Úvodní strana  >  Články  >  Úkazy  >  Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou

Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou

Snímek studovaného bolidu a vývoj jeho stopy. Autor: Petr Horálek
Snímek studovaného bolidu a vývoj jeho stopy.
Autor: Petr Horálek
Astronomové z Oddělení meziplanetární hmoty AsÚ se již tradičně zabývají studiem meteorů. Pro tyto účely provozují automatickou bolidovou síť se stanicemi pokrývajícími území České republiky. Jedenáct stanic z této sítě zaznamenalo 12. srpna 2012 velmi jasný meteor patřící do známého letního roje Perseid. Výzkum vedený Pavlem Spurným z AsÚ následně ukázal, jak moc je tento úlovek zajímavý.

Meteor je světelný jev vznikající při průniku malého tělíska z meziplanetárního prostoru do vysokých vrstev zemské atmosféry. Průletové rychlosti těchto tělísek jsou obvykle velmi vysoké, v desítkách kilometrů za sekundu, projektil se tedy velmi účinně brzdí, ohřívá, až se úplně vypaří. To, co pozorujeme jako meteor, však není těleso samotné, ale průletová brázda osvětlená excitovanými a ionizovanými molekulami a atomy atmosféry i samotného tělesa. Během letu se původní těleso zcela vypaří. Je-li jasnost meteoru větší než jasnost Venuše, mluvíme o tzv. bolidu.

Drtivá většina meteorů je kometárního původu a jde vlastně o prachová zrna, zanechaná ve Sluneční soustavě z komy a ohonu po průletech komet. Přirozeně nejzaprášenější jsou okolí oběžných trajektorií periodických vlasatic. Pokud se tyto oblasti protínají s trajektorií Země, pozorujeme vždy kolem určitého data zvýšené množství meteorů vylétajících jakoby z jednoho místa. Mluvíme o meteorických rojích. Mezi ty známější patří Leonidy spojované s kometou Temple-Tuttle, které jsou aktivní v listopadu, Geminidy (aktivní v prosinci s mateřským tělesem 3200 Phaeton) a především srpnové Perseidy, za něž je odpovědná kometa Swift-Tuttle.

Meteory obvykle začínají ve výškách kolem 70-120 km, některé však podstatně výše. Například již zmíněné Leonidy (které jsou mimochodem velmi rychlé, průměrné vlétají do atmosféry rychlostí přes 70 km/s) typicky začínají zářit ve výškách přes 100 km, přičemž známí rekordmani (odhalení též týmem z AsÚ) začali zářit ve výškách až 199 km.

12. srpna 2012 v 22.29:46 světového času prořízl hvězdnou oblohu bolid, který v maximu dosáhl jasnosti -9.2 magnitud. Jeho přelet byl zachycen jedenácti automatickými kamerami bolidové sítě a to jak fotograficky, tak i přesnými fotometry s časovým rozlišením 5000 vzorků za sekundu, dvěma celooblohovými digitálními kamerami, třemi videokamerami (vybavenými zesilovačem obrazu, jedna z kamer pořídila dokonce spektrum bolidu), jednou 300 mm fotografickou kamerou a velmi dobře byl následný vývoj meteorické stopy zaznamenán i digitálním fotoaparátem amatérského astronoma Petra Horálka. Zajímavostí tohoto případu také je, že P. Spurný celý tento bolid viděl vizuálně během pozorování v Kunžaku, kde obsluhoval videokameru a digitální celooblohovou kameru. Nejdůležitější se ovšem ukázaly záznamy citlivými videokamerami, protože díky šťastné shodě okolností bolid letěl na obloze právě v místech, kam tyto kamery s omezeným zorným polem (50 º) byly namířeny a byl právě tak dlouhý, že jak v Ondřejově tak i v Kunžaku byl zaznamenaný téměř celý (v Ondřejově chybělo 10 km dráhy na konci a v Kunžaku naopak 2 km dráhy na začátku). Bolid dostal označení EN120812 a díky mimořádnému rozsahu, kvalitě a typu pozorovacích dat se stal jedním z nejlépe a nejkomplexněji prostudovaných meteorů vůbec.

P. Spurný a kolegové vypočetli atmosférickou trajektorii a ukázali, že meteor prolétal jihozápadním směrem, zářit začal někde nad Příbramí a vyhasl západně od německého Řezna. Výpočty ukázaly, že bolid začal svítit již ve výšce 170 km, což z něj činí rekordmana nejen mezi Perseidami, ale i mezi ostatními meteorickými roji s výjimkou Leonid. Těleso o hmotnosti asi 60 gramů a velikosti přibližně tenisového míčku vstoupilo do atmosféry rychlostí téměř 60 km/s a při jeho průletu se pouhých 1,8 procenta jeho kinetické energie přeměnilo na záření. Maximální jasnosti dosáhl bolid ve výšce 85 km.

Ze záznamů videokamer je dobře patrné, že až do výšky 130 km připomínal meteor difúzní objekt s ohonem. To odpovídá fázi, kdy ještě těleso nepodléhalo překotnému odpařování (ablaci), ale spíše jen ztrácelo menší částice, které byly srážkami s okolním vzduchem termalizovány a tím přinutily atomy a molekuly vzduchu zářit. Tento typ záření meteorů ve výškách nad 130 km poprvé popsal P. Spurný s kolegy z Holandska během pozorování meteorického roje Leonid v Číně v roce 1998, kdy zaznamenali fotograficky a videokamerami několik podobně jasných Leonid a objevili, že začínají svítit dokonce už ve výškách kolem 200 km a přitom toto záření neodpovídá klasické ablaci (odpařování), jak se pozoruje v menších výškách. Jakmile se však tělísko ponořilo o pouhých 6 km níže, započalo se překotně odpařovat. Ionizační stopa se objevila ve výšce 112,5 km. Během letu se objevilo několik krátkých zjasnění, která souvisela s postupujícím rozpadem tělesa na menší fragmenty. Ze spektroskopické analýzy vyplývá, že bolid EN120812 se nijak významně nelišil od jiných Perseid. I zde je vhodné zmínit jedno nej-: jde o spektrum dokumentující dění při průletu meteoru ve vůbec největší výšce a poprvé se tak podařilo zachytit již spektrum difuzní fáze záření bolidu a dokázat, že se jedná o záření atmosférických molekul kyslíku a dusíku.

Po bolidu zůstala na místě jeho průletu stopa, která byla pozorovatelná po dlouhých patnáct minut. Z jejího vývoje bylo možné usoudit na charakter vzdušného proudění ve vysokých výškách. Stopa byla zmítána proměnnými horizontálními větry s rychlostí až 81 m/s a současně byla rychlostí až 13,5 m/s (v průměru však kolem 2 m/s) unášena do větších výšek.

Reference: Spurný P. a kol., Bright Perseid fireball with exceptional beginning height of 170 km observed by different techniques, Astronomy & Astrophysics 563 (2014) A64

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

Převzato z webu Astronomického ústavu AV ČR.




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


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.



39. vesmírný týden 2016

39. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 26. 9. do 2. 10. 2016. Měsíc bude v novu. Venuše, Mars a Saturn najdeme večer stále jen nízko nad obzorem. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur a bude zde také srpek Měsíce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Mesic

Mesic

Další informace »