Красноярский Государственный Университет Реферат по астрофизике Методы визуального наблюдения метеоров Факультет физический Преподаватель Баранов А.М. Оценка зачет Сдавал Капитонов Н.А. Ф-42 Ноябрь 1998г Содержание.ВВЕДЕНИЕ 3 ВИЗУАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ МЕТЕОРОВ 4 Многократный счет метеоров 4 Наблюдения радиантов 7 Наблюдения телескопических метеоров телеметеоров 8 ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ МЕТЕОРОВ 9 СПЕКТРОГРАФИРОВАНИЕ МЕТЕОРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИН ВОЛН СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИИ 10 Введение. Наблюдения метеоров представляют широкое поле деятельности для любителей астрономии.
Ими был собран большой наблюдательный материал о метеорах, на основе которого выполнены ценные научные работы, внесен значительный вклад в развитие науки о метеорах. А некоторые виды наблюдений метеоров попросту и сейчас невозможно провести без участия любителей. Это, прежде всего, наблюдение болидов и поиски вероятно выпавших после них метеоритов.
Визуальные наблюдения численности поточных и спорадических метеоров позволяют изучить структуру метеорных потоков и оценить приток метеорного вещества на Землю. Широкому кругу любителей астрономии доступны и некоторые простые виды фотографических наблюдений метеоров. При визуальных наблюдениях метеоров предполагается что наблюдатель в достаточной мере знаком с созвездиями и умеет ориентироваться на звездном небе, используя для этого звездные атласы, например, А. А. Михайлова.
Для визуальных наблюдений метеоров требуется также знание блеска звезд. Удобны для этой цели копии звездных карт, на которых около каждой звезды указаны ее звездная величина и цвет. Для телескопических наблюдений метеоров необходимы карты, содержащие звезды до 8-10-й звездной величины, например большой атлас А. А. Михайлова или атлас Бечваржа. Самые слабые звезды, видимые невооруженным глазом в безлунную ночь около зенита, имеют 6-ю звездную величину.
Визуальные и простые фотографические наблюдения метеоров, проведенные любителями астрономии со скромным оборудованием, имеют научное значение, если они проведены но заранее продуманной программе и методике с целью решения конкретной задачи. К таким наблюдениям относятся многократный счет метеоров, базисное фотографирование и спектрографирование метеоров. Особую ценность имеют систематические однородные наблюдения, проведенные коллективно в течение продолжительных периодов времени. Большое значение для успешных наблюдений имеет место их проведения и оборудование наблюдательной площадки.
Современные города являются источником сильного рассеянного освещения. Поэтому большинство астрономических наблюдений, в том числе метеорных, невозможно проводить в черте города. Наблюдательный пункт должен быть выбран желательно подальше от города, вдали от источников сильного освещения. Если производятся базисные наблюдения, то второй корреспондирующий пункт выбирается на расстоянии 30-40 км от основного.
Основной пункт должен быть оборудован рамками для счета метеоров, топчанами, спальными мешками и матрацами для наблюдателей и, по возможности, бинокулярными трубками со штативами для наблюдений слабых метеоров и метеорных следов, установками для фотографических наблюдений. Необходимо иметь звездные карты и радиоприемник для проверки часов по сигналам точного времени. Одежда наблюдателей должна быть достаточно теплой, по сезону, и удобной для наблюдений. ВИЗУАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ МЕТЕОРОВ По визуальным наблюдениям метеоров ярче 5-й звездной величины или ярче 8 9-й звездной величины с помощью небольших оптических приборов бинокли и др. можно решать ряд интересных задач.
К первой группе задач относятся определение функции светимости метеоров и распределение метеорных тел по массам, изучение суточной и сезонной вариации численности метеоров, пространственной плотность метеорных тел, притока метеорного вещества на Землю и т. д. Эта группа вопросов решается с помощью так называемого многократного или квалифицированного счета метеоров.
Вторую группу задач составляют поиск и подтверждение теоретических кометных радиантов, определение положения и смещения радиантов слабых потоков, выявление новых радиантов и определение степени активности исчезающих потоков. Эти задачи требуют нанесения путей метеоров на карты звездного неба в гномонической центральной проекции для определения координат радиантов графическим путем. Многократный счет метеоров проводится группой из четырех - семи человек, один из которых выполняет обязанности секретаря.
Группа наблюдает за околозенитной областью неба диаметром около 60 и регистрирует все метеоры появляющиеся в этой области. Счет метеоров через круглые рамки, установленные над головой каждого наблюдателя на такой высоте, чтобы диаметр поля зрения составлял 60 а центры кругов проецировались в зенит. В качестве круглых рамок можно использовать гимнастические обручи. Наблюдатели располагаются параллельно друг другу головой под своим кругом так, чтобы каждый наблюдал одну и ту же область неба, ограниченную обручем.
Порядок проведения многократного счета метеоров приблизительно такой. При появлении метеора в ограниченной рамкой области неба наблюдатель сообщает секретарю голосом или нажатием кнопки специального электрического сигнала, что он заметил метеор. Секретарь зарегистрировав момент пролета метеора по часам с точностью до 1 мин, отмечает в журнале, какими наблюдателями замечен метеор например, по вспышке лампочки под соответствующим номером наблюдателя на табло, и сообщает наблюдателям номер метеора.
Каждый, кто заметил этот метеор вслепую, не отрывая глаз от неба, на полоске бумаги, сложенней гармошкой, рядом с номером, сообщенным секретарем, записывает следующие данные 1. Максимальную звездную величину метеора с точностью до 0,5 звездной величины, которая оценивается путем сравнения с находящимися близко звездами. Средний блеск метеора m определяется по данным большинства наблюдателей. 2. Направление полета метеора, определяемое по правилу циферблата. За 0 часов или 12 принимается направление к северу, 3 - к востоку, 6 - к югу, 9 - к западу и т.п. Если метеор пролетит через зенит, то его направление определяется сразу же. В других случаях направление полета метеора определяется путем мысленного параллельного снесения его к зениту. 3. Положение метеора относительно рамки если видимый путь метеора полностью поместился в контролируемой части неба, то он отмечается метками если начало пути метеора находится вне, а конец внутри круга, то - если начало пути метеора находится внутри круга, а конец вне круга, то - если метеор пересек весь круг и его начало и конец пути вне круга то 4. Принадлежность метеора к потоку отмечается буквой например, Г-геминид.
Метеор спорадического фона отмечается буквой с. Принадлежность метеора к потоку определяется по направлению полета метеора. При действии известного потока необходимо знать положение его радианта на небе в данный момент и характерные особенности метеоров этого потока.
Метеоры, принадлежащие одному и тому же потоку, имеют близкие физические свойства, что проявляется в их цвете и очерченности.
Для определения принадлежности метеора к потоку необходимо иметь достаточный опыт определения радиантов из наблюдений разных потоков. Принадлежность метеора к потоку может быть сообщена наблюдателями секретарю поочередно после пролета каждого метеора, если позволяет промежуток времени до полета следующего метеора.
Если численность метеоров очень большая, что случается при пике активности некоторых потоков, то регистрации подлежат только блеск и принадлежность метеора. При необходимости уменьшается площадь наблюдаемой области неба, например до диаметра 30. 5. Зенитное расстояние z середины метеора, наблюдается если наблюдается не околозенитная область неба. При возможности, кроме перечисленных данных, желательно регистрировать следующие параметры метеора 6. Угловую скорость w по числовой шкале 1 - мгновенный, очень быстрый 2 - быстрый 3 - средний 4 - медленный 5 - очень медленный, стационарный. 7. Цвет метеора к - красный, о - оранжевый, ж - желтый, з - зеленый, г - голубой, с синий, б белый, ф фиолетовый. 8. Угловую длину в градусах, которая оценивается путем сравнения с угловыми расстоянием между известными звездами.
Например, угловое расстояние между звездами и Большой Медведицы равно 5,5 и т. д. 9. Продолжительность полета метеора t в секундах и их долях.
Для оценки этой величины наблюдателю необходимо предварительно тренироваться в отсчете малых промежутков времени, 10. Особенности метеора вспышки, распад на части след указываются в примечании. При многократном счете метеоров очень важно точно регистрировать, моменты начала и конца каждого интервала наблюдений и перерывов для отдыха. Обычно наблюдения проводятся непрерывно в течение 50 или 60 мин после чего делается перерыв на 10-15 мин. Если позволяют условия наблюдения отсутствуют облачности лунного освещения, то общее время наблюдения в течение одной ночи должно составлять не менее 2 - 3 часов.
Очевидно, наблюдения метеоритного потока будут наиболее эффективными в часы, близкие к времени кульминации его радианта. Предварительная обработка результата наблюдений, если их объем невелик, должна быть проведена сразу же после наблюдений или же на следующий день. Данные всех наблюдений аккуратно заносятся в журнал многократного счета метеоров, в которых непременно указываются следующие общие данные 1. Дата наблюдений год, месяц, число. 2. Моменты начала и конца наблюдений с указанием перерывов и по какому времени - всемирному, московскому или местному декретному. 3. Поправка часов по сигналам точного времени если часы отстают, и если часы спешат. 4. Место наблюдений точное название, географические координаты широта и долгота, высота над уровнем моря. 5. Фамилии, имена, отчества наблюдателей, их адрес и обозначения. 6. Данные о рамках диаметр, высота, поле зрения. 7. Предельная звездная величина видимых в зените звезд отмечается для каждого часового интервала наблюдений. 8. Условия наблюдения наличие постороннего освещения, дымки и облачности на небе и их изменения. 9. Состояние наблюдателей бодрое, усталое и т. п. Результаты наблюдений должны быть внесены в таблицу.
Обработка полученного наблюдательного материала может быть проведена самостоятельно или под руководством специалиста.
Первичной задачей обработки многократного счета метеоров является определение полного числа метеоров каждой звездной величины например, 2-й - от 1,5 до2,5 3-й - от 2,5 до 3,5 и т. д появившихся за определенный интервал времени на патрулируемом участке неба. Один наблюдатель не в состоянии заметить все метеоры, пролетающие в поле его зрения.
Способность наблюдателя замечать метеоры понижается по мере перехода к более слабым метеорам и от центра к периферии обозреваемой области неба. Для определения полного числа Nm метеоров каждой звездной величины m появившихся за определенный интервал времени на ограниченном участке неба, необходимо учесть коэффициент замечаемости метеоров. Коэффициент замечаемости метеоров, выражающий отношение числа зарегистрированных метеоров ко всем появившимся в данной области, больше для группы наблюдателей, чем для индивидуального наблюдателя.
Многолетний опыт наблюдателей Московского отделения ВАГО показывает, что без существенного ущерба для результатов обработки наблюдений можно принять коэффициент внимания у всех наблюдателей одинаковым, но различным для разных звездных величин. Наблюдения метеорных потоков, проведенные различными группами наблюдателей одновременно в разных пунктах нашей страны, удаленных друг от друга на больших расстояния по долготе, позволяют детально изучать структуру метеорных роев. Большой вклад в решение этой задачи могут внести любители астрономии.
Определение радиантов требует предварительной тренировки на богатых яр... После пролета метеора необходимо как можно точнее запомнишь его путь с... После этого видимый путь наносится карандашом на карту в виде стрелки,... Опытные наблюдатели оценивают блеск метеора с погрешностью до 0,2-0,3. Во время наблюдений необходимы регулярные перерывы для отдыха на 10 -1...
Большой звездный атлас А. Бечваржа зарекомендовал себя как самые удобные при подобных наблюдения... Малыми камерами обычно фотографируются яркие метеоры - болиды, имеющие... Длиннофокусные камеры позволяют получать многоинформативные фотография... На обоих пунктах камеры должны быть ориентированы так, чтобы они фотог...
СПЕКТРОГРАФИРОВАНИЕ МЕТЕОРОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИН ВОЛН СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИ... Каждый метеорный спектр имеет большую научную ценность, так как обраба... Для увеличения шанса фотографирования спектра метеора можно использова... Фокусировка спектрографа должна быть произведена довольно тщательно пу... Качество спектра будет хорошим, если направление полета метеора паралл...
Литература. 1. Бабаджанов П. Б. Метеоры и их наблюдение М. Наука 1987 2. Симоненко А. Н. Обработка фотографий метеоров М Изд-во АН СССР, 1963 3. Федынский В. В. Метеоры М. Гостехиздат, 1956 4. Цесевич В. П. Что и как наблюдать на небе 6-е изд М. Наука, 1984.