Zajímavá spektra meteorů v roce 2019

Od roku 2014 provozuje Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. kamery pro pozorování meteorů, které jsou vybaveny difrakční mřížkou. Tyto observační systémy umožňují zaznamenat spektrum přelétajícího meteoru a rozšířit tak informace o drobném tělesu Sluneční soustavy, které úkaz způsobilo. V roce 2019 pracovala na budově odborného pracoviště čtveřice spektrálních kamer, které sledovaly vybrané části oblohy v různých směrech.

V roce 2019 jsme provozovali tři různé typy spektroskopických systémů. Dvě stanice byly vybaveny kamerami QHY 5L-II, jedna stanice kamerou PointGrey Grasshopper a poslední kamerou ASI 174. Parametry jednotlivých systémů jsou uvedeny v následující tabulce. Před objektiv každého observačního systému je předřazena holografické mřížka s 1000 vrypy/mm, která umožňuje v závislosti na geometrii letu meteoru získat spektrum s rozlišením až kolem 0,5 nm/pixel.

Kromě spektrálních systémů provozujeme také běžné stanice na sledování meteorů (článek), které umožňují (ve spolupráci s jinými pozorovateli) získat informace o dráze meteoru v atmosféře a meteoroidu ve Sluneční soustavě. Kombinace dráhových informací se spektrem pak přináší mnohem komplexnější informaci o původním tělese.

Ze záznamů získaných v loňském roce jsme vybrali několik zajímavých úkazů, které demonstrují přínos takto koncipovaného pozorování.

Bolid 20190422_214742_ValMezSPNW

Bolid z 22. dubna zaznamenaný v čase 21:47:42 UT byl zachycen na stanicích Těrlicko NW, Zlín N a spektrální kamerou spNW ve Valašském Meziříčí. Ani jeden záznam nezachycuje celou viditelnou dráhu v atmosféře. Z pozorování však bylo možné zjistit, že meteor přelétal nad centrální částí České republiky a svou světlou dráhu v atmosféře započal ve výšce 114,6 km nad povrchem. Dosáhl absolutní jasnosti -3,0 mag. Na základě těchto dat bylo možné také prokázat, že se jedalo o meteor příslušející k právě aktivnímu roji Lyrid. U dráhy však vzhledem k značným chybám v určení rychlosti (stanice zachytily jen počáteční fázi letu bolidu) není možné přesně určit hlavní poloosu, dráha vychází hyperbolická s elementy: q = 0,933 au; e = 1,11; i = 79,9°; peri. = 210,2°; node = 32,2°. Geocentrická rychlost tělesa byla vg = 48,5 km/s.  

Náhled záznamu ze stanice Těrlicko	Náhled záznamu ze stanice Zlín	Náhled záznamu ze stanice VM-spNW
Projekce dráhy meteoru na povrch	Poloha radiantu
Zpracovaný záznam spektra	Složené spektrum	Nekalibrované spektrum ze stanice spNW

20190614_223028_ValMezSPNE

Bolid ze 14. června přelétající v čase 22:30:28 UT byl zaznamenán na stanicích Těrlicko NW, Zlín N a spektrálními kamerami spNE a spNW ve Valašském Meziříčí. Záznam z kamery spNW je nekvalitní vzhledem k technickým problémům stanice během této noci, záznam ze stanice spNE zachycuje stopu meteoru pouze zčásti na samotném začátku v levém horním rohu. Bolid vlétl do atmosféry s geocentrickou rychlostí 29,4 km/s a započal světlou dráhu letu atmosférou ve výšce 90,5 km nad povrchem (nedaleko Opavy), směroval na severozápad nad polské území směrem k Wroclavi. Jeho světlá dráha skončila relativně hluboko, ve výšce asi 70 km nad povrchem. Bolid ulétl dráhu 53,8 km a dosáhl absolutní magnitudy -3,2. Pro přesné určení dráhy je klíčový především záznam ze Zlína, který zachycuje celou dráhu bolidu. Pravěpodobně se jednalo o meteor příslušející slabému roji Severních m Sagittariid (NSA). Meteoroid se pohyboval po protáhlé eliptické dráze s nízkým sklonem 6,1°, excentricitou 0,851 a přísluním ve vzdálenosti jen 0,345 au od Slunce.  

Náhled záznamu ze stanice Zlín	Náhled záznamu ze stanice Těrlicko	Náhled záznamu ze stanice VM-spNE
Projekce dráhy meteoru na povrch	Poloha radiantu	Dráha meteoroidu ve Sluneční soustavě
Zpracovaný záznam spektra		Nekalibrované spektrum ze stanice spNE

20190903_200822_ValMezSPNE

Bolid ze 3. září přelétající v čase 20:08:22 UT byl zaznamenán na stanicích Vsetín-E a na třech kamerách ve Valašském Meziříčí (širokoúhlá kamera wfE, kamera se středním polem mfE a spektrální kamera spNE). Pro určení dráhy byly použity záznamy ze Vsetína a naší kamery mfE (při použití záznamu z kamery wfE byl výsledek určení dráhy méně přesný). Bolid vlétl do atmosféry s geocenttrickou rychlostí 20,8 km/s. Světlou dráhu letu atmosférou započal ve výšce 100,3 km nad povrchem a skončil relativně hluboko, ve výšce asi 63,2 km nad povrchem. Bolid ulétl dráhu 40,6 km a dosáhl absolutní magnitudy -2,8. Podle určené dráhy ve Sluneční soustavě se jednalo o meteor příslušející slabému roji n Andromediid (NDR). Meteoroid se pohyboval po eliptické dráze se sklonem 33,5°, s excentricitou 0,609 a přísluním ve vzdálenosti 1,009 au od Slunce. Zajímavostí je, že se Zemí se setkal prakticky v přísluní dráhy, odsluní se nacházelo v centrální části hlavního pásu planetek. 

Náhled záznamu ze stanice Vsetín	Náhled záznamu ze stanice VM-wfE	Náhled záznamu ze stanice VM-mFE
Projekce dráhy meteoru na povrch	Poloha radiantu	Dráha meteoroidu ve Sluneční soustavě
Zpracovaný záznam spektra		Nekalibrované spektrum ze stanice spNE

20191117_041459_ValMezSPNW

Bolid ze 17. listopadu přelétající v čase 04:14:59 UT byl zaznamenán na stanicích Těrlicko-NW a Valašské Meziříčí wfSE, spektrum bylo zachyceno kamerou spNW a jedná o jeden z nejlepších záznamů v historii našich spektrálních pozorování (z Valašského Meziříčí). Přestože dráha bolidu je na záznamu z Těrlicka zachycena celá, komplikuje měření nízká oblačnost a celková vysoká jasnost úkazu, která způsobila značnou saturaci detekčního systému. Záznamy z Valašského Meziříčí jsou v obou případech neúplné, bolid vylétá ze zorného pole obou kamer. Přesto bylo možné na základě těchto záznamů určit hrubou dráhu, u které jsme od začátku předpokládali, že by mohla patřit meteorickému roji Leonid (vzhledem k aktivitě tohoto roje v daném období). Bolid vlétl do atmosféry vysokou geocentrickou rychlostí 71,8 km/s. Světlou dráhu letu atmosférou započal ve výšce 123,3 km nad povrchem a skončil relativně hluboko, ve výšce asi 67,3 km. Bolid ulétl dráhu 64,3 km a dosáhl absolutní magnitudy -6,4 (zde je třeba říci, že vzhledem k saturaci záznamu a chybějícímu nejjasnějšímu úseku dráhy z VM je zřejmě absolutní jasnost úkazu značně podceněna). V projekci na zemský povrch započal bolid světlou dráhu necelých 20 km západně od Pardubic a skončil asi 5 km severně od Městce Králové. Podle určené hrubé dráhy ve Sluneční soustavě se jednalo o meteor příslušející k roji Leonid (jak jsme očekávali). Přesnější určení dráhy tohoto kusu ale není na základě dostupných údajů možné. 

Náhled záznamu ze stanice Těrlicko	Náhled záznamu ze stanice VM-wfSW	Náhled záznamu ze stanice VM-spNW
Projekce dráhy meteoru na povrch	Poloha radiantu	Dráha meteoroidu ve Sluneční soustavě
Zpracovaný záznam spektra	Animece záznamu spektra	Nekalibrované spektrum ze stanice spNW

20191214_200732_ValMezSPSE

Bolid ze 14. prosince přelétající v čase 20:07:32 UT byl zaznamenán na stanicích Těrlicko-SW, Zlín-N a Valašské Meziříčí wfSE, spektrum bylo zachyceno kamerami spNE a spSE. Dráha bolidu je zachycená celá na všech záznamech z širokoúhlých kamer, pouze záznam ze Zlína však není rušen oblačností. Na základě těchto záznamů bylo možné určit dráhu bolidu v atmosféře i ve Sluneční soustavě. Bolid vlétl do atmosféry geocenttrickou rychlostí 31,5 km/s. Světlou dráhu letu započal ve výšce 99,3 km nad povrchem a skončil relativně hluboko, ve výšce asi 44,5 km. Bolid ulétl dráhu 90,0 km a dosáhl absolutní magnitudy -3,8 (vzhledem k saturaci záznamů v nejjasnějším úseku dráhy je zřejmě absolutní jasnost úkazu podceněna). Z našeho pohledu je velmi zajímavé umístění dráhy nad Českou republikou. V projekci na zemský povrch započal bolid světlou dráhu nedaleko Mostů u Jablůnkova a skončil nedaleko Rajnochovic. V projekci na zemský povrch přelétal velmi blízko stanicím ve Valašském Meziříčí - mezi obcemi Bystřička a Jarcová, asi 4 km od spektrálních stanic, čili z Valašského Meziříčí byl pozorovatelný prakticky v nadhlavníku. Podle dráhy ve Sluneční soustavě se jednalo o meteor příslušející k slabému roji Prosincových ro Geminid (DRG), jehož radiant a období aktivity se překrývají s klasickými Geminidami. Parametry dráhy: q = 0,164 au (těleso v přísluní vstoupilo blíže ke Slunci než Merkur); e = 0,857; i = 21,0°; peri. = 323,7°; node = 262,3°. Geocentrická rychlost tělesa byla vg = 31,5 km/s. Afelium dráhy bylo v hlavním pásu planetek. Spektrální záznamy jsou ovlivněny oblačností, která pokrývala značnou část oblohy, kalibrované záznamy proto vykazují řadu artefaktů. Vzhledem ke geometrii záznamu lze rozumně proměřit pouze spektrum ze stanice spNE.

Náhled záznamu ze stanice Těrlicko	Náhled záznamu ze stanice Zlín	Náhled záznamu ze stanice VM-wfSE
Projekce dráhy meteoru na povrch	Poloha radiantu	Dráha meteoroidu ve Sluneční soustavě
Zpracovaný záznam spektra - spSE	Zpracovaný záznam spektra - spNE	Nekalibrované spektrum ze stanice spNE

Během prosince 2019 a ledna 2020 probíhaly experimenty s výkonem spektrálnch stanic. Dosavadní způsob pozorování umožňoval získat záznam spektra pouze v 256 úrovních šedé, což se ukázalo jako nedosatečné (některé spektrální čáry byly saturované) a zároveň tak byl degradován teoretický výkon techniky, která je v případě všech používaných kamer schopná dodat 4096 úrovní. Změnou konfigurace stanic a záznamového software se nám tento nedostatek podařilo obejit (za cenu nižší automatizace pozorování). V květnu 2020 byla spektrální kamera stanice spNE (ASI174) nahrazena kamerou PointGrey. V současnosti tak provozujeme dvě stanice s kamerami QHY5IIL a dvě stanice s kamerami PointGrey. Systémy v tomto uspořádání již přinesly zajímavé výsledky. Budeme se jim věnovat v příštím článku, který se ohlédne za prvním půlrokem spektrálních pozorování v roce 2020.