§ 63. Некоторые другие задачи любительских наблюдений

Большое научное значение имеет исследование структуры метеорных потоков. Что такое метеорный поток? Это скопление метеорных тел около центрального сгущения - «ядра» потока, движущееся вокруг Солнца по вытянутой эллиптической орбите. Так, например, у наблюдающегося в ноябре метеорного потока Леонид, радиант которого расположен в созвездии Льва, диаметр «ядра» около 190 000 км, а все сечение потока равно примерно 7 млн. км. Было бы неправильно думать, что метеорные частицы расположены плотно друг к другу; на объем, равный 3 600 000 км³, приходится в среднем одна метеорная частица.

Когда Земля, двигаясь по своей орбите, пересекает «трубку» метеорного потока,она встречает на своем пути метеорные частицы, и тогда мы наблюдаем полет «падающих звезд». Так как метеорный поток действует каждый год, хотя и с неодинаковой интенсивностью, то, очевидно, вся эллиптическая орбита потока усеяна метеорными телами. Однако иногда наблюдаются обильные метеорные дожди. Так, болыщш метеорный дождь Леонид наблюдался в ночь с 12 на 13 ноября 1833 г., когда за 7 часов можно было насчитать 240 тысяч падающих звезд. Тогда Земля встретила ядро потока. В 1866 г., в ночь с 13 на 14 ноября, метеорный дождь повторился; в одну минуту наблюдатели насчитывали свыше ста метеоров. Затем планетные притяжения несколько изменили орбиту потока, и только 17 ноября 1966 г. снова повторился обильный метеорный дождь. Возможно, что в 1999 г. он повторится снова.

Метеоры, принадлежащие потоку Леонид, остаются интересными объектами для наблюдений. Принадлежащие этому потоку частицы обладают большими геоцентрическими скоростями (в среднем около 72 км/сек), что приводит к «энергичному» столкновению метеорных тел с земной атмосферой и вызывает устойчивые следы, которые еще несколько минут видны после угасания метеора.

Установлено, что поток Леонид связан с постепенным распадом кометы Темпеля - Туттля, впервые наблюдавшейся в 1866 г. Период обращения кометы вокруг Солнца равен 32,91 года, наклонение ее орбиты довольно велико (около 163°), а эксцентриситет близок к 0,9.

Рис. 126. Способ отождествления спектральных линий по измерениям метеорного спектра

Неоднократно наблюдались и другие метеорные дожди.

8 1933 г. произошла встреча Земли с метеорным потоком, порожденным кометой Джакобини - Циннера в результате чего в ночь на

9 октября 1933 г. наблюдался обильный метеорный дождь Драконид, когда часовое число метеоров достигало 25 тысяч! Следующая встреча с этим метеорным потоком произошла в 1946 г.

Возникает вопрос о том, сколько частиц находится в потоке и как они распределены в пространстве? Ответ на этот вопрос могут дать только обильные, тщательные, правильно организованные и статистически обработанные наблюдения. Такие наблюдения проводят радиолокационными методами, но очень большую пользу приносят и визуальные любительские наблюдения, поставленные по особой единой программе. Так как блеск метеора зависит от скорости и массы метеорной частицы, а скорости частиц, принадлежащих данному потоку, примерно одинаковы, то подсчет числа метеоров различного блеска дает возможность изучать распределение численности метеорных тел в зависимости от их массы.

Для правильного статистического учета численности метеоров приходится наблюдать не все небо, а выделенный на небесной сфере сравнительно небольшой участок, который ограничивают укрепленной перед наблюдателем рамкой (рис. 127). Регистрируются только те метеоры, которые пролетели внутри выделенной зоны. При этом, как мы увидим, программа наблюдений сильно перегружена и о нанесении на карту путей метеоров не может быть и речи. Кроме того, наблюдатель, ведущий счет пролетевшим метеорам, не имеет права прерывать наблюдений, должен диктовать результаты наблюдений секретарю.

В журнал наблюдений для каждого метеора должны быть занесены следующие данные: порядковый номер, момент полета, звездная величина в максимуме блеска, оценка угловой длины Я, оценка скорости полета, данные о направлении движения, сведения о положении траектории относительно ограничивающей поле зрения рамки, оценка зенитного расстояния середины траектории и описание всех особенностей - наличие вспышек, устойчивого метеорного следа и т. п.

Рис. 127. Устройство кресла для наблюдений метеоров. Изображена также рамка, ограничивающа поле зрения

Кроме того, следует отметить, принадлежит ли метеор действующему в это время потоку или он спорадический, т. е. не входящий в тот или иной метеорный поток.

Из этого перечня очевидно, что к таким наблюдениям надо привлекать наблюдателей, уже хорошо владеющих навыками метеорных наблюдений. Наблюдатель должен заранее приобрести следующие навыки: знать звездное небо и приближенные значения звездных величин многих звезд; уметь правильно оценивать угловые расстояния между звездами; научиться оценивать продолжительность полета метеора, его угловую скорость по следующей шкале: «О» - стационарный метеор (вспыхнувшая точка), «2» - медленный метеор, «4» - метеор средней скорости, «6» - быстрый метеор; уметь оценивать цвет метеоров (в этом ему поможет шкала цвета Остгофа; § 72).

Так как программа не предусматривает нанесения пути метеора на звездную карту, то направление полета метеора определяется по шкале «циферблата часов» (рис. 128). Если метеор летел по направлению к зениту, то пишется число 12. Если он летел направо, то это направление характеризуется цифрой 3. При полете вниз, от зенита - пишут цифру 6, и если налево - то 9 По мере накопления опыта пишут и другие, промежуточные цифры. Кроме того, отмечают расположение пути метеора относительно рамки, ограничивающей поле зрения. Если путь метеора начался и окончился внутри наблюдаемой области неба, то ставят знаки «-J-, -И- Если метеор пролетел через век область, но начался и окончился за рамкой, то ставят знаки «- -». В тех случаях, когда путь метеора начался вне рамки, но окончился внутри наблюдающейся области, ставят знаки «-, +». И, наконец, если метеор вспыхнул в наблюдаемой области, по погас вне ее пределов, то ставят знаки « + , -».

Рис. 128. Шкала 'циферблат часов' для оценки направления полета метеора

Для оценки принадлежности метеора к тому или иному потоку, подготовляясь к наблюдениям, надо посмотреть, где находятся радианты действующих в это время потоков.

Выбор области неба зависит от желания наблюдателя: можно избрать полярную область, область, окружающую зенит и т. п.

В случае действия особо интенсивных потоков - метеорных дождей, ряд данных можно опустить, таких, например, как сведения о направлении полета; главной остается оценка блеска. При большой численности метеоров наблюдатель не успеет определить все их характеристики.

Более подробную инструкцию любитель может найти в «Постоянной части Астрономического Календаря» или в «Справочнике любителя астрономии» П. Г. Куликовского.

Еще одна задача связана с наблюдениями телескопических метеоров. Невооруженным глазом они не видны, их можно видеть только в бинокль или телескоп. Обычно пути телескопических метеоров очень коротки. Часто они начинаются и оканчиваются в поле зрения телескопа, т. е. длина их пути меньше половины градуса.

Эти наблюдения представляют большую ценность, так как телескопические метеоры, наблюдаемые визуально, изучены очень мало.

Полезно наносить пути телеметеоров на звездные карты Боннского Обозрения, на которых нанесены все звезды до 10-й величины, или на карты большого звездного атласа А. А. Михайлова, где изображены звезды вплоть до 8,25 звездной величины. Интересно проследить за потоковыми телеметеорами и определять по этим наблюдениям положение радианта.

Представляют также интерес статистические исследования телеметеоров путем организации их наблюдений в зенитной и полярной областях.

Особенный же интерес представляют корреспондирующие наблюдения телеметеоров, причем базис для них не должен быть большим. Надо только так выбрать поле зрения телескопов, чтобы параллактическое смещение, которое мы и хотим определить, не «увело» телеметеоры из общего поле зрения телескопов (или биноклей). Так как нанесение путей телеметеоров на карты производится гораздо точнее, чем ярких метеоров, то базис можно выбрать длиной в 1-3 км. Отождествление телеметеоров придется делать по моменту пролета, который теперь надо фиксировать с точностью до нескольких секунд. Обработка ведется обычными методами.

Одна из интересных задач - определение зависимости длины телеметеора от его видимой звездной величины.

Кроме того, большой интерес представляют визуальные наблюдения спектров телеметеоров. Так как спектр метеора состоит из нескольких эмиссионных линий, то каждая из них должна иметь интенсивность ненамного меньшую, чем сам телескопический метеор. Рекомендуем установить перед объективом телескопа призму и наблюдать в окуляр с небольшим увеличением (большим полем зрения). Отождествление спектральных линий придется проводить «по памяти», для чего надо хорошо изучить типовой метеорный спектр.

Заметим в заключение, что наблюдения телеметеоров требуют от наблюдателя выдержки и терпения. Ввиду того, что у телескопа поле зрения ограничено, телеметеоров наблюдается гораздо меньше, чем метеоров, видимых невооруженным глазом.