Jasný meteor 7. března 2013

Dne 7. března 2013 hodinu po půlnoci (SEČ, všechny časy v následujícím textu jsou jsou uvedeny v SEČ) přeletěl nad jižním Polskem velmi jasný meteor – bolid. Přes nepříznivé počasí na většině území ČR se jev podařilo zachytit na videozáznamech z dvojice kamer české části sítě CEMENT (Central European MEteor NeTwork), a také v jižním Polsku na pěti stanicích polské bolidové sítě PFN. Rovněž byla zachycena rádiová odezva od ionizované stopy vytvořené tímto meteorem pomocí pasivního radarového zařízení SMRST (SMPH). Při opakovaných explozích meteor dosáhl absolutní jasnosti kolem -7 mag. Jeho zdánlivá jasnost byla však ještě vyšší. Již tak mimořádný úkaz si na své konto připsal ještě jednu výjimečnost: na jednom z videozáznamů se kolem přelétajícího bolidu podařilo zaznamenat malé halo.

Průlet meteoru atmosférou se podařilo zaznamenat na dvou stanicích středoevropské sítě pro sledování meteorů – CEMENT, a to ve Valašském Meziříčí a v Kroměříži. Okolní stanice této sítě (Maruška, Bílý kříž i Vsetín) již v té době měly zataženo (nebo jejich zorné pole míří jiným směrem). Jev se podařilo zaznamenat rovněž na polském území, a to pomocí kamer Polské bolidové sítě - PFN (stanice PFN32, PFN37, PFN40, PFN41 a PFN42). Změny jasnosti v atmosféře byly detekovány na profesionální stanici Evropské bolidové sítě (ASU AV ČR) na Lysé hoře. Na videozáznamu z Valašského Meziříčí je těleso patrné v čase 0:59:47 s - 50,4 s (+/- 0,1 s), celý jev tedy trval asi 3,4 s. Nejdelší část stopy však byla za lepších atmosférických podmínek pozorována ze stanice PFN40, kde jev začíná ještě asi o 0,1 s dříve). Je však potřeba si uvědomit, že vizuální pozorovatel za jasné oblohy (která byla jen v Polsku) by let meteoru mohl sledovat dříve, protože detekční limit citlivosti kamer je za běžných okolností asi 2,5 mag a při vysoké oblačnosti ještě více. Profesionální bolidová síť získala pomocí čidel jasu oblohy interval přeletu 0:59:48,1s - 50,3 s, což odpovídá nejjasnější a nejbližší části letu tělesa (respektive explozivnímu zániku objektu). Zaznamenaný rychlý konec jevu je v dobrém souhlasu s časem určeným z videozáznamů.   

PFN32	PFN37	PFN40	PFN41
PFN42		Valašské Meziříčí	Kroměříž
Soubor snímků pro jednotlivé stanice, které objekt zachytily.

Vzhledem k tomu, že jsou k dispozici záznamy z celkem sedmi stanic ve střední Evropě, bylo možné na základě čtyř nejúplnějších záznamů s vhodnou geometrií spočítat dráhu letu tělesa v atmosféře a původní dráhu meteoroidu ve sluneční soustavě. Parametry dráhy spočetl Jakub Koukal (SMPH, CEMENT). Nominální vypočtená dráha meteoroidu ve Sluneční soustavě z modelu se započtenou decelerací (zpomalování vlivem brždění o atmosféru Země) má následující parametry: vzdálenost přísluní q=0,971 AU, excentricitu e=0,967, argument přísluní w=163,2°, délka výstupního uzlu W=346,4° a inklinace i=115,9°. Zajímavý je především poslední parametr 'i', který značí dráhu s vysokým sklonem 115,9° vůči rovině oběhu Země, a vzhledem k tomu, že číslo je větší než 90, jedná se o dráhu retrográdní (těleso obíhalo v opačném smyslu než Země). Největší nejistota panuje u stanovení excentricity a tím pádem velikosti hlavní poloosy dráhy tělesa. Takový typ drah je typický pro komety, tedy i v našem případě by se mohlo jednat o objekt kometárního původu. Tomu nasvědčuje i nízká hodnota soudržnosti materiálu meteoroidu, mez pevnosti byla podle průběhu fragmentace stanovena na 0,036 MPa (+/- 0,011). Tato hodnota spadá do třídy pevnosti IIIB, což je měkký kometární materiál. Podle výpočtů těleso vstoupilo do atmosféry vysokou geocentrickou rychlostí 61,3 km/s. Také proto začalo svítit velmi vysoko v atmosféře, ve výšce 119 km nad Zemí. A pohaslo ve výšce 67 km nad povrchem. Pozorovaná dráha v atmosféře měla délku 168 km. 

Dráha meteoroidu ve Sluneční soustavě odvozená na základě měření se započtenou decelerací v atmosféře.

Projekce lineární atmosférické dráhy na povrch Země. Zde je vidět, které stanice byly k výpočtům použity a jakou část daného jevu ve skutečnosti zaznamenaly.

Jak je vidět z křivky jasnosti získané na základě záznamu z Valašského Meziříčí, zpočátku probíhalo zjasňování meteoru rovnoměrně. Po sérii několika záblesků značících počátek fragmentace objektu dochází po 1,7 s letu k maximálnímu zjasnění, jehož absolutní jasnost byla na základě vícestaničního pozorování stanovena na -7 mag (určení jasnosti je však problematické, neboť záznamy ze všech stanic jsou vesměs saturované, a navíc na obloze chybí odpovídající srovnávací objekty). Po maximálním záblesku dochází k rychlému poklesu jasnosti a následnému kolísání, které se ale nakonec ustálilo a zánik zbytků tělesa již probíhal opět rovnoměrně. Křivka vývoje jasnosti po explozích je však zkreslena pohasínající stopou, která v tom okamžiku byla jasnější než zbylé těleso. Poslední viditelné známky tělesa na videu z Valašského Meziříčí jsou v čase 0:59:50,3 s, záznam s pohasínající stopou však končí až o sekundu později.

Vývoj absolutní jasnosti bolidu odvozený na základě redukovaných video dat z Valašského Meziříčí.

Stopa objektu v atmosféře byla na videozáznamech pozorovatelná minimálně dalších několik sekund po zmizení tělesa, ale vizuální potvrzení jejího trvání chybí. Částice uvolněné při průletu tělesa po jeho kontaktu s atmosférou Země však vytvořily sloupec ionizovaného plynu. Ten funguje jako ‚zrcadlo‘ pro vhodné frekvence rádiových vln, a díky tomu je možné detekovat stopy meteorů v atmosféře na základě sledování signálu vzdálené rádiové stanice, která je jinak mimo přímý dosah. Stopa tohoto bolidu byla zachycena pasivním rádiovým detektorem SMRST, který na Hvězdárně Vsetín provozuje SMPH. Rádiová odezva stopy byla poprvé zachycena v čase 0:59: 47 (+/- 2s), což je ve velmi dobrém souhlasu s video pozorováním, a naposledy byly její známky patrné v čase 1:03:39 (+/- 5s), tedy necelé 4 minuty po zdokumentovaném začátku jevu.       

Rádiový záznam ze zařízení SMRST. Hvězdárna Vsetín, SMPH.

Halo kolem bolidu.

Jasnost zdokumentovaného jevu měla za následek ještě jedno unikátní pozorování. Vzhledem k tomu, že na stanici Valašské Meziříčí bylo v době pozorování zataženo vysokou cirrovitou oblačností, způsobil meteor zdánlivé jasnosti kolem -9 mag vznik optického úkazu známého jako malé halo. Ten je obvykle pozorován u Slunce či Měsíce poblíž úplňku, protože pouze tyto objekty obvykle umožní vznik dostatečně jasného halo pro běžné pozorování. Halo vzniká díky odrazu a lomu paprsků světla na ledových krystalech přítomných ve vysoké atmosféře ve výšce kolem 8-10 km nad povrchem. Z pohledu ČR je pozorování halového jevu u jasného bolidu výjimečnou raritou. Záznamy podobných úkazů ve světě lze nalézt u videopozorování jasných bolidů pomocí automatických celooblohových komor, ale i tak se jedná maximálně o desítky zdokumentovaných případů na celém světě.

Zachycení takto jasného meteoru a za daných okolností (atmosférických podmínek) je přesně úkolem pro pozorovatele sdružené v rámci sítě CEMENT. Jedině tyto poloamatérské stanice jsou schopny pracovat i za nepříznivého počasí, neboť princip jejich činnosti je podobný spíše zařízením na ostrahu majetku. Jsou tedy v činnosti i za atmosférických podmínek, za kterých (z technických důvodů) neprobíhá fotografické ani elektronické sledování profesionálními celooblohovými systémy (ať už se jedná o systém ASU AV ČR nebo ASU SAV). 

Zařízení na Hvězdárně Valašské Meziříčí bylo zakoupeno v roce 2011 v rámci projektu KOSOAP. V roce 2012 byla jeho činnost automatizována a rozšířena o nový kamerový systém.

Odkazy: Videa úkazu z Valašského meziříčí

autor: Jiří Srba