Наблюдая известные метеорные
потоки во время максимума вы,
возможно, поймали
метеор-ошибку и у вас возник
вопрос: "Можно ли увидеть
что-либо интересное между
периодами деятельности
основных потоков?". Ответ
предельно ясен. Конечно можно!
С момента сотворения этого
мира, а это было очень давно,
имеются, так называемые
незначительные метеорные
потоки, которые не исследованы
до сих пор так хорошо, как
основные. Кроме того еще
имеются спорадические метеоры
и они существуют для того,
чтобы их тоже можно было
наблюдать. Не ошибусь если
скажу, что есть большая
потребность в надежных
наблюдениях в течение целого
года и если вы имеете некоторый
опыт, вы можете внести свой
скромный вклад в исследование
метеоров. Получить необходимый
опыт возможно только проводя
систематические наблюдения.
Попробуйте внимательно
прочитать и понять эту статью и
начинайте наблюдать, причем
делайте это регулярно, даже
если вам холодно и неудобно.
Кстати прав был тот, кто сказал:
"Наука - требует жертв".
Таким образом, вы скоро будете
принадлежать к горстке людей ,
наблюдающих в течение всего
года и получите бесценный опыт,
наблюдая незначительные
(слабые) метеорные потоки. Ниже
следующий материал требует
некоторой подготовки от
наблюдателя, поэтому
начинающим можно
рекомендовать потренироваться
в изучении других, более
известных и ярких
потоков и ознакомиться с другими
источниками по
наблюдениям метеоров. Только
приобретя необходимый опыт
следует браться за более
сложные потоки. Особенности наблюдения
слабых потоков Слабые потоки мы называем
таковыми потому, что их
активность достаточно мала по
сравнению с деятельностью
главных метеорных потоков. Для
большей конкретизации давайте
будем называть слабыми те
потоки, часовые числа которых
не превышают 10 единиц. По
общему признанию это
произвольный предел, но для
наших целей и задач это
подходит. Метод наблюдений,
описанный в этой статье,
соответствует той ситуации,
когда номера метеоров
(имеется в виду кол-во
зарегистрированных
наблюдателем метеоров) не
превышают этого предела . Это
конечно может приводить к тому,
что вы, иногда, будете терять
время. На практике это будет
выглядеть так: выбрав для
наблюдения какой-нибудь слабый
поток и начав его наблюдать вы
обнаружите, что за одну ночь
часовое число метеоров этого
потока может равняться
абсолютному нулю. Но для
настоящего "метеорщика"
потеря времени не должна быть
существенна. Главное - цель
наблюдения. А главной целью
визуальных наблюдений
является надежное определение
параметров метеорного потока.
Существует множество помех,
которые всячески мешают
наблюдению слабых потоков.
Одной из этих помех являются
спорадические метеоры. Их
деятельность наблюдается в
течение всего года. Обычно,
пути спорадических метеоров
беспорядочно распределены по
небесной сфере, но иногда
бывает, что продление
спорадической дорожки такого
метеора вызывает случайное
совпадение с радиантом
изучаемого вами слабого
потока. Таким образом данные
собранные о потоке обычно
содержат некоторый вклад от
спорадических метеоров. Это
влияние называется
"спорадическое
загрязнение" и имеет порядок
1-2 метеора в час (м/ч).
Представьте себе
спорадическое загрязнение 2м/ч.
При наблюдении какого-нибудь
интенсивного потока, с часовой
нормой в 80 метеоров,
относительный результат
ошибки составит только 2.5%, но
для слабого потока с нормой 4м/ч
- это уже составит 50%. Поэтому
спорадическое загрязнение -
главная проблема, которую
встречается при наблюдении
слабых метеорных потоков. И
если вы хотите получить
надежные результаты, вам
необходимо уменьшить
погрешность. В следующих
разделах вы будете учиться, как
можно этого достигнуть.
Наблюдения слабых метеорных
потоков потребуют от вас
определенных знаний и опыта.
Десятки часов наблюдения
понадобятся вам, чтобы
получить достаточный навык. Вы
спросите - будут ли ваши
результаты наблюдений в этот
период чего-либо стоить?
Конечно будут! Пока вы думаете,
что вы все еще не способных
обеспечить надежные
результаты при наблюдении
слабых потоков, просто
фиксируйте общее количество
замеченных метеоров. В своем
журнале наблюдений отмечайте
эти данные и записывайте общее
распределение метеоров по
звездной величине. Даже эти
данные могут использоваться
для некоторых исследований.
Таким образом вы можете
учиться, шаг за шагом, без
спешки и суеты, получать
достоверные данные и сообщать
о них сразу, начиная с ваших
первых наблюдений. На этой
стадии изучения наносите на
карту пути метеоров,
фиксируйте все данные и
пытайтесь определить
принадлежность метеоров.
Делайте это до тех пор, пока не
решите, что ваши данные могут
рассматриваться как
достаточно надежные. Вполне
может быть, что прочитав эту
статью до самого конца, вы не
пожелаете очень сильно
углубляться в наблюдения
слабых метеорных потоков. В
этом случае попробуйте нанести
на карту метеоры, которые вы
увидите, используя метод
описанный ниже метод и потом
пошлите карту и
зарегистрированные данные в
наше астрономическое
общество. Это избавит вас
от многих трудных проблем. Но
несмотря на то, что количество
зарегистрированных вами
данных весьма ограничено, все
равно, ваши данные, после
комплексной обработки, будут
иметь научное значение. Нанесение пути
метеора на звездную карту Как уже говорилось, мы должны
отфильтровывать метеоры,
принадлежащие изучаемому
потоку от "спорадического
шума". Это может быть
достигнуто, только при
комплексной оценке всех
характеристик,
рассматриваемого потока. Позже
вы увидите, что эти критерии
довольно сложны, и некоторый
дополнительный материал, в
виде некоторых справочников,
таблиц и т.п., будет просто
необходим. Таким образом
невозможно, прямо под небом,
определить принадлежность,
замеченных вами метеоров.
Решение этой проблемы состоит
в том, чтобы составить график
путей метеоров, которые вы
наблюдаете, путем нанесения
траектории метеоров на
подходящую звездную карту. При
этом вы обращаете внимание на
данные присущие метеорам
изучаемого потока, наносите на
карту путь метеора и
сравниваете эти данные с
информацией, полученной во
время наблюдения. Этот способ
позволит вам заново
проанализировать полученные
данные спустя годы, когда вы
будете решать уже другие
задачи. Например, если вы
хотите исследовать
деятельность некоторого
радианта, который только что
привлек научный интерес, вы
можете использовать
наблюдения из вашего архива. Наблюдения Общие правила для наблюдений,
с которыми вы работали при
изучении основных потоков
справедливы для всех видов
наблюдений метеоров, включая
те, которые мы обсуждаем здесь.
В этом разделе мы охватим
специфические особенности
наблюдения слабых потоков.
Когда в вашем поле зрения
появляется метеор сохраняйте
голову холодной. Попробуйте
удержать явление в целом в
вашей памяти и сразу же
запишите следующие данные.
Теперь вы можете включить ваш фонарик, с красным светофильтром, и выбрать подходящую карту, на которую удобнее всего нанести увиденный метеор. Выбирать следует такую карту на которой траектория метеора будет располагаться как можно ближе к центру карты. Подготовка карт заслуживает особого внимания. Располагайте карты в определенной последовательности. Тогда вы сможете находить наиболее подходящую карту, не тратя время на ее поиски и не прерывая наблюдений в это время. Вам нужно будет отвлечься лишь тогда, когда будет необходимо нанести путь метеора на нужную карту. Следующий шаг - идентификация звезд, которые вы использовали для запоминания пути метеора. Так как карты содержат все звезды, минимум, до +6.5 звездной величины, вы должны уметь хорошо в них ориентироваться. Этот шаг - единственный источник для получения ошибок при нанесении пути метеора на карту. Только будучи вполне уверенными, вы можете наносить путь метеора на карту. И, конечно же, для дальнейшей идентификации путь метеора должен быть пронумерован. Наконец, вы должны оценить точность графика по следующей шкале:
Во время ваших первых
наблюдений, нанесение путей
метеоров на звездную карту
будет занимать достаточно
много времени и вам будет
казаться, что в это время вы
много пропускаете. Так оно и
есть. Но не спешите:
используйте времени столько,
сколько нужно. Качество
наиболее важно. Время,
требующееся для нанесения пути
метеора на карту, будет
уменьшаться с увеличением
вашего опыта. Опытным
наблюдателям требуется на эту
процедуру, в среднем, от 10 до 30
секунд. После нанесения пути,
посмотрите на часы и запишите
время. Если вы наблюдали
обыкновенный метеор, а не очень
яркий, то точности в 1 минуту
будет достаточно. Оставшиеся
данные тоже должны быть
зарегистрированы. Они
стандартны и если у вас есть
хоть небольшой опыт
наблюдения, то вы их знаете. Те
же кто запамятовал, могут
обратиться к другой нашей
статье "Наблюдения
метеоров". После
возвращения домой, на
следующий день полученные
данные переносятся в журнал
наблюдений. Еще несколько рекомендаций. Если вы хотите как можно меньше тратить времени на записи, то используйте диктофон. В этом случае выигрыш в чистом времени наблюдения очевиден. Для нанесения метеоров на карту вам нужно некоторое время, во время которого вы смотрите на карту, а не в небо. Поэтому данные о времени наблюдения должны быть уменьшены за минусом времени ушедшего на работу с картой. Очень много усилий тратится для записи времени, которое уходит на нанесение пути каждого метеора на карту так, что лучше определить среднее время. Для этого используйте секундомер, который является инструментом для добавления времени. Когда вы начинаете смотреть на карту - запускайте секундомер. Когда заканчиваете нанесение пути и обращаете свой взор снова к небу - останавливайте его. Например: вы приступили к наблюдениям, пролетел метеор и вы зафиксировали время 38.4 секунды (0:38.4). Когда пролетит следующий метеор, запустите секундомер снова, не сбрасывая предыдущее время и т.д.. По окончании тестовых наблюдений секундомер покажет суммарное время, ушедшее на нанесение путей, скажем 25 метеоров. Пусть это будет, например, 16 минут 40 секунд. При делении этого времени на кол-во метеоров вы получите среднее время, уходящее на работу с картой. Оно составит 40 секунд (16.40/25=0.40). Если вы наблюдали за всю ночь, например, 29 метеоров, общее время потраченное на нанесение метеоров на карту, составит:
29 мет.*40 сек.=1160 сек.=19 мин. 20 сек. Чистое время наблюдений составит: чистое время = общее время - время нанесения метеоров на карту.
Данные о общем времени
наблюдения и времени ушедшем
на работу с картой должны быть
занесены в журнал наблюдений.
Надо отметить, что для опытных
наблюдателей среднее время для
составления графика есть
величина постоянная. Хотя и она
должна проверяться 2 раза в год.
Новички должны проверять ее
регулярно, а именно каждые 3
часа наблюдений. Критерии, по которым
определяют принадлежность
метеора к потоку Метеорные частицы, принадлежащие потоку, двигаются в космическом пространстве, примерно по одной и той же орбите и поэтому они входят в атмосферу земли почти параллельно и имеют относительно одинаковую скорость. Это означает, что частицы одного потока обладают одинаковыми характеристиками, и это позволяет отличить метеоры этого потока от других метеоров.
Как вы знаете из теории, а
может быть из практических
наблюдений , нам кажется, что
метеоры потока исходят как бы
из некоторой точки на небе. Эта
условная точка называется
радиантом. Из-за различных
перетрубаций, отдельные
частицы метеорного потока не
двигаются точно по орбите.
Таким образом, они не входят в
атмосферу Земли точно
параллельно друг другу.
Результатом этого является тот
факт, что радиант представляет
собой не точку на небе, а
область, размеры которой
зависят от того, как широко
разбросаны индивидуальные
орбиты частиц потока и от того,
под каким углом орбита потока
пресекается с Землей. Если вы
наносите метеоры на карту и
потом продлеваете их
траектории, в направлении
обратном движению метеоров, то
пересечение этих траекторий
формирует область радианта,
причем эта область значительно
больше области радианта,
полученной с помощью
фотографических наблюдений.
Этот факт является следствием
ошибок и неточностей, которые
возникают в процессе нанесения
путей метеоров на карту. Эти
ошибки сведены к минимуму у
опытных наблюдателей, но
совсем их избежать нельзя. При попытке определить, принадлежит ли метеор некоторому потоку или не принадлежит, возникает вопрос относительно того, насколько большая область радианта может быть принята за правильную основу. Если область получилась слишком большого размера, то это означает, что спорадическое загрязнение стало слишком сильным, т.е. несколько спорадических метеоров встретились с радиантом случайно. Если область радианта слишком маленькая - это является следствием того, что некоторое количество метеоров были классифицированы, как спорадические. Ошибка могла возникнуть при неточном нанесении пути метеора и выплыла при обработке данных. Оптимальные диаметры радианта для ассоциации потока даются в таблице, приведенной ниже.
Для наших целей, будем
предполагать, что метеоры,
принадлежащие одному потоку,
двигаются параллельно друг
другу и с постоянной скоростью.
Таким образом, очевидная
угловая скорость метеора omega
(определяется в степенях
секунды) может быть
рассчитана по известной
формуле, приведенной ниже. Угловая скорость зависит от
предатмосферной скорости
метеора V_infty (км/с), высоты над
горизонтом h_b (градусы), высоты
его стартовой точки H_b (км) и
углового расстояния между
конечной точкой метеора и
радиантом D_e (градусы). Исходя из этого рисунка мы можем определить угловую скорость метеора omega при том, что известна атмосферная скорость входа V. где l - очевидная длина пути метеора; S - истинная длина следа метеора. Принимая очевидную длину пути l короче 30 гр. мы находим: l/sin l ~ constant = 1rad ~ 57.3гр. Наконец мы можем написать:
Угловая скорость метеора потока omega таким образом хорошо определяется для любой точки на небе. В таблице ниже, рассчитаны угловые скорости omega, для различных скоростей входа V. Таблицу можно использовать для того, чтобы определить ожидаемую угловую скорость метеоров потока. Для интерполяции значений, непосредственно не включенных в таблицу, пожалуйста обращайтесь к примерам, приведенным ниже таблицы.
Примеры: 1. Virginid V=35 km/s h_b=60° D_e=40° omega=11°/s 2. Orionid V=66 km/s h_b=30° D_e=60° omega~14°/s 3. Ursid V=33 km/s h_b=50° D_e=30° omega~ 7°/s
Если принять за постоянные величины начальную и конечную высоты метеора (H_b, H_e), принадлежащего к некоторому потоку, можно определить ожидаемую очевидную длину пути l для метеоров принадлежащих этому потоку, которая будет зависеть от высоты радианта потока h_r, высоты точки вспышки метеора h_b, и стартовой точки D_b.
Не вдаваясь далее в
подробности, приведем общее
правило для видимой длины пути
метеора. Анализ Выше вы узнали, по каким
критериям должен
ассоциироваться каждый
замеченный метеор, прежде чем
он сможет рассматриваться как
метеор, принадлежащий
изучаемому вами потоку. В этом
разделе мы остановимся на
практическом использовании
полученных вами знаний.
Диаметры радианта, полученные на основе таблиц 3 и 4 наносят на карту в форме концентрических кругов или эллипсов (для комплексных потоков). Масштаб - есть величина непостоянная в приложении к нашей с вами карте. Поэтому, радиант диаметром 20 гр., в центре диаграммы, кажется меньшим по размеру, чем если бы он находился около края диаграммы. Таблица 5 показывает изменение масштаба на карте. Как пример; радиант диаметром 20 гр. находящийся на карте на расстоянии 150 мм от ее центра, кажется кругом имеющим 104 мм в диаметре.
Определив высоту точки вспышки метеора над горизонтом h_b, обратимся к Таблице 1 и вычислим ожидаемую угловую скорость, учитывая скорость входа V, расстояние от радианта D и высоту h_b, которую вы только что получили. Это значение должно быть сопоставлено с тем, которое вы получили во время наблюдения. Если различия находятся в пределах допустимой ошибки, то условие 'угловая скорость' выполнено. Пределы погрешности, на которые вам нужно ориентироваться показаны в Таблице 2. Таблица должна читаться, например, так: "Если угловая скорость, ожидается будет равной 15 гр./s, условие выполнено, если оцененное значение находится в диапазоне 9-21 гр./s.". Если метеор отвечает всем трем критериям, то он может принадлежать рассматриваемому потоку. Иногда, и это вполне может случиться, метеор по своим критериям, как бы принадлежит сразу двум различным потокам. В этом случае вы должны выбрать наиболее вероятный поток, т.е. тот поток, для которого критерии более оптимальны. Невозможно даже предположить, что один метеор может принадлежать одновременно двум или более потокам. Поэтому вы должны решить к какому же потоку относится метеор, даже если вероятность принадлежности метеора к двум потокам абсолютно равна. Статья подготовленна А.Верижниковым, |