Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid

Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid

Přibližná poloha radiantu Kvandrantid na hvězdné obloze.
Autor: Michal Švanda

Kvadrantidy jsou jedním z velmi populárních a pozorovatelsky vděčných meteorických rojů, v současnosti patřící dokonce mezi ty nejaktivnější. Vždy kolem 4. ledna s velmi ostrým maximem protíná oblohu i více než 100 meteorů za hodinu. Kromě své zvýšené aktivity jsou pro astronomy Kvadrantidy zajímavé i z jiného důvodu. Zdá se totiž, že jsou velmi mladé a jejich mateřské těleso bylo donedávna zcela neznámým. Pracovníci skupiny meteorů Oddělení meziplanetární hmoty ASU jsou spoluautory práce, jež se oběma otázkami zevrubně zabývá.

Maximum Kvadrantid trvá vždy velmi krátce, kolem 12 až 14 hodin, čímž jsou mezi známými meteorickými roji Kvadrantidy také neobvyklé. Celkově trvá vizuální aktivita tohoto roje asi čtyři dny.  Centrální proud je tedy nejspíše velmi kompaktní a tedy zřejmě mladý. Radarová pozorování však dokazují, že rojové meteory lze registrovat od listopadu do půlky ledna, což naznačuje i přítomnost starších komponent proudu, jež se již znatelně rozplynuly. Navíc se zdá, že vůbec poprvé byly pozorovateli zaregistrovány až kolem roku 1835, přičemž jejich aktivita v průběhu posledních 150 let postupně narůstala. Nejprve byly Kvadrantidy relativně slabým rojem, dnes se jedná o jeden z nejaktivnějších v roce.

Každý meteorický roj je zůstatkovým materiálem po průletu většího tělesa – planetky nebo komety – kolem Slunce. Otázku existence mateřského tělesa Kvandrantid se podařilo zodpovědět až v roce 2003, do té doby byl původce prachových částic, s nimiž se Země vždy na začátku roku sráží, zcela neznámý. Dnes je za zdrojové těleso považována planetka označená 2003 EH1. Ta je blízkozemní planetkou typu Amor, přestože toto těleso má některé orbitální charakteristiky typické pro komety. Detailní průzkum dynamických vlastností proudu Kvadrantid by tak mohl dát odpovědi i na otázku povahy tělesa 2003 EH1.

A to se stalo cílem výzkumu, na němž se podstatnou měrou podíleli i odborníci z ASU. Cílem této práce bylo stanovit věk meteoroidů Kvadrantid a dát odpověď na otázku jejich vzniku a tedy i povahy mateřského tělesa. K tomu využili velmi přesné údaje o trajektoriích osmi meteorů z fotografických pozorování z české části Evropské bolidové sítě doplněné o pět exemplářů z radarových pozorování, které reprezentují menší tělesa. Dále využili pokročilé numerické simulace pohybů částic v meziplanetárním prostoru a statistický přístup, který se osvědčil již jiným autorům v jiných studiích.

Třináct meteorů je na seriózní analýzu poněkud málo. Proto pro každou reálnou Kvadrantidu vygenerovali autoři deset tisíc jejích klonů, tedy hypotetických částic s orbitálními parametry v rámci chybových intervalů stanovených orbitálních parametrů mateřské částice. Pohyb tohoto umělého roje byl integrován zpětně 1000 let v čase a jejich pozice v prostoru se porovnávaly s pozicí uvažovaného mateřského tělesa 2003 EH1, taktéž integrované zpětně v čase. Porovnání poloh ukazuje, že meteoroidy dnes padající do zemské atmosféry byly planetce nejblíže někdy mezi roky 1700 a 1800, kdy s nejvyšší pravděpodobností došlo k jejich uvolnění z povrchu planetky.

Jakým mechanismem k tomu došlo není automaticky zřejmé. V literatuře lze dohledat dvě hypotézy. První z nich předpokládá, že těleso 2003 EH1 před několika málo stovkami let vykazovalo kometární aktivitu, díky níž při průletu perihelem ztrácelo prachová zrna. Alternativou jsou pak nekometární procesy, např. důsledek impaktu nebo rotačního trhání probíhajícího i na jinak neaktivních planetkách. Autoři vsadili všechny karty na kometární hypotézu a otestovali její kompatibilitu se současnými pozorováními. Model poskytuje omezení na únikové rychlosti těles, jež lze porovnat s rozložením rychlostí meteoroidů vstupujících do zemské atmosféry. Toto (pozorované) rozdělení je v zásadě konzistentní s kometární hypotézou, byť není dostatečně solidním důkazem vyvracejícím ostatní hypotézy.

Upřesňující údaje byly získány následnou analýzou, která již zmíněných zjištění využila. Při různých průletech tělesa 2003 EH1 perihelem autoři uměle „vyvrhli“ deset tisíc syntetických meteoroidů s únikovými rychlostmi odpovídajícími kometární hypotéze a sledovali jejich pohyb Sluneční soustavou a jejich přiblížení k Zemi. „Správné řešení“ musí splňovat hraniční podmínky plynoucí z pozorování: roj se stal aktivním kolem roku 1835, musí odpovídat poloha a velikost radiantu roje, a také pozice a délka vrcholové aktivity.
Pokud by těleso 2003 EH1 náhle začalo vykazovat kometární aktivitu v letech 1790 až 1796, splnila by se všechna požadovaná omezení. Odhady založené na současných spektrálních vlastnostech tohoto tělesa naznačují, že by šlo nejspíše o kometu s jasností asi 15 magnitud, čímž by snadno unikla pozornosti hledačů komet osmnáctého století. Navíc je zajímavé, že podle propočtů prošlo zmíněné těleso v roce 1794 poměrně blízko Jupitera, takže je dobře možné, že tento průlet nebo setkání s některým z jeho Trójanů vybudilo kometární aktivitu do té doby dřímající spíše tedy komety než planetky.

Poněkud záhadný původ roje Kvadrantid sice nebyl vyřešen s naprostou jistotou, pracovníci ASU přesto přispěli přinejmenším k jeho poodhalení.

Reference
Abedin, A., Spurný, P. a kol, On the age and formation mechanism of the core of the Quadrantid meteoroid stream, Icarus 261 (2015) 100-117, arXiv:1508.02418

Kontakt
RNDr. Pavel Spurný, CSc., spurny@asu.cas.cz



Převzato: Astronomický ústav AV ČR, v.v.i.



Seriál

  1. Na čem se pracuje v Ondřejově (1): Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě
  2. Na čem se pracuje v Ondřejově (2): Meteority Příbram a Neuschwanstein nedoprovázejí malá tělesa
  3. Na čem se pracuje v Ondřejově (3): Cesta k seismologii slunečních protuberancí
  4. Na čem se pracuje v Ondřejově (4): Předpověď slupky v galaxii NGC3923: cesta k ověření alternativní teorie gravitace?
  5. Na čem se pracuje v Ondřejově (5): Zašpinění bílí trpaslíci s magnetickým polem
  6. Na čem se pracuje v Ondřejově (6): Proudění plazmatu kolem slunečních skvrn
  7. Výzkumy na AsÚ AV ČR (7): SPLAT - mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter
  8. Výzkumy na AsÚ AV ČR (8): Druhotná tvorba hvězd ve vznikajících galaxiích a hmotných hvězdokupách
  9. Výzkumy na AsÚ AV ČR (9): Hvězda v prachové obálce v okolí černé veledíry
  10. Výzkumy na AsÚ AV ČR (10): Střižné proudění ve sluneční atmosféře jako generátor elektrického pole
  11. Výzkumy na AsÚ AV ČR (11): Komplikovaná rotace planetky Apophis ovlivňuje její let Sluneční soustavou
  12. Výzkumy na AsÚ AV ČR (12): Protony slunečního větru ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky od Slunce
  13. Výzkumy na AsÚ AV ČR (13): Chladný plyn v mezigalaktickém prostoru vytržen z galaxie ESO 137-001
  14. Výzkumy v AsÚ AV ČR (14): Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS
  15. Výzkumy v AsÚ AV ČR (15): Be hvězda v těsné dvojhvězdě s horkým podtrpaslíkem
  16. Výzkumy v AsÚ AV ČR (16): Vliv rotačního směšování a metalicity na ztrátu hmoty hvězdným větrem
  17. Výzkumy v AsÚ AV ČR (17): Osiřelé penumbry jako testovací materiál pro teorii slunečních skvrn
  18. Výzkumy v AsÚ AV ČR (18): Detailní modely gravitačního pole Země
  19. Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky
  20. Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou
  21. Výzkumy v AsÚ AV ČR (21): Prostorové mapování galaktického centra pomocí rentgenové polarimetrie
  22. Výzkumy v AsÚ AV ČR (22): Vliv atmosféry a oceánů na polohu rotační osy Země
  23. Výzkumy v AsÚ AV ČR (23): Analytický model Birkelandových proudů
  24. Výzkumy v AsÚ AV ČR (24): Ověřování zákrytového modelu proměnných aktivních galaktických jader
  25. Výzkumy v AsÚ AV ČR (25): Urychlování elektronových svazků ve slunečních erupcích
  26. Výzkumy v AsÚ AV ČR (26): Jak rotují kometární meteoroidy?
  27. Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem
  28. Výzkumy v AsÚ AV ČR (28): Hvězdný vítr v dvojhvězdě s kompaktní složkou
  29. Výzkumy v AsÚ AV ČR (29): Rozšiřování magnetických trubic nad slunečními aktivními oblastmi
  30. Výzkumy v AsÚ AV ČR (30): Jak souvisejí astrosféry a astroohony s urychlováním částic kosmického záření?
  31. Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr
  32. Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis
  33. Výzkumy v AsÚ AV ČR (33): Možnosti měření magnetických polí ve sluneční chromosféře, přechodové oblasti a koróně
  34. Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou
  35. Výzkumy v AsÚ AV ČR (35): Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé
  36. Výzkumy v AsÚ AV ČR (36): Nové dvojhvězdy s horkou podtrpasličí hvězdou a vlastnosti této populace hvězd
  37. Výzkumy v AsÚ AV ČR (37): Rekonstrukce vzhledu aktivního galaktického jádra
  38. Výzkumy v AsÚ AV ČR (38): Simulace chování astrofyzikálního plazmatu v extrémních podmínkách
  39. Výzkumy v AsÚ AV ČR (39): Drakonidy 2011 z letadla
  40. Výzkumy v AsÚ AV ČR (40): Kapitoly v učebnici Asteroids IV i od pracovníků AsÚ
  41. Výzkumy v AsÚ AV ČR (41): Balíček programů pro analýzu nemaxwellovských rozdělovacích funkcí částic ve sluneční atmosféře
  42. Výzkumy v AsÚ AV ČR (42): Tajemná povaha rentgenového zdroje Her X-1
  43. Výzkumy v ASU AV ČR (43): Vznik penumbry sluneční skvrny v přímém přenosu
  44. Výzkumy v ASU AV ČR (44): Rekurentní novy v galaxii M 31
  45. Výzkumy v ASU AV ČR (45): Možná naleziště ropy v Perském zálivu z gravitačních modelů
  46. Výzkumy v ASU AV ČR (46): Mohou být hvězdné pulsace zdrojem proměnnosti hvězdného větru?
  47. Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid
  48. Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce
  49. Výzkumy v ASU AV ČR (49): Vliv rentgenového záření na charakter hvězdných větrů v dvojhvězdách s hmotnou komponentou
  50. Výzkumy v ASU AV ČR (50): Turbulence plazmatu a kinetické nestability v expandujícím slunečním větru
  51. Výzkumy v ASU AV ČR (51): Vzhled rázové vlny hvězdy při průletu kolem centra Galaxie
  52. Výzkumy v ASU AV ČR (52): Mění srážky tvar planetek?
  53. Výzkumy v ASU AV ČR (53): Udržely póry sluneční cyklus v době Maunderova minima?
  54. Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn
  55. Výzkumy v ASU AV ČR (55): Souvislost oblaků CO s obálkami HI v Mléčné dráze
  56. Výzkumy v ASU AV ČR (56): Nárůst kontinua ve slunečních erupcích – nové možnosti jejich předpovědí?
  57. Výzkumy v ASU AV ČR (57): Katalog videí dokumentujících pád bolidu Čeljabinsk
  58. Výzkumy v ASU AV ČR (58): Tisícileté cykly střední výšky světového oceánu
  59. Výzkumy v ASU AV ČR (59): Model expanze oblaků ve slunečním větru
  60. Výzkumy v ASU AV ČR (60): Detekce dopadů zemských miniměsíců
  61. Výzkumy v ASU AV ČR (61): Lze ze spektra aktivního galaktického jádra usoudit na povahu jeho zdroje?
  62. Výzkumy v ASU AV ČR (62): Lze pozorovat ohřev koróny nanoerupcemi?
  63. Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky
  64. Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR
  65. Výzkumy v ASU AV ČR (65): Složky těsné vizuální dvojhvězdy 1 Del rozlišeny spektroskopicky
  66. Výzkumy v ASU AV ČR (66): Příčky v galaxiích jako důsledek vzájemného slapového působení
  67. Výzkumy v ASU AV ČR (67): Neobvyklé chemické složení zašpiněného bílého trpaslíka
  68. Výzkumy v ASU AV ČR (68): Hustota průmětů drah umělých družic Země na zemském povrchu a přesnost parametrů gravitačního pole Země
  69. Výzkumy v ASU AV ČR (69): Vlastnosti plazmatu ve slunečních protuberancích
  70. Výzkumy v ASU AV ČR (70): Útok létajících hadů - mohou vodíkové proudy fragmentovat na izolované oblaky vodíku?
  71. Výzkumy v ASU AV ČR (71): Vlastnosti satelitů planetek
  72. Výzkumy v ASU AV ČR (72): Rentgenová aktivita polaru AM Herculis
  73. Výzkumy v ASU AV ČR (73): Analýza spektra bolidu Benešov
  74. Výzkumy v ASU AV ČR (74): Když gravitační síla soupeří s elektromagnetickou – Elektricky nabitá látka v okolí zmagnetizované černé díry
  75. Výzkumy v ASU AV ČR (75): Co nám říkají erupce A hvězd o korónách G hvězd?
  76. Výzkumy v ASU AV ČR (76): Deset let optických dosvitů gama záblesků dalekohledy BOOTES
  77. Výzkumy v ASU AV ČR (77): Zdroje záření Lyman-α: Klíč k pochopení minulosti vesmíru?


O autorovi

Michal Švanda

Michal Švanda

Doc. Mgr. Michal Švanda, Ph. D., (*1980) pochází z městečka Ždírec nad Doubravou na Českomoravské vrchovině, avšak od studií přesídlil do Prahy a jejího okolí. Vystudoval astronomii a astrofyziku na MFF UK, kde poté dokončil též doktorské studium ve stejném oboru. Zabývá se sluneční fyzikou, zejména dynamickým děním ve sluneční atmosféře, podpovrchových vrstvách a helioseismologií a aktivitou jiných hvězd. Pracuje v Astronomickém ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově a v Astronomickém ústavu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, kde se v roce 2016 habilitoval. V letech 2009-2011 působil v Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung v Katlenburg-Lindau v Německu. Astronomií, zprvu pozorovatelskou, posléze spíše „barovou“, za zabývá od svých deseti let. Před začátkem pracovní kariéry působil v organizačním týmu Letní astronomické expedice na hvězdárně v Úpici, z toho dva roky na pozici hlavního vedoucího. Kromě astronomie se zajímá o letadla, zejména ta s více než jedním motorem a řadou okýnek na každé straně. Více o autorovi na jeho webových stránkách svanda.astronomie.cz.

Štítky: Kvadrantidy


49. vesmírný týden 2016

49. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 5. 12. do 11. 12. 2016. Měsíc bude v první čvrti, uvidíme Lunar X? Večer je krásně vidět Venuše na jihozápadě. Mars je výše a skoro nad jihem. Ráno je pěkně viditelný Jupiter. Slunce se po krátkém zvýšení aktivity opět uklidnilo. Poté, co došlo k selhání horního stupně rakety Sojuz, zřítila se nad Ruskem nákladní loď Progress, původně určená k zásobování ISS. Pokud se v tomto týdnu povede start japonské zásobovací lodi HTV, bude to pro osazenstvo stanice úplně v pohodě. Kromě tohoto startu se očekávají ještě další čtyři.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Planety

Hvězdy bloudivé, oběžnice, planety. Několik pojmenování téhož. Ostatně i řecké πλανήτης, neboli planétés, znamená vlastně „tulák“. Pro mnoho z nás obíhá kolem Slunce planet devět. Merkur, Venuše, Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran, Neptun a Pluto. Ovšem od roku 2006, od valného shromáždění

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Za súmraku

Vrch Ostrá 1247mnm. Počas astronomického súmraku ešte posledné slnečné svetlo osvetľovalo horizont. Na fotke je vidieť Mesiac, Mars, Venušu a Mliečnu cestu.

Další informace »