Исследование
метеорного потока Персеиды 2009 года
Автор: Юдина В., учащаяся 10 кл.
Общие указания к наблюдениям
Угловую скорость метеора принято оценивать в условной 5-балльной шкале:
1 — очень быстрый, 3 — средний, 5 — медленный; очень редко наблюдаются
точечные, стационарные, т. е. неподвижные метеоры, которым приписывается
балл 0.
Наблюдения
Летом группа ребят в астрономическом лагере “Жигули” (Самарская область) имела
возможность наблюдать метеорный поток Персеиды. Мы наблюдали метеоры с
10 августа по 20 августа. Почти каждый день, около 0ч.00минут (везде приводится
самарское летнее время – московское +1), расположившись на футбольном поле,
мы вели наблюдения. Наблюдателей было девять:
Результаты наблюдений приводятся в таблицах где:
N – Порядковый номер.
m – Звездная величина.
V – Скорость в относительных величинах (5 – самый медленный, 1
– самый быстрый)
l - Длина следа (в градусах).
t – Время.
Визуальные
наблюдения
Таблица 1. Продолжительность визуальных наблюдений. Время самарское
|
Дата
|
Начало наблюдений
|
Конец наблюдений
|
Суммарное время
|
|
10
|
23ч 30м
|
00ч 30м
|
1ч
|
|
11
|
23ч 16м
|
00ч 46м
|
1ч 30м
|
|
12
|
23ч 05м
|
04ч 46м
|
5ч 41м
|
|
13
|
23ч 20м
|
00ч 20м
|
1ч
|
Фотографические наблюдения
В задачу фотографических наблюдений входило определение радианта потока.
Рис. 2. Персеид 2009 г. Фотоаппарат Canon 350D. Exp. 30 sec.
ISO 1600.
Фотографирование проходило с 12 на 13 августа с 17 до 21 часа Всемирного
времени (Время самарское –5 часов). Фотоаппарат Canon 350D был закреплен
на монтировки телескопа с включенным часовым механизмом. Съемка осуществлялась
непрерывно на протяжении 4 часов с экспозицией 1 кадра по 30 сек. всего
за это время в поле зрения попало 11 метеоров (рис. 2).
Рис. 3. Мозаика 11 изображений метеоров входящих поток Персеиды.
Видеонаблюдения
Видеонаблюдения проводились 6, 11 и 12 августа с помощью камеры SK1004Х.
Поле зрения получаемых изображений перекрывает область неба полем 39о.7
х 38о.15. Кроме видео одновременно записывалось изображение
и в формате jpg (рис. 4).
6 августа наблюдения проводились с 20 ч 40 м (UT) до 21 ч 40 м. За
это время зарегистрировано 6 вспышек.
11 августа с 19 ч 15 м до 20 ч 25 м. За это время зарегистрировано
5 вспышек.
12 августа с 17 ч 50 м до 22 ч 40 м. За это время зарегистрировано
43 вспышки. Из низ 32 относятся к Персеидам.
Рис. 4. Пример кадра из видеозаписи
Обработка визуальных наблюдений
Таблица 2. Пример записи наблюдений (10.08.09).
|
N
|
T
|
V
|
m
|
l
|
|
1
|
23:38
|
2
|
2
|
10
|
|
2
|
23:45
|
1
|
0
|
10
|
|
3
|
23:46
|
2
|
0
|
10
|
Рис. 5. График зависимости количества метеоров от их блеска,
за первый день наблюдений.
Рис. 6. График зависимости количества метеоров от их скорости,
за третий день наблюдений.
Рис. 7. График зависимости количества метеоров от их цвета,
за первый день наблюдений.
Рис. 8. График зависимости количества метеоров от их скорости,
за первый день наблюдений.
Рис. 9. График зависимости количества метеоров от их цвета,
за второй день наблюдений.
Рис. 10. График зависимости метеоров от их блеска, за четвертый
день наблюдений.
Обработка
фотографических наблюдений
Рис. 11. Радиант
Продлив следы метеоров до их пересечения между собой, мы смогли определить
радиант потока. На рис. 8 он отмечен кругом. Его координаты были определены
с помощью компьютерной программы «Атлас неба»: Cartes du Ciel [4] и составили:
Прямое восхождение: 03h 09m; Склонение: 58o
21’.
По данным IMO [2] координаты радианта представлены в таблице 3.
Таблица 3. Координаты радианта на три дня августа по данным
IMO.
|
Дата
|
Прямое восхождение
|
Склонение
|
|
5
|
2h 28m
|
56°
|
|
10
|
3h
|
57°
|
|
15
|
3h 24m
|
58°
|
Из таблицы 3 видно, что наши координаты на 12 августа несколько отличаются
по склонению. Это связано с точностью определения центра круга (рис. 11).
Отклонение наших координат от данных IMO лежит внутри круга.
Для обработки визуальных наблюдений определим высоту радианта над горизонтом
за весь период также с помощью Cartes du Ciel.
Таблица 4. Высота радианта над горизонтом в ночь с 12 на 13
августа 2009 г.
|
Время (UT в часах)
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
|
Высота радианта hR (о)
|
26
|
30
|
35
|
41
|
47
|
54
|
62
|
70
|
Обработка видеонаблюдений
Основное преимущество видеонаблюдений заключается в том, что достаточно
точно можно определить время полета метеора. Покадровый просмотр видеоизображения
позволял с точностью до 0.04 сек. определять этот параметр. Как оказалось
он напрямую связан с яркостью метеора.
Зная размеры поля получаемых изображений в угловых градусах, определим
длину следа по jpg-файлам. И в дальнейшем вычислим скорость метеора. Результаты
приведены в таблицах 5, 6, 7.
Таблица 5. Длительность вспышки метеоров 6 августа
|
№ метеора
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Время (сек)
|
0.23
|
0.28
|
0.23
|
0.28
|
0.12
|
0.80
|
|
Длина следа (о)
|
3,41
|
1,79
|
1,09
|
2,37
|
2,29
|
12,14
|
|
Скорость (о/сек)
|
14,8
|
6,4
|
4,7
|
8,4
|
19,1
|
15,2
|
Таблица 6. Длительность вспышки метеоров 11 августа
|
№ метеора
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
Время (сек)
|
0.41
|
0.28
|
0.36
|
0.91
|
0.48
|
|
Длина следа (о)
|
3,95
|
2,76
|
3,77
|
5,69
|
5,23
|
|
Скорость (о/сек)
|
9.6
|
9.8
|
10.5
|
6.2
|
10.9
|
Таблица 7. Длительность вспышки метеоров 12 августа
|
№ метеора
|
Время (сек)
|
Длина следа (о)
|
Скорость (о/сек)
|
|
1
|
0,28
|
4,89
|
17,5
|
|
2
|
0,48
|
9,26
|
19,3
|
|
3
|
0,55
|
10,11
|
18,4
|
|
4
|
0,23
|
6,50
|
28,3
|
|
5
|
0,52
|
8,27
|
15,9
|
|
6
|
0,41
|
16,85
|
41,1
|
|
7
|
0,33
|
7,80
|
23,6
|
|
8
|
0,45
|
7,00
|
15,6
|
|
9
|
0,36
|
7,60
|
21,1
|
|
10
|
0,28
|
5,15
|
18,4
|
|
11
|
0,20
|
4,50
|
22,5
|
|
12
|
1,08
|
26,36
|
24,4
|
|
13
|
0,16
|
3,33
|
20,8
|
|
14
|
0,31
|
6,76
|
21,8
|
|
15
|
0,45
|
9,65
|
21,4
|
|
16
|
0,44
|
6,99
|
15,9
|
|
17
|
0,19
|
4,60
|
24,2
|
|
18
|
0,39
|
9,46
|
24,2
|
|
19
|
0,28
|
4,65
|
16,6
|
|
20
|
0,59
|
12,92
|
21,9
|
|
21
|
0,31
|
5,30
|
17,1
|
|
22
|
0,36
|
7,72
|
21,4
|
|
23
|
0,31
|
5,69
|
18,4
|
|
24
|
0,33
|
5,93
|
18,0
|
|
25
|
0,31
|
5,38
|
17,4
|
|
26
|
0,20
|
1,90
|
9,5
|
|
27
|
0,23
|
4,26
|
18,5
|
|
28
|
0,31
|
4,78
|
15,4
|
|
29
|
0,41
|
7,02
|
17,1
|
|
30
|
0,20
|
2,99
|
15,0
|
|
31
|
0,28
|
2,24
|
8
|
|
32
|
0,48
|
4,39
|
9,1
|
Из таблицы 7 видно, что метеоров со скоростью лежащей в пределах от
15,0 до 24,4 о/сек большинство и составляет 27 вспышек. Отсюда
можно получить среднее значение скорости – 19 о/сек.
Зная, что метеоры возникают на высоте от 80 км до 130 км от поверхности
Земли, и, приняв среднее значение высоты за 100 км, получим скорость равную
34 км/сек. Данный результат хорошо согласуется с известными значениями,
лежащими в пределах от 11 до 75 км/сек. В то же время метеор под № 6 имеет
скорость выходящую за эти пределы. Однако если мы возьмем для этого метеора
предельно малую высоту 80 км, то его скорость будет вполне приемлема –
70 км/сек. Для другого крайнего значения метеора под № 31 примем наоборот
максимальную высоту 130 км. И получим скорость равную18 км/сек, что также
укладывается в общепринятые значения. Надо учитывать, что наблюдаемые метеоры
не всегда пролетают по траекториям перпендикулярным лучу зрения, что также
вносит дополнительные неточности в определении скорости.
Заключение
Проанализировав наблюдения и составив несколько диаграмм, мы выявили
интересные моменты. Например, в диаграммах видно, что преобладают метеоры
1-й звездной величины.
В диаграммах скорости везде преобладает 2-я скорость, (мы принемали
самый за 1-ю скорость самый быстрый увиденный метеор – пролитевший приблезительно
за 0,1 секунды) т. е. Большенство метеоров имело достаточно большую скорость.
Намного меньше было метеоров 1-й скорости, ещё меньше наблюдалось 3-й скорости.
Метеоров 5-й скорости было очень мало. Метеоров 0-й скорости – спорадических
– было больше.
В диаграммах цвета преобладают метеоры белого цвета, меньше наблюдалось
желтых метеоров, примерно столько же голубых. Так же наблюдались красные
и зеленые метеоры, но в очень маленьких количествах.
Так же была замечена зависимость количества метеоров от даты.
Чем ближе ночь пика тем больше количество, как и должно быть.
Используемые источники
1. Meteoweb.ru. http://meteoweb.ru/astro/clnd006.php
2. International Meteor Organization - http://www.imo.net
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/ Зенитное часовое число
4. http://astrosurf.org/astropc/
