Hvězdárna Vsetín logo Muzea regionu Valašsko logo Zlínského kraje
Astronomie

Perseidy 2003

Perseidy jsou jedním z nejaktivnějších meteorických rojů, který mohou pozorovat obyvatelé severní polokoule Země. Vývojově souvisí s periodickou kometou 109P/Swift–Tuttle, která během svého pohybu sluneční soustavou ztrácí (působením slunečního větru a záření na zamrzlé jádro) velká množství plynu a prachu. Zatímco plyn rychle unikne do meziplanetárního prostoru, probíhá rozptylování prachových částic znatelně pomaleji. Uvolněná zrnka po dlouhou dobu zůstávají v blízkosti komety a postupem času obepnou celou dráhu jemným prachovým „prstencem“. Ten tvoří prostorovou strukturu, kterou lze popsat jako „roj meteoroidů“. Prochází-li Země takovou oblastí s vyšší koncentrací částic – meteoroidů, projeví se to aktivitou meteorického roje, tedy zvýšeným množstvím meteorů – světélkujících stop, které vznikají při vstupu zrnka prachu do horních vrstev zemské atmosféry. Při kontaktu tělíska s molekulami vzduchu dochází k prudkému zahřívání, postupné ionizaci vzduchu a odpařování materiálu. To co sledujeme na obloze, je pak „trubice“ ionizovaného plynu, která emituje světlo obdobným způsobem, jako obyčejná zářivka.

Jednotlivé křivky zachycují ZHR
Graf 1: Jednotlivé křivky zachycují ZHR – černá, HR – modrá. Červeně je zachycen počet meteorů, které je možné za definovaných podmínek (viz text) spatřit.
Průběh aktivity Perseid v roce 2003
Graf 2: Průběh aktivity Perseid v roce 2003 dle pozorování ze Vsetína.V popisce jsou uvedeny zkratky jednotlivých pozorovatelů. SRBJI – Srba Jiří, VACMI – Václavík Michal, TRLMA – Trlica Marián, VOLON – Volčík Ondřej, SVOPA – Svozil Pavel. Křivka zachycuje průběh průměrné ZHR všech pozorovatelů.
Perseidy patří k poměrně starým meteorickým rojům a jsou sledovány již nejméně dvě tisíciletí. Během našich životů dochází k setkáním Země s částicemi tohoto roje pravidelně každý rok od konce července do konce srpna. Maximum, tedy období kdy můžeme pozorovat nejvíce meteorů, nastává v rozmezí 10. až 15. srpna. Aktivita Perseid během let mírně kolísá v závislosti na poloze mateřské komety 109P, tradičně však v maximu dosahují hodnoty ZHR (Zenit Hourly Rate – zenitová hodinová frekvence) kolem 100 meteorů. To však neznamená, že na nebi spatříte stejné množství padajících hvězd. Tato veličina (ZHR) charakterizuje aktivitu roje pouze za přesně definovaných podmínek.

Jednak je třeba zohlednit polohu radiantu – místa odkud meteory vyletují – na srpnové obloze. Ten se nachází v souhvězdí Persea a v době, kdy jsou meteory pozorovatelné (tedy v noci řekněme mezi 22:30 h až 3:30 h SELČ), se pohybuje v rozmezí 30° – 70° nad obzorem. Jelikož ZHR je udána pro polohu radiantu 90° nad obzorem, spatříme meteorů znatelně méně.

Dalším velmi podstatným faktorem, který ovlivňuje počet pozorovaných meteorů, je takzvaná mezní hvězdná velikost – MHV, tedy jasnost nejslabší hvězdy viditelné pouhým okem, udaná v magnitudách. ZHR je počítána pro standardizovanou hodnotu MHV = +6,5 mag, což je v příměstských podmínkách Vsetína nedosažitelná hodnota. Tím se množství padajících hvězd, které opravdu uvidíte, snižuje ještě rapidněji, neboť u Perseid vzroste (klesne) počet meteorů při zlepšení (zhoršení) MHV o 1 mag 2-krát. Tím je dána další charakteristika roje, takzvaný populační index – r. Navíc je třeba do našich úvah zahrnout takové věci jako případnou oblačnost, vysoký obzor či čas, který jste schopni během jedné hodiny věnovat pozorování. Vezměme si modelový případ:

Budeme sledovat množství spatřených meteorů – N během průměrné bezměsíčné noci na vsetínské hvězdárně. Frekvenci meteorů vezmeme takovou, jaká by odpovídala letošnímu maximu Perseid a tomu také přizpůsobíme polohu radiantu a populační index. Předpokládejme následující vývoj ZHR pro časy udané v SELČ (12. srpna 23 h – 60, 13. srpna 0 h – 65, 1 h – 70, 2 h – 75, 3 h – 80) a definujme další okolnosti pozorování. I když nebude vytvořena žádná klasická oblačnost, je třeba zohlednit neideální obzor. To se řeší korekcí koeficientu oblačnosti F (který jinak bude roven 1 pro oblačnost 0 %) na místní podmínky. Při pohledu na oblohu ze zahrady Hvězdárny Vsetín jen stěží naleznete místo se zakrytím obzoru menším než 10%, což po přepočtu podle příslušného vztahu dává F ~ 1,11. Dále je třeba uvažovat hodnotu MHV, která se v daném místě jen vyjímečně přehoupne přes +5,8 mag. Poslední korekce aktuálních podmínek je zaměřena na schopnost pozorovatele věnovat pozornost obloze. Definuje se takzvaný efektivní čas – Teef, který udává, jakou část uvažovaného hodinového intervalu jste strávili pozorováním. Pokud jste na vše připraveni a pozorujete danou oblast oblohy nejlépe v leže, není tato korekce nijak významná. Pokud se však jedná o „pozorování pro veřejnost“, je (i když strávíte sledováním 1 hodinu) velmi málo pravděpodobné, že budete schopni věnovat pozorování víc než 0,5 h efektivního času. Tím jsou definovány všechny vnější parametry našeho virtuálního pozorování.

Budeme tedy postupovat zpětně, všechny kroky jsou zachyceny na grafu 1. Máme dánu řadu hodnot ZHR – černá křivka. Nejprve je třeba provést zpětnou korekci polohy radiantu z 90° v ZHR na zmíněné rozmezí výšky nad obzorem. Tím dostaneme hodnotu HR – modrá křivka, která už je úměrná pozorovanému počtu meteorů N a dále závisí pouze na konstantách charakterizujících okolnosti pozorování, tedy na F, MHV, Teef a r. Jednoduchou úpravou tak lze získat představu o počtu meteorů, které máte možnost za daných podmínek a v konkrétním čase spatřit – červená křivka*. Je to viditelně méně než hodnota, kterou udává ZHR.

Maximum Perseid mělo letošní rok nastat 13. srpna v 6:40 SELČ, tedy již v době, kdy je u nás Slunce nad obzorem, a začíná další pozdně letní den. Navíc 12. srpna v 6:48 (téměř přesně den před očekávaným maximem) nastal úplněk Měsíce a pozorovací podmínky tedy nebyly nijak ideální. Perseidy však již tradičně patří k vrcholům astro-nomického léta na vsetínské hvězdárně a nemohli jsme si je nechat ujít ani letos. Vzhledem k již zmíněným nepříznivým podmínkám jsme začali se sledováním meteorů již začátkem srpna. Kromě Perseid byly monitorovány Aquaridy, meteorický roj aktivní od poloviny července, a jeden z méně sledovaných slabých rojů – αCapricornidy.

První pozorovací noc 3./4. srpna měla být původně věnována především Aquaridám, ale ukázalo se, že Perseidy jsou již aktivnější, než kdokoliv z nás očekával. Na tradičním stanovišti asi 3 km za Vsetínem zaznamenali tři pozorovatelé v průměru 51 meteorů (20 Perseid, 9 Aquarid, 5 Capricornid a 17 sporadických) za 2,8 h efektivního pozorovacího času. Zároveň jsme se snažili zachytit některý z meteorů na citlivou vrstvu fotografického materiálu.

Díky příznivému počasí jsme na další výpravu za padajícími hvězdami vyrazili již v nocích 5./6. a 6./7. srpna. Tentokrát v pětici – respektive dvojici – jsme spatřili v průměru 36 meteorů (16, 5, 2, 13) za 1,4 h – respektive 96 meteorů (47, 8, 6, 35) za 3,2 h – efektivního pozorovacího času. Během třetí noci panovaly po západu Měsíce fantastické podmínky. Na temné obloze byly pouhým okem pozorovatelné prachové struktury mléčné dráhy, sousední galaxie M31 a hvězdy o jasnosti kolem +6,6 mag, což je zhruba o 0,3 mag více, než je pro dané stanoviště obvyklé a o dobře celou 1 mag lepší než na 3 km vzdálené hvězdárně. Každému obyvateli Vsetína bych přál alespoň jednou v životě spatřit ten rozdíl. Doufejme, že si naši zástupci ve vedení města budou v příštích letech více vědomi nutnosti ochrany přírody před světelným znečištěním, než tomu bylo v minulých letech.

Další dvě pozorovací noci byly naplánovány již na okolí vlastního maxima. Byly však výrazně rušeny Měsícem a ani počasí nebylo zdaleka ideální. V noci 10./11. srpna jsme v počtu čtyř pozorovatelů spatřili 57 meteorů (34, 6, nesledováno, 17) za 3,7 h efektivního pozorovacího času. Noc 12./13. srpna pak měla být tou nejlepší a to se také projevilo na počtu zájemců. Na stanoviště nás vyrazilo 9, přičemž 7 účastníků se aktivně zapojilo do pozorování. Zaznamenali jsme tak dosud největší zájem o meteory za dobu existence Sekce meziplanetární hmoty – BOLID při Hvězdárně Vsetín. Ve dvou intervalech, kdy nerušila oblačnost, trvajících dohro-mady 1 h 45 min (1,6 h efektivního času), jsme za podprů-měrných podmínek spatřili každý 41 meteorů (36, 1, n, 4).

Poslední pokus o pozorování Perseid v letošním roce se uskutečnil v noci z 15./16. srpna. Napozorovali jsme v průměru 46 meteorů (23, 7, n, 16) za 3,8 h čistého pozorovacího času. Výsledky, tedy uvedené počty meteorů a charakteristika atmosférických podmínek během všech napozorovaných intervalů, byly zpracovány opačným postupem, než byl popsán v první části článku. Byla spočtena hodnota ZHR a stanoven přibližný průběh maxima Perseid v letošním roce tak, jak jej viděli vsetínští pozorovatelé. Výsledek je uveden na grafu 2.

V tomto okamžiku bohužel ještě nelze naše výsledky srovnat s celosvětovými tak, jak jsem to dělal v minulosti. Důvodem je fakt, že v International Meteor Organisation – IMO nebyla, kvůli nepříznivé fázi Měsíce, Perseidám věnována obvyklá pozornost. Pokud budou výsledky k dispozici do konce září, naleznete opravenou a doplněnou verzi článku v příštím čísle bulletinu ATHENA vsetínské hvězdárny. V té době již budeme také vědět, zda byla námi získaná data akceptována do celosvětové databáze pozorování meteorů. Pokud se tak stane, bude se jednat o jeden z nejrozsáhlejších souborů, které vsetínští pozorovatelé meteorů zaslali, a tím nejúspěšnější pozorovací kampaň pod hlavičkou Sekce meziplanetární hmoty – BOLID.


| Autor: Jiří Srba | Vydáno dne 16. 08. 2003 | 1830 přečtení | Vytisknout článek