Наблюдение метеорных потоков

Наблюдения метеоров являются одной из важнейших задач любительской астрономии и надо сказать, что эта задача представляет собой очень широкое поле деятельности для тех, кто проводит или собирается проводить самостоятельные одиночные, либо коллективные наблюдения. Подтверждением этому служит тот факт, что любителями астрономии собран огромный наблюдательный материал о метеорах, на базе которого выполнены ценные научные работы и внесен весьма значительный вклад в развитие науки о метеорах. Существуют такие виды наблюдений, которые, даже, в нынешнее время можно провести только при участии любителей. Это, прежде всего, относится к наблюдениям болидов и поискам метеоритов. Любителям, наиболее всего, доступны визуальные и простые фотографические наблюдения метеоров. Если они проведены по заранее продуманной программе и методике, для конкретной задачи, то даже при наличии довольно скромного оборудования они имеют научное значение.

Ваша подготовка к наблюдениям метеоров начинается с изучения созвездий и блеска некоторых звезд в выбранной для наблюдения области неба. Изучение созвездий сводится к запоминанию расположения в каждом из них звезд различного блеска, с градацией 0.5m, и обозначения этих избранных звезд буквами греческого алфавита, с тем чтобы при наблюдениях безошибочно определять положение метеоров относительно звезд и по ним же оценивать блеск метеоров. Если вы только делаете первые шаги, то достаточно выбрать звезды до 4m, а при накоплении опыта - до 5m. Наилучшим для этих целей является звездный атлас А.Михайлова, состоящий из четырех карт. Оценку блеска каждого метеора вы проводите по наиболее яркой его вспышке путем сравнения с блеском звезд выбранных ранее и расположенных примерно на той же угловой высоте, что и метеор. Наблюдать метеоры целесообразно при высоте радианта над горизонтом не менее 10-15 градусов, так как при более низком его положении значительно снижается число замечаемых метеоров из-за значительного поглощения света в земной атмосфере . К наблюдениям можете приступать если к этому моменту уже достаточно стемнеет и будут видны звезды по крайней мере до 4m. В первую очередь обязательно зафиксируйте предельную звездную величину звезд, видимых в области зенита. Ту же самую процедуру вам нужно повторить в середине и в конце наблюдений. Следует отметить, что при наблюдениях очень важно научится правильно выделять поточные метеоры и спорадические, не принадлежащие изучаемому потоку. Обычно опытные наблюдатели заранее знают сходство метеоров одного потока: примерно одинаковые цвет, очерченность, положение, максимум блеска, наличие следов, вспышек и т.д.. Вам же советуем мысленно провести через путь метеора большой круг на небе (центр такого круга - глаз наблюдателя), и если он проходит вблизи радианта потока, то метеор принадлежит этому потоку. Перед наблюдениями метеоров необходимо выверить часы по радиосигналам точного времени. Моменты появления метеоров отмечайте с точностью до 1 минуты, а длительность их полета измеряйте десятыми долями секунды, для чего вам следует научиться оценивать малые промежутки времени путем предварительных тренировок. С этой целью, следя за движением секундной стрелки часов или секундомера, быстро произносите " раз, два, три, че, пять", добиваясь того, чтобы эти слова уложились в интервале времени в 1 секунду. Тогда длительность каждого произнесенного вами слога займет 0.2s, что и позволит оценивать продолжительность полета метеора с точностью до 0.1s.. Визуально, наблюдая метеоры которые ярче 5-й звездной величины или ярче 8-9-й (но уже с помощью небольших оптических приборов таких как бинокль) можно решить ряд интересных задач. К первой группе задач относятся определение функций светимости метеоров и распределение метеорных тел по массам, изучение суточной и сезонной вариации численности метеоров, пространственной плотности метеорных тел, притока метеорного вещества на Землю и т. д. Эти вопросы мы сможем с вами решить с помощью так называемого счета метеоров.

Счет метеоров

При этом методе вы, не отрывая взора от неба, фиксируете: номер метеора (N) , момент появления (T) метеора, направление полета метеора, принадлежность потоку , блеск (m), а также зенитное расстояние (Z) середины метеора, если наблюдаете не околозенитную часть неба. При возможности, кроме перечисленных данных, зарегистрируйте угловую скорость (W), цвет метеора, угловую длину (l) в градусах, продолжительность полета метеора (t) и особенности метеора. Не пугайтесь обилия данных, которые вам необходимо зафиксировать. Я сейчас все подробно поясню.

Номер метеора (N) - имеется ввиду порядковый номер метеора (первый, второй и т. д.).
Момент появления (T) метеора - записывайте время его появления с точностью до 1 минуты.

Направление полета метеора определяйте по правилу «циферблата». За 0 часов (или 12 ч) принимаете направление к северу, 3 ч - к востоку, 6 ч - к югу, 9 ч - к западу и т. п.. Если метеор пролетит через зенит, то его направление определяется сразу же. Во всех других случаях вы мысленно сносите направление полета метеора к зениту.

Принадлежность метеора к потоку отмечаете буквой (например, О - Ориониды или Л - Леониды и т. д.). Метеор спорадического типа (не принадлежащий к изучаемому в данный момент потоку) отмечаете буквой «С». « Как определить принадлежность метеора к потоку, который я сейчас изучаю ?» - спросите вы. Определить можно по направлению полета метеора. Перед наблюдениями узнайте положение радианта потока на небе в момент ваших наблюдений и почитайте о характерных особенностях метеоров изучаемого потока. Прим. редакции: Метеоры, принадлежащие одному и тому же потоку, имеют близкие физические свойства, что находит отражение в их цвете и очерченности. Вообще надо заметить, что для уверенного определения принадлежности метеора к потоку необходимо иметь достаточный опыт определения радиантов из наблюдений разных потоков. Но пусть вас это не смущает. Все когда-то начинают.

Блеск (m) или максимальную звездную величину m метеора вы определяете путем сравнения с находящимися близко звездами. Как выбрать эти звезды вы уже знаете.

Зенитное расстояние (Z) вы регистрируете в градусах и оценивается путем сравнения с угловыми расстояниями между известными звездами. Например угловое расстояние между звездами alfa и betta Большой Медведицы равно 5.5 градуса и т. д..

Цвет метеора : к - красный, о - оранжевый, ж - желтый, з - зеленый, г - голубой, с - синий, б - белый, ф - фиолетовый.

Угловую скорость (W) вы оцениваете по числовой шкале: 1 - мгновенный, очень быстрый, 2 - быстрый, 3 - средний, 4 - медленный, 5 - очень медленный, стационарный. Поначалу это, возможно, вызовет у вас некоторые трудности. Не отчаивайтесь. Немного тренировки и все будет в порядке.

Угловая длина (l) - это расстояние между точкой неба в которой метеор стал видим и точкой, где он «потух». Угловая длина оценивается также как зенитное расстояние, т.е. в градусах.

Продолжительность полета (t) метеора вы учитываете в секундах и их долях. Как тренироваться в отсчете малых промежутков времени вы уже знаете.

Особенности метеора - это вспышки, распад на части, наличие следа.

При наблюдении метеоров не забудьте точно зарегистрировать моменты начала и конца каждого интервала наблюдений и перерывов для отдыха. Обычно можно порекомендовать проводить наблюдения не прерывая их в течение 50 - 60 минут. Потом сделайте обязательно перерыв на минут 10 - 15. Если позволяют условия, то наблюдайте в течение одной ночи не менее 2 - 3 часов. И еще... наблюдения метеорного потока будут наиболее эффективны в часы, близкие к времени кульминации его радианта. В заключении приведу некоторые практические советы. Надеюсь, что они вам пригодятся. Когда вы отмечаете момент появления метеора, подсвечивайте часы фонариком с красным светофильтром. В случае использования яркой подсветки ваши глаза будут долго адаптироваться снова к темноте и вы что-нибудь пропустите или неправильно оцените. Записи ведите карандашом " вслепую" (в темноте без подсветки) в строку на листе бумаги, причем каждая записанная строка подворачивается, чтобы очередная запись не попала на предыдущую (запись "гармошкой" ). Чтобы не было путаницы, вам необходимо твердо запомнить принятую последовательность записи, например: номер метеора (N) , длительность полета (t) , момент появления (T) , блеск (m), направление полета, принадлежность потоку (П), цвет, угловая длина (l), угловая скорость (W) , зенитное расстояние (Z) . Эта запись будет выглядеть так: 3, 0.4, 23 22, 2, 1 - 7, П , бел, 6, быс, 12 , что означает: номер 3, t=0.4 с, T=23ч 22м, m=2, направление от 1 к 7, поточный, цвет белый, l=6 гр., быстрый, Z=12 гр.. Не позже следующего дня все записи переносите в журнал наблюдений.

Групповые наблюдения по этому методу называются многократным счетом метеоров. В этом случае наблюдения проводятся группой их 4-8 человек. Желательно, чтобы один из них выполнял обязанности секретаря. Порядок проведения многократного счета такой. В случае появления метеора в наблюдаемой части неба (обозревается ограниченная околозенитная область неба диаметром около 60 гр.) наблюдатель заметивший метеор сообщает секретарю о том, что он заметил метеор. Секретарь смотрит на часы и записывает время пролета метеора с точностью до 1 минуты, отмечает в журнале наблюдений каким из наблюдателей замечен метеор и сообщает всем номер пролетевшего метеора. Все остальные данные фиксируются заметившим метеор наблюдателем по той же методике, что применялась для регистрации данных при индивидуальном счете.

Самой простой задачей обработки счета метеоров является определение полного числа N метеоров каждой звездной величины m (например, 1-й - от +0.5m до +1.5m, 2-й - от +1.5m до 2.5m и т.д.). Учитываются метеоры появившиеся за определенный интервал времени в области неба, которую вы наблюдаете. При индивидуальных наблюдениях, когда число замеченных метеоров несравнимо меньше чем при многократном счете, данные, полученные за несколько ночей или даже за все ночи наблюдений, объединяются.

Определение положения радианта

Поиск новых и теоритически предсказанных кометных радиантов; определение положения и смещения радиантов слабых метеорных потоков, часовые числа которых очень малы и составляют всего 2-3 метеора в час; проверка степени активности исчезающих потоков - все эти задачи можно решить с помощью нанесения путей метеоров на звездные карты. Здесь главное - наиболее точное нанесение на карту звездного неба точек вспышек и погасания метеоров. Для начинающих наблюдателей или для наблюдателей с небольшим опытом рекомендую не пользоваться картой звездного неба в гномонической (центральной) проекции, на которой дуги больших кругов изображаются прямыми линиями. Проще воспользоваться картами звездного неба из звездных атласов А.Михайлова. Наблюдению подлежит избранная область неба, близкая к радианту метеорного потока. Обычно она ограничивается для одного наблюдателя до 50-60 гр., а для коллектива наблюдателей до 60-80 гр.. При пролете метеора вы оцениваете продолжительность его полета, блеск (желательно и цвет) и как можно точнее запоминаете на фоне звезд начало (вспышка) и конец (погасание) его пути. Затем отмечаете момент вспышки метеора с точностью до 1 минуты, его путь наносите на карту и конец пути отмечаете стрелкой, около которой проставляете порядковый номер метеора. После этого в журнал запишите номер метеора, момент его вспышки и сведения о продолжительности полета, угловой длине и блеске (желательно и цвет). Вам не следует стремиться наносить на карту буквально все замеченные метеоры, а достаточно нанести только сравнительно яркие с хорошо замеченным путем полета. В журнале не забудьте отметить моменты начала и конца наблюдений и перерывы в них. Пример журнала наблюдений с обязательными сведениями приведен ниже.

Пример журнала наблюдений:
Наблюдатель: Верижников. Широта= Долгота= Дата 16 - 17 октября 1997 г. Наблюдаемая область неба: Орион и его окрестности (склонение от -20 гр. до +40 гр., прямое восхождение от 2ч до 8 ч). Состояние неба: ясно, Луна в фазе 0.78 на юго-западе, зашла в 1ч 10м. Состояние наблюдателя - бодрое. Начало наблюдений 23ч 00м, конец 2ч50м. Перерывы по 10 мин после 50 мин наблюдений каждого часа. Время - московское (декретное).

От автора: о том как на основе ваших наблюдений, проще всего, определить положение радианта метеорного потока читайте в статье "Графическое определение радиантов".

Одним из важных методов изучения метеоров является фотографический метод. Он дает наибольший объем точной информации о каждом метеоре: его положение, скорость, звездная величина в любой точке видимой траектории и т.д..

Не думайте, что все сразу легко и просто получится с первого раза. Так не бывает. Я то же не сразу научился делать хорошие наблюдения; путался в цвете, блеске, не мог уверенно определить угловую скорость, но достаточно быстро научился. Вы тоже обязательно научитесь - главное практикуйтесь и тогда все будет OK.

Рекомендуемая литература:

В.Цесевич "Что и как наблюдать на небе"
ВАГО, "Астрономический календарь. Постоянная часть"
П.Бабаджанов "Метеоры и их наблюдение"