při tom se samozřejmě zachytí spousta
jiných věcí jako například sopečný prach, lidské produkty, ale také meziplanetární
prachové částice (IDP — Interplanetary Dust Particles). Hlavní postavou
a snad mohu říci i zakladatelem tohoto oboru je Dr. Donald Brownlee, který
již v sedmdesátých letech IDP’s odchytával a zkoumal.
Další možností, jak studovat tento materiál, je jeho výzkum přímo v
kosmickém prostoru. Prachové detektory jsou již běžným vybavením kosmických
sond. Velmi významné bylo studium prachu při návratu Halleyovy komety v
roce 1986, kdy sondy Vega i Giotto byly vybaveny několika prachovými experimenty.
Stardust
V letošním roce startovala sonda Stardust, která nejenom, že je vybavena
různými prachovými detektory, ale v plánu je i odebrání vzorků při průletu
kolem komety Wild 2 v lednu 2004 a jejich dopravení zpět na Zemi. Pokud
se to podaří, budeme poprvé mít k dispozici materiál přímo z komety.
Vedoucím výzkumného týmu je již zmíněný Dr. Donald Brownlee (na snímku).
Za zmínku stojí materiál, do kterého budou prachové částice zachytávány.
Nazývá se Aerogel a z 99% je tvořen ničím, tedy prázdným prostorem. Složením
se nejvíce blíží sklu, ale má tisíckrát menší hustotu. Není divu, že se
mu často říká modrý kouř.
Dalším významným experimentem bude hmotnostní spektrometr. Jedná se
o skoro stejné zařízení, jakým byly vybaveny sondy Vega a Giotto. Prachová
částice se při dopadu na terč vypaří, ionty, které z místa dopadu vyletují
a jsou urychleny elektrostatickým polem. Energie dodaná iontům je ve všech
případech stejná, ale atomy různých prvků mají různou hmotnost, takže je
zřejmé, že lehčí atomy přiletí do detektoru dříve a těžší později. Můžeme
tak rozlišit jednotlivé chemické prvky a určit jejich zastoupení v prachové
částici.
Obrázky a informace o sondě Stardust jsou převzaty z http://stardust.jpl.nasa.gov.
Meteory
V loňském roce v Tatranské Lomnici proběhla významná konference Meteoroids
1998, kde byly shrnuty nejvýznamnější objevy v oboru. Zde bych si jen jako
ukázku dovolil stručnou zmínku o oblasti mi nejbližší, o televizní spektroskopii
slabých meteorů. Televizní technika úspěšně proniká do meteorických pozorování
a nyní dochází k velkému rozvoji této oblasti. Je to způsobeno hlavně dostupností
videokamer (které ovšem ještě musí být vybaveny zesilovačem obrazu) a možností
snadno digitalizovat obraz z videa do počítače, kde s ním lze dále pracovat.
To vývoj umožnil až v posledních letech. Největší význam mají dvojstaniční
pozorování a pozorování spektroskopická. Z našich výsledků chci uvést hlavně
příklad jednoho z unikátních spekter alfa Monocerotid, které potvrdilo
(přinejmenším pro sodík), že alfa Monocerotidy mají výrazně nižší podíl
těkavých látek.
Tento graf nabízí porovnání spekter typické Perseidy, alfa Monocerotidy
a Orionidy. Chybějící čára Na u alfa Monocerotidy je zřejmá. U Orionidy
si můžeme povšimnout těžko detekovatelných pásů CN.
pozorovatel: Jaroslav Boček
převzato z Borovička J. 1999: Meteoroid properties from meteor spectroscopy,
ve sborníku Meteoroids 1998, v tisku.
Významné meteorické roje loňského roku
Drakonidy
U Drakonid jsme byli svědky mimořádného maxima v roce 1985. Letos, o dvě
oběžné periody později, se také čekala zvýšená činnost. Ta se skutečně
dostavila 8. 10. 1998 ve 13–14 hodin UT se ZHR>500. Jak vidno z časového
údaje, vizuálně pozorovat mohli pouze astronomové v Asii. Z Evropy jsou
pozorování pouze radarová a rádiová. Mimo jiné z Ondřejova.
pozorovatel: Petr Přidal
převzato z http://sunkl.asu.cas.cz/~borovic/draconid.htm
Leonidy
Leonidy byly nejvíce očekávaným rojem loňského roku. Počítalo se i s meteorickým
deštěm jako v roce 1966. Podle času předpovězeného maxima měla mít nejlepší
podmínky k pozorování východní Asie. Tam se také vydaly astronomické expedice.
17. 11. 1998 večer maximum skutečně nastalo podle předpovědi. Ale ZHR (Zenith
Hour Rate — počet meteorů za hodinu, pokud by byl radiant v zenitu) dosáhla
jen 180±20. To je solidní hodnota, ale o dešti ani zdaleka mluvit nemůžeme.
Navíc, oproti tomu, co se dělo předcházející noc, to bylo silné zklamání.
O noc dříve (16./17. 11. 1998) se totiž dostavilo nečekané maximum, kdy
hodnota ZHR dosáhla 340±20.
Z grafu (zdroj: International Meteor Organization — http://www.imo.net)
je patrné, že první maximum nebylo přesně 24 hodin před předpovězeným,
takže oblast s nejlepšími pozorovacími podmínkami nebyla stejná. Nejlépe
udělali ti, kteří necestovali do Asie, ale vydali se opačným směrem, na
ostrovy uprostřed Atlantiku. V Asii mohli pozorovat jen začátek, v Evropě
začátek a maximum, v Atlantiku celý průběh, v Americe již jen pokles aktivity.
I v tomto případě měl počet meteorů do deště dost daleko, ale přesto to
byl naprosto ojedinělý úkaz, protože se jednalo o samé jasné kusy — bolidy.
Ostatně těm, kteří měli štěstí toto divadlo vidět, je asi zbytečné cokoliv
dalšího říkat. A my, kterým počasí nepřálo, si musíme počkat na letošní
listopad. V grafu jsou pro porovnání vyneseny údaje i z roku 1965, tedy
rok před meteorickým deštěm. Podobný průběh v letech 1965 a 1998 je zřejmý.
Takže pokud byl loňský rok rokem před maximem, můžeme letošní Leonidy očekávat
s velkými nadějemi.
Tento snímek z Astronomického observatória v Modre (http://center.fmph.uniba.sk/~ago/)
ilustruje, jak to oné noci na obloze vypadalo. Nutno si uvědomit, že celooblohová
kamera je určena jen pro zachycení bolidů a nestává se každou noc, aby
na snímku něco bylo. Zde bylo během 4 hodin naexponováno 156 bolidů jasnějších
než -2 mag. Meteory -2 mag jsou ty nejslabší, sotva viditelné šmouhy.
Nejpozoruhodnější expedicí bylo pozorování z letadla létajícího nad
Japonskem (http://leonids.arc.nasa.gov).
Tohoto projektu ze zúčastnil i Dr. Jiří Borovička z Ondřejova, který získal
150 spekter meteorů. Tato letecká expedice se plánuje i na letošní rok.
Spektrum SZ147, v pravém horním rohu je zachycen meteor (nultý řád),
vlevo dolů pak jeho spektrum.
Po proměření vypadá takto:
Autor Dr. Jiří Borovička, převzato z http://sunkl.asu.cas.cz/~borovic/leonid.htm.