III Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
НАБЛЮДЕНИЕ МЕТЕОРНОГО ПОТОКА ПЕРСЕИДЫ
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Метео́р «падающая звезда» — явление, возникающее при сгорании в атмосфере Земли мелких метеорных тел (например, осколков комет или астероидов). Аналогичное явление большей интенсивности (ярче звёздной величины −4) называется болидом. Бывают встречные и догоняющие. Эти междисциплинарные явления изучаются метеоритикой (разделом астрономии), а также физикой атмосферы
В исторической науке общий термин метеор(небесный) означал любые явления, наблюдаемые в атмосфере (не только сгорание метеорного тела в атмосфере). В частности, к ним относятся: гидрометеоры — дождь, роса, туман и тому подобные, оптические метеоры — мираж, заря, гало и тому подобные, электрометеоры — молния, огни Святого Эльма и тому подобные. Изучением большинства метеоров сегодня занимаются «наука о метеорах» (метеорология), а также физика атмосферы.
Описание
Метеоры следует отличать от метеоритов и метеороидов. Метеором называется не объект (то есть метеороид), а явление, то есть светящийся след метеороида. И это явление называется метеором независимо от того, улетит ли метеороид из атмосферы обратно в космическое пространство, сгорит ли в ней за счёт трения или упадёт на Землю метеоритом.
Отличительными характеристиками метеора, помимо массы и размера, являются его скорость, высота воспламенения, длина трека (видимый путь), яркость свечения и химический состав (влияет на цвет горения). Так, при условии, что метеор достигает 1 звёздной величины при скорости вхождения в атмосферу Земли 40 км/с, загорается на высоте 100 км, а потухает на высоте 80 км, при длине пути в 60 км и расстоянии до наблюдателя в 150 км, то продолжительность полёта составит 1,5 сек, а средний размер составит 0,6 мм при массе 6 мг
Часто метеоры группируются в метеорные потоки — постоянные массы метеоров, появляющиеся в определённое время года, в определённой стороне неба. Широко известны такие метеорные потоки как Леониды, Квадрантиды и Персеиды. Все метеорные потоки порождаются кометами в результате разрушения в процессе таяния при прохождении внутренней части Солнечной системы.
Во время визуальных наблюдений метеорных потоков кажется, что метеоры вылетают из одной точки на небе — радианта метеорного потока. Это объясняется сходным происхождением и относительно близким расположением космической пыли в космическом пространстве, являющейся источником метеорных потоков.
След метеора обычно исчезает за считанные секунды, но иногда может оставаться на минуты и передвигаться под действием ветра на высоте возникновения метеора. Визуальными и фотографическими наблюдениями метеора из одной точки земной поверхности определяют, в частности, экваториальные координаты начальной и конечной точек следа метеора, положение радианта по наблюдениям нескольких метеоров. Наблюдениями одного и того же метеора из двух точек — так называемыми корреспондирующими наблюдениями — определяют высоту полёта метеора, расстояние до него, а для метеоров с устойчивым следом — скорость и направление перемещения следа, и даже строят трёхмерную модель его перемещения.
Помимо визуальных и фотографических методов изучения метеоров в последние полвека развились электронно-оптический, спектрометрический и особенно радиолокационный, основанный на свойстве метеорного следа рассеивать радиоволны. Радиометеорное зондирование и изучение перемещения метеорных следов позволяет получить важные сведения о состоянии и динамике атмосферы на высотах около 100 км. Возможно создание метеорных каналов радиосвязи. Основные установки исследования метеоров: фотографические метеорные патрули, метеорные радиолокационные станции. Из крупных международных программ в области исследования метеоров заслуживает внимания осуществлявшаяся в 1980-х годах программа ГЛОБМЕТ.
Практическая часть
Летом 2015 года во время экспедиции Астрономической школы «Вега», во время максимума метеорного потока персеид 10-15 августа было получена серия фотографий звездного неба в районе созвездия Персей. Съемка проводилась с помощью фотоаппарата Canon Eos 1100D и объектива Самьянг 14 мм. Фотоаппарат крепился на монтировку от телескопа ТАЛ-2 с часовым механизмом. В течении ночи (13-14 августа) было получено более 400 фотографий звездного неба. Из них было отобрано 21 фотография с метеорами из метеорного потока Персеиды (их след указывал на созвездие Персея).
Обработка осуществлялась в программах MaximDl и Microsoft Excel. По фотографиям я сделал статистику по размерам следа метеора, угла наклона, яркости, времени пролета.
Кроме этого я провел обработку фотографий, сделанных астрономом любителем Мананниковым Александром в Абхазии. Фотографии сделаны на Canon EOS 6D, с экспозицией 20 секунд.
При обработки результатов выяснилось, что съемки с неподвижного штатива сложнее обрабатывать, чем кадры, с фотоаппарата, который находиться на астрографе. Но при этом штатив гораздо мобильнее, чем астрограф. И я решил найти в интернете такую конструкцию астрографа, которая была бы легкой и компактной. Я нашел такую конструкцию и сделал себе установку для фотографирования метеоров.
Заключение
Фотографические наблюдения дают хороший, легко обрабатываемый результат. В будущем я планирую сделать переносную монтировку для фотографирования метеоров с обтюратором.
Источники
-
Артем. Астротрекер своими руками. 2016 год. https://www.youtube.com/watch?v=s4bdbj6FqxE&t=284s&spfreload=10
-
Бабаджанов П.Б. Метеоры и их наблюдение. Москва: Издательство «Наука». Главная редакция физико-математической литературы, 1987. – 95 с.
-
Зоткин И. Т. Наблюдение Метеоров, Москва: издательство «Наука» 1972 год, – 53 с.