PHSP Když se řekne meteor

Letmý záblesk na obloze, prodloužený o rozplývající se mlhavý obláček, či navíc výjimečně doplněný explozí určitě dokázal mezi „nehybnými“ stálice zaujmout už naše praprapředky. Vysvětlení podstaty tohoto jevu čekalo tisíciletí až na moderní éru člověka, na jeho invenci spojenou se systematickým výzkumem.
Pozorování meteorů má stále své kouzlo v překvapivosti – nelze předpovědět kde přesně, kdy a jak jasný úkaz nastane. Proto je toto pozorování stále atraktivní, a mladým zájemcům o astronomii umožňuje jednoduchými prostředky získat zajímavé informace, které mají i odborný význam a na kterých se lze naučit, jak zpracovávat vědecká data. Ukažme si, co všechno je k tomu potřeba.

Základní pojmy

Meteor (podle řeckého μετεώρώσ) byl a dodnes je chápán jako jev v ovzduší (také déšť či sníh je hydrometeor). Teprve rozvoj vědy na přelomu 17. a 18. století (Haley – výšky meteorů kolem 70-120 km), analýza drah těles v zemské atmosféře a ve Sluneční soustavě, ale též chemická analýza (Chladni -1794) meteoritů, tedy těch částí meteorů, které nezanikly při průletu atmosférou, napomohly objasnit původ vzniku úkazu, který známe jako pád či přelet meteoru. Lidově tento jev popisujeme jako „padající hvězdu“ a v češtině lze najít ještě další krásné výrazy pro meteor – létavice a nebo povětroň.
Původce meteoru se označuje jako meteoroid. Jedná se tedy o těleso, které se pohybuje mimo zemskou atmosféru kosmickým prostorem. Zdrojem meteoroidů může být buď kometární aktivita (Schiaparelli 1866, částice kometárního jádra uvolněné do okolí – tedy do komy a do kometárního chvostu), srážka planetek či podobná mimořádná událost, jakou je dopadu meteoritu na povrch Měsíce či Marsu, kdy je vyvržen do kosmického prostoru materiál z místa dopadu (na Zemi byly skutečně též nalezeny meteority původem z Měsíce a nebo z Marsu). Meteoroidy z jiných planetárních soustav nebyly pozorovány. Komety se díky své dráze stávají zdroji meteoroidálních částic (Whiple, Plavec), které se pohybují na podobných drahách jako mateřská kometa. U těchto meteoroidů, které vstoupí ve výšce kole 110-80 km nad povrchem (podle rychlosti a struktury) do zemské atmosféry a mohou v pravidelných intervalech předvádět meteorickou aktivitu, mluvíme o rojových meteorech, meteory na náhodných drahách označujeme jako sporadické.
Dráhy meteoroidů jsou především ovlivňovány gravitací těles Sluneční soustavy a tlakem slunečního záření, postupně se oblaky meteoroidů „ředí“ a jejich protáhlý proud se rozšiřuje, aktivita meteorického roje slábne a počet srážek se zemskou atmosférou klesá, či může dokonce zaniknout. Dráhy meteoroidů jsou sice v prostoru rovnoběžné, ale následkem perspektivy je v atmosféře možno pozorovat pomyslný bod (radiant), odkud pak meteory míří všemi směry, zpravidla je roj označen podle souhvězdí (např. Leonidy, Perseidy, Lyridy), či jasné hvězdy v blízkosti radiantu (éta Aquaridy).
Podle pozice na dráze se do zemské atmosféry mohou přiřítit rychlostí v intervalu
10 km/s – 70 km/s, což odpovídá při hmotnosti např. 1 g (tzn. přibližně průměr 1 mm) energii v intervalu 5x107 – 2,45x109 J, a proto se většina meteorů v atmosféře vypaří (teplota dosahuje řádově tisíců °C). Jasnost meteorů se průměrně pohybuje kolem +2 magnitudy (což je jasnost srovnatelná s Polárkou). Velmi jasné meteory (jasnější než Venuše, tzn. -4 mag) jsou označovány jako bolidy, v mimořádném případě může dopadlý meteorit vytvořit meteorický kráter.
Malé odbočení – meteority podle složení dělíme na kamenné (chondrity – C, H O, N v názvu naznačuje složení tělesa, patří k nejčetnějším a pochází pravděpodobně z planetkového pásu, malým kuličkám ve struktuře se říká chondry), železné meteority jsou tvořeny slitinou železa a niklu, vzácně se nachází i smíšené meteority železokamenné, případně achondrity (kamenné meteority podobné pozemským horninám). Unikátní typ představují uhlíkaté chondrity, které po pádu podléhají rychlému rozkladu – protože jsou velmi křehké a obsahují hodně těkavých látek, stačí trocha deště a meteorit je „rozmytý“ v místě dopadu.
Meteory slabší než nejslabší hvězdy viditelné pouhým okem označujeme jako teleskopické meteory, na jejich pozorování je potřeba dalekohled či výkonné fotografické zařízení. Pozorování meteorů nemusí probíhat jen v oboru viditelného světla, od konce druhé světové války je znám i způsob radarového pozorování a odraz elektromagnetického záření od meteorických stop (jedná se vodivou oblast atmosféry v okolí prolétajícího meteoroidu) umožňuje sledování v oboru rádiových vln. Nejdrobnější částice lze v atmosféře sledovat na základě měření výškových sond (mikrometeority) a nebo v kosmickém prostoru pomocí družic; těmto mikroskopickým částečkám pak říkáme mikrometeoroidy.
Mladý meteorický roj či roj doplněný materiálem po opakovaném průletu komety kolem Slunce se může zasloužit o mimořádnou aktivitu, která se označuje jako meteorický déšť (za hodinu lze v přepočtu spatřit stovky až tisíce meteorů, taková frekvence však trvá jen desítky minut), staré meteorické roje mají naopak trvání desítky dní a nevýrazné maximum, průměrný počet meteorů se pohybuje kolem 3 až 4 meteorů za hodinu a prakticky splývá s počtem náhodných (sporadických) meteorů, aktivní meteorické roje mívají frekvenci několik desítek meteorů za hodinu.

Systematická pozorování meteorů

Na přelomu 19. a 20. století se začínají z řad poučených zájemců o astronomii a profesionálů vyčleňovat pozorovatelé meteorů, kteří se věnují zprvu rozlišování rojových a ostatních meteorů, po zapojení zakreslování a statistických metod vzniká základ nového pozorovatelského odvětví. V ČSR se ve 20. letech minulého století formují především díky ČAS pozorovatelé meteorů, kteří postupně zvedají laťku pozorování díky zákresům do gnómonických map (1940) a v 50. a 60. let 20. století propracovávají a rozvíjí teleskopická pozorování. Metodika pozorování a zpracování dat představuje ve své době světovou špičku; byla tak založena tradice, která ve vlnách prožívá i léta následující – až do poklesu zájmu na konci minulého století (bohužel ani kampaně při návratech mateřských komet a bohatých aktivitách Perseid a Leonid v 90. letech nepozvedly zájem a počet našich pozorovatelů na poválečnou úroveň). Silná pozorovatelská skupina, která je schopna navázat na celostátní meteorické expedice, zůstala na Slovensku, zájem v České republice je v současné době reprezentován jen několika málo aktivními pozorovateli.
V západní Evropě dochází k aktivizaci naopak na sklonku 80. let, v roce 1988 je založena International Meteor Organization – IMO, (http://www.imo.net), díky výborné organizaci a koordinaci se rychle stává podněcovatelem celosvětových pozorovatelských aktivit a hlavně nabízí možnost databázového uložení pozorování a dále programového vybavení pro analýzu napozorovaných dat. Internet dále nabízí desítky tisíc odkazů na skupiny pozorovatelů a miliony odkazů na informace s meteory spojené. I tím lze argumentovat, jak velký zájem o meteory lidé mají. Může nás těšit, že z české tradice je dodnes aktuální používání Gnómonického atlasu Brno 2000,0 pro zakreslování meteorů jako celosvětového standardu. Dále je zde Česká astronomická společnost (ČAS) a především Společnost pro meziplanetární hmotu (SMPH, http://smph.astro.cz), která se snaží aktivovat a dále rozvíjet zájemce o pozorování meteorů v ČR. Tradiční podpora pozorovatelů meteorů na hvězdárnách se vytratila, dnes spíše pozorují jednotlivci či malé skupinky zájemců o tuto atraktivní část astronomie. Bohužel v těchto izolovaných skupinách nedochází ke konfrontaci s dalšími pozorovateli, výsledky jsou zatěžovány nejrůznějšími chybami, a tak i přes jejich chvályhodnou snahu nelze z napozorovaných údajů získat požadovanou kvalitu.
Samostatnou kapitolu tvoří zhoršování pozorovacích podmínek – časových, světelných či bezpečnostních.
Předkládám rekapitulaci základních dostupných metod pro dnešní amatérské pozorovatele meteorů (i dalších speciálních postupů) a věřím, že se i jim podaří získat hodnověrné údaje, které budou moci použít pro další odborná zpracování.

Přímá pozorování v optickém oboru

• Vizuální pozorování
  • bez dalekohledu
  • s dalekohledem = teleskopická
• Fotografické pozorování (klasický záznam na film nebo pevnou fotografickou desku)
  • snímky drah (obvykle vícestaniční)
  • snímky spekter
  • bolidové sítě
  • pády na povrch Měsíce
• Televizní a CCD pozorování (elektronický způsob pořízení obrazu)
  • pozemní pozorování
  • družicová pozorování (mimo možnosti amatérů)

Pozorování v rádiovém oboru

• Pasivní pozorování
• Aktivní pozorování

Nepřímá pozorování („vedlejší“ produkt)

• Zvláštní senzory pro detekci zvuku výbuchů (mimo možnosti amatérů)
• Záznam dopadu na povrch – seismometrie (mimo možnosti amatérů)

Vizuální pozorování

Toto označení je zpravidla používáno pro pozorování meteorů bez pomoci dalekohledu, ač i teleskopické pozorování je založeno na sledování hvězdného pole a přeletu meteoru očima. Pro další text budu používat i nadále zažité pojmenování, stejně tak i označení vizuální meteory a nebo teleskopické meteory.

• Pozorování velmi jasných meteorů – bolidů

Meteor jasnější -4 mag lze spatřit vzácně, obvykle se jedná o sporadické meteory, které nás mohou překvapit i ve dne. Jejich pozorování jsou shromažďována na stránkách AsÚ AV ČR Ondřejov (http://www.asu.cas.cz/%7Emeteor/hlaseni.htm) a předpokládá se, že pozorovatel dokáže určit následující údaje:

• Přesný okamžik úkazu a délka jeho trvání – trvání stopy (doporučuji si natrénovat odhady trvání nějakého jevu – viz další kapitola).
• Pozice dráhy meteoru vůči obzoru, významným objektům v okolí pozorovacího stanoviště (jednoznačně platí, že se musí určovat délka meteoru či výška jeho počátku nebo konce nad obzorem v úhlových stupních – častou chybou je „odhad“ v metrech) a nebo dráha mezi hvězdami (zapamatovat si dvě hvězdy promítající se co nejblíže dráhy meteoru), rovněž je důležitá pozice pozorovatele
• Další okolnosti pozorování – barva, výbuch, zvukové efekty, oblačnost, světla v okolí, svědci

Vzhledem k získání nezávislých údajů možných více pozorovatelů k témuž úkazu jsou konkrétní údaje o bolidu zobrazeny v databázi až po 10 dnech.

Samostatnou kapitolu tvoří záblesky umělé – pozemní zdroje, letadla a nebo družice. Zvláště svědci záblesků sítě družic Iridium (až -8 mag) mohou potvrdit, že tento efekt je snadno zaměnitelný s bolidem a proto je dobré si ověřit na předpovědích přeletů jasných družic, zda-li se nejedná o takovouto situaci.

Samo hlášení je pak konfrontováno s hlášeními ostatních svědků, resp. s fotografiemi z bolidových sítí a pomáhá k upřesnění dráhy tělesa či dokonce k nalezení místa dopadu meteoritu.

• Pozorování meteorických rojů – bez dalekohledu

Návod na pozorování meteorů rozváděný v následujících řádcích odpovídá stejnojmenné příručce, vydané v r. 1993 Sekcí MPH ČAS. Jejím autorem je doc. RNDr. Vladimír Znojil, CSc., a opírá se o celosvětový standard IMO.

Obecně lze říci, že lidské oko neumožňuje získat významně přesná data (chyby mohou vznikat např. únavou, nedostatečným cvikem, nesprávnou metodikou), ovšem při získání rozsáhlého materiálu a ještě ve spojení se zákresy, lze po pečlivém zpracování napozorovaného materiálu získat hodnověrnou kvalitu. Požadované množství dat obvykle získáme během kontinuálního pozorování stabilní pozorovatelské skupiny a nejlépe ještě v rámci kampaní s jasným zadáním. Individuální a nárazová pozorování se často potýkají s tak velkými chybami, že je nelze ve výsledných souhrnech uvádět, takové pozorování by mělo být především pro získání představy o nárocích na pozorovatele a metodiku a pro porovnání získaných dat.

Popis spatřeného meteoru vede k určení rojové příslušnosti a frekvence roje (tzn. stanovíme počet meteorů za jednotku času – obvykle za jednu hodinu), dalším údajem je populační index, který říká, jak se mění počet meteorů podle jejich jasnosti (obvykle je změna jasnosti o velikosti 1 mag). Tyto údaje vedou k určení hmotnosti částic meteorického roje, jeho hustoty a dalších charakteristik. Pro co nejvyšší přesnost výsledné frekvence a populačního indexu je nutné zajistit další údaje o pozorovacích podmínkách (poměr oblačnosti a jasné oblohy, mezní jasnost ve sledované oblasti, výška radiantu nad obzorem atd.), samostatnou kapitolu tvoří již zmíněná osobní kvalita pozorovatele a též okolnosti pozorování ve skupině – např. ovlivňování hlášených údajů „kopírováním“ hlášení podle zkušenějších pozorovatelů. Zde striktně musíme dodržovat postup hlášení zapisovateli tak, že při skupinovém pozorování nejprve hlásí údaje méně zkušení pozorovatelé, jejich zákres a hlášení v případě spatření společného meteoru se porovnává a kontroluje až dodatečně. Pokud skupina pracuje bez zapisovatele, zaznamenává si pozorovatel údaje zcela samostatně. Pokud je žádoucí provádět i zákresy meteorů (např. u málo prozkoumaných rojů nebo při hledání rojů nových), dochází zde k časovým prodlevám, které se projevují zjištěním nižších frekvencí. Proto je důležité správně posoudit čas potřebný k jednotlivým zákresům a při výpočtu frekvence uvádět čistý čas pozorování. Při vyšších frekvencích rojů (např.jako tomu bylo při návratu Perseid nebo Leonid) se zákresy nedají stíhat a záznam je pak omezen na krátký interval (pozorování v čase od-do) a dále na určení rojové příslušnosti a jasnosti spatřeného meteoru (u bolidů je nadále žádoucí uvést přesný čas přeletu, jeho dráhu a další okolnosti pozorování).

Samostatný problém představuje záznam „fyziologického“ meteoru, který vniká například při únavě, mrknutím, oslněním a podobně. Tento „duch“ nemá s meteorem nic společného a lze ho spolehlivě identifikovat při skupinových pozorováních. Pozorovatelé – duchaři jsou při pečlivém porovnání údajů dobře rozpoznatelní (např. jim neustále meteory létají jedním směrem, se stejnou jasností apod.).

Vizuální pozorovatel obvykle při pozorování leží (na lehátku, podložce), je přiměřeně oblečen a připraven na to, že se přibližně hodinu bude dívat na pozorovací oblast ve výšce kolem 50° nad obzorem a jen po spatření meteoru provede jeho záznam a/nebo zákres do připraveného formuláře a mapky. Pozorovací stanoviště by nemělo být rušeno světly, neměla by výhledu pozorovatele stínit zástavba či porosty a další terénní překážky, zdroje prachu nebo vlhkosti (mlha) jsou rovněž nežádoucí.

Pokud je skupina doplněna zapisovatelem, pozorovatel údaje ke spatřenému meteoru hlásí zapisovateli a sám se pak věnuje pouze zákresu. Podle situace tedy potřebuje podložku pro zápis a zákres, pravítko, měkkou tužku, stopky a neoslňující světlo nejlépe červené barvy. Místo zápisu lze rovněž využít diktafon a nebo magnetofon, časoměrné zařízení lze doplnit sítí tastrů (spínačů), které po stisknutí pozorovatelem zaznamenají časový okamžik, který např. počítač může dále evidovat a zapisovatel k času doplní příslušnou událost. Nezapomeňte, že rosa je nepřítel kreslení a dále že není nic veselejšího než větrem nad noční loukou hnané mapky a protokoly. Být dobře připraven, znamená mít i rezervní tužku, pravítko a baterku, případně si tyto upravit tak, aby se daly přivázat k podložce.

Zakreslování vizuálních meteorů provádějte výhradně do Gnomonického atlasu Brno 2000.0, který je mezinárodním standardem IMO a který lze objednat na adrese: Hvězdárna a planetárium Mikuláše Koperníka, Kraví hora, 616 00 Brno. Atlas obsahuje souhvězdí a hvězdy s vybranými srovnávacími jasnostmi, oměřování meteorů je pak možné pravítkem a udává se souřadnic počátku a konce meteoru v mm souřadnicích.

Korekce pozorování se provádí pomocí charakteristik pozorovacích podmínek – mezní hvězdná velikost (mhv) a procento oblačnosti v pozorované oblasti. Na stránkách IMO lze najít pro určení mhv standardní pole pro počítání hvězd a příslušné převody počtu na mhv. Pole je obvykle vymezeno trojúhelníkem z jasných hvězd a počítá se každá viditelná hvězda v tomto trojúhelníku a pozorovatel si vybírá takový trojúhelník, který je nejblíže pozorované oblasti. Pokud pozorování ruší Měsíc, oblačnost a nebo pozemní světla a mhv je jasnější 5,0 mag, pak takové pozorování bývá z databáze pozorování vyřazeno (nejde-li ale např. o sledování mimořádné aktivity), chyba v odhadu mhv vede totiž k chybě určení frekvence.

Pozorovanou oblast volíme obvykle tak, aby její střed ležel ve výšce 50° nad obzorem a ve vzdálenosti 30° od radiantu. Nezapomeňte, že se obloha během noci otáčí, a proto je dobré připravit si další sousedící mapky.

U spatřeného meteoru zaznamenáváme:

• Čas přeletu (při vysoké frekvenci se udává pouze interval od-do) v UT, SEČ
• Určení k roji (pokud není zakreslen)
• Maximální jasnost s přesností 0,5 mag (podle srovnávacích hvězd)
• Výskyt stopy meteoru (v sekundách)
• Barva
• Rychlost (úhlovou) za sekundu
• Délka (v obloukových stupních)
• Poloha mezi hvězdami (vyžaduje dokonalou orientaci)
• Ocenění při zákresu (1- nejlepší zákres, 2- běžná přesnost zákresu, 3- nejistý zákres)
  Pozor! Původní metodika v ČR postupovala při ocenění obráceně.
• Poznámka

Zákres meteoru v mapce provádíme vždy podle pravítka. Na nakreslenou čáru podle dráhy spatřeného meteoru mezi hvězdami umístíme krátkou kolmou úsečku v místě jeho začátku a šipku v místě konce. Tím je dán i směr letu. Dále uvedeme k šipce pořadové číslo meteoru (podle protokolu a nebo podle oznámení zapisovatelem). Při větší hustotě zákresů v mapce je dobré doplnit číslo meteoru ještě jedno do závorek v počátku a nebo začít kreslit na nové mapce, aby nedošlo k záměně či k problémům se směry.
Meteor stacionární kreslíme jako kolečko s křížkem uprostřed a pořadovým číslem. Je to meteor velmi krátký a jeho dráha se promítá na obloze tak, že letí přímo proti pozorovateli. V takovém případě je obtížné určit směr letu, zde se pozorovatelé mohou lišit.

Při vysokých frekvencích (a přeji Vám je zažít) nemůžeme stihnout zakreslovat, natož hlásit, celou výše uvedenou řadu údajů. Zapisovatel udává pouze čas intervalu a zaznamenává v něm meteory rojové a ostatní, jejich jasnost, případně stopu. Při velmi vysoké frekvenci se hlášení omezuje na vybranou oblast na obloze, tzn. obvykle volíme čtyřúhelník hvězd (např. typu Pegasův čtverec).

V každém případě je nutné dělat přestávky a protáhnout se, přestat namáhat oči, unavený či klimbající pozorovatel významně snižuje kvalitu pozorování. Je to příležitost připravit občerstvení, posunout film ve fotoaparátu či přestavit kameru.

Zpracování pozorování se řídí metodikou IMO, pozorování je zařazeno do databáze světových pozorování.

• Teleskopická pozorování

Pozorovatel teleskopických meteorů se setkává s další dimenzí - zorným polem v dalekohledu. Obecně je pro teleskopické meteory potřeba co největšího zorného pole v kvalitním binokulárním přístroji. Pozorovatel se musí několik desítek minut soustředit na zorné pole, neměl by ho ovlivňovat chlad, rosa či boční vítr a světla – ideální je tedy měkký gumový kryt (očnice) kolem okulárů, který těmto negativním zážitkům brání. Triedr je z tohoto pohledu nejméně vhodný a monokulární systémy nelze použít prakticky vůbec. Z vojenských pozůstatků se daly získat, a na řadě hvězdáren jsou snad i dnes k dispozici, binární dalekohledy (= binary) s parametry zvětšení x průměr objektivu v mm 12x60 (malý binar), 10x80 (dělostřelecký binar, “dělák”) či 25x100 (Somet binar). Dosah za běžných podmínek je kolem +10 mag, u Sometu +12 mag, při sehrané skupině pozorovatelů a mimořádně kvalitních pozorovacích podmínkách není problém spatřit společné meteory +10 mag, výjimečně i slabší.

Pro teleskopické pozorování je důležité pohodlné usazení pozorovatele (nezapomeňte, že sedí minimálně hodinu bez pohnutí) a co nejméně namáhavá pozice hlavy a očí u okulárů dalekohledu. Právě neustálé „vrtění“, nucené mrkání atp. je častým zdrojem duchů.

Pole se časem stáčí a je nutné měnit směr dalekohledu – s tímto je rovněž nutné počítat. Pozorovatel je dále vybaven mapkou, nejlépe s vyhledávací oblastí a s vlastním zorným polem, které to skutečné obvykle přesahuje. Pozorovatelé si vybírají polohu konkrétního středu pozorovacího pole tak, aby je neoslňovala případná jasnější hvězda v poli. Navíc se musí seznámit se srovnávacími hvězdami a jejich jasnostmi, tyto údaje lze u vybraných hvězd najít v mapce. Pro teleskopické pozorovatele je optimální doplnit skupinu o zapisovatele, který řídí pozorování a zahajuje pozorovací interval, řídí přestávky pozorovatelů, oznamuje jim pořadová čísla meteorů a naopak zaznamenává od pozorovatelů informace o spatřeném meteoru.

Teleskopický pozorovatel se před pozorováním seznámí s pozorovacím polem, zapisovatel mu přidělí identifikační číslo a v protokolu uvede k seznamu pozorovatelů přidělené číslo mapky a pozorovací podmínky. Při spatření „probudí“ pozorovatel zapisovatele výkřikem STOP! a oznámením vlastního pořadového čísla. Zapisovatel pak do protokolu zaznamená čas (s přesností na s nebo min – podle projektu) a číslo pozorovatele, dále od něj zaznamená údaje popisující spatřenou dráhu meteoru a kvalitu pozorování. Nakonec mu oznámí pořadové číslo meteoru, které si pozorovatel zaznamená k zakreslené šipce meteoru. Pokud meteor proletěl zorným polem, nekreslí se kolmá čárka k dráze meteoru, ale místo ní se namaluje oblouček, případně se uvádí kombinace.

U spatřeného meteoru zaznamenáváme:

• Poziční úhel (směr letu, zorné pole si představíme jako ciferník hodin, 12 je nahoře)
• Relativní pozice (spatření začátku či konce = +, resp. začátek či konec leží mimo zorné pole = -, tzn. meteor nabývá jednu z možností ++,--,+-,-+)
• Magnituda (podle srovnávacích hvězd)
• Stopa (v sekundách)
• Distance a rotace (pole je rozděleno na třetiny poloměru – označení od kraje je A,B,C a zajímá nás pozice středu zorného pole od dráhy meteoru)
• Délka (v desetinách zorného pole)
• Barva
• Typ (1 stejně jasný, 2+ vylétá z pole a zjasňuje, 2- vlétl do pole a zeslabuje – maximum tedy nevidím a leží mimo zorné pole, 3 výbuch=zjasnění – detaily se uvádí do poznámky)
• Ocenění (1 – nejméně jisté, 2 – znám jistě jeden bod dráhy, 2k – bod je na konci dráhy, 2z – na začátku, 3 – znám bezpečně minimálně dva body dráhy)
• Poznámka

Zapisovatel si řídí hlášení údajů (při vyšších frekvencích je třeba udržovat klid v „éteru“), přednost dostávají méně zkušení pozorovatelé, aby nebyli ovlivněni hlášením údajů zkušenějších. U společných meteorů si udělá v protokolu svorku u pořadových čísel meteorů.

Pamatovat si více spatřených meteorů lze, vím o pozorovatelích, kteří si hodnověrně dokázali zapamatovat až 10 meteorů a správně je nahlásit i zakreslit, ale chce to cvik. V takovém případě je dobré pozorování přerušit a dát pozorovateli přestávku pro zákres. Pozorovatel si od zapisovatele vyžádá pořadová čísla meteorů, která napíše k šipkám zakreslených drah v mapce. Pokud je meteorů více, je dobré psát čísla v závorce i k počátku meteoru, případně si vzít další čistou mapku.

Nejlépe ihned následující den po pozorování je dobré provést logickou kontrolu dat a zákresů, kvalitu společných meteorů a provést oměření drah zakreslených meteorů.

Podle projektu se používají kódování údajů a způsob oměřování (poměrný, milimetrový), obvykle se sestavuje definitivní protokol (čistopis), který po kontrole správnosti slouží jako podklad pro převod do databáze. Originál i s mapkami by měl být archivován určeným správcem projektu teleskopických pozorování pro případné řešení sporných údajů.

Vizuální i teleskopická pozorování mají za cíl určení příslušnosti meteoru k roji a zjištění či zpřesnění dalších rojových charakteristik – frekvence a okamžik maxima aktivity, polohy a rozměru radiantu. Podle zaměření specializovaných projektů lze sledovat i další fyzikální charakteristiky, např. barevný index, kampaně k návratu mateřských komet (Perseidy, Leonidy) apod.

Celostátní meteorické expedice, konané v Československu od padesátých let minulého století do poloviny osmdesátých let se právě zaměřovaly na získávání materiálu, který doposud představuje unikátní pozorovací řady a údaje, bohužel zvláště z posledních expedic jsou pozorování mnohdy nezpracovaná.

• Návody na zpracování vizuálních pozorování

Co s napozorovanými daty by mělo být jasné ještě před tím, než začnete pozorovat. Metodika pozorování pochopitelně ovlivní možnosti zpracování napozorovaných dat a bohužel se občas stává, že statistické či procedurální chyby má překrýt nadšení. Takto se ale postupovat nedá a je jedině správné si přiznat, že se něco učím, hodnoty jsou tedy nejisté, že jsem unavený a chyba jasnosti či zákresu roste apod.

Většina základních návodů a též sw pro zpracování napozorovaných dat lze najít na stránkách IMO (www.imo.net) a v jejich věstníku WGN, v knihovnách hvězdáren lze najít i práce RNDr. Jan Hollana (Návod na pozorování meteorů – 1983, Jak se pozorují meteory dalekohledem – 1987; vydala HaP M.Koperníka Brno), doc. Vladimíra Znojila (Meteory a návod k jejich pozorování – v knize Astronomická příručka – 1992, Návod na pozorování meteorů – 1993) či klasiku od Mirka Plavce Meteorické roje (1957). Náměty na pozorovatelské projekty lze najít rovněž v BAC (Bulletin of Astronomical Institutes of Czechoslovakia).

Fotografické pozorování meteorů

Pokud dokážeme za mimořádných podmínek spatřit pouhým okem – bez dalekohledu – meteor +7 mag a s binarem +11 mag, pak fotografickou technikou dokážeme získat meteory +8 mag, za pomoci speciálních (a drahých) kamer lze získat i +10 mag. Lidský zrak má tedy stále svoji výhodu v dosahu, bohužel pokulhává s přesností – zákres a klasifikace spatřeného meteoru. Naopak kvalitní snímek meteoru dokáže definovat dráhu jednoznačně a v případě skládání snímků meteorů z více stanic lze určit z paralaktického posunu i prostorovou dráhu tělesa, tedy odkud přilétlo a kam případně dopadlo. Na tomto principu byla založena v padesátých letech Zdeňkem Ceplechou síť fotografických stanic s cílem zachytit přelet jasného meteoru – bolidu, odtud si síť převzala i označení jako bolidová síť. V dnešní době v ČR pracuje 10 stanic a AsÚ v Ondřejově koordinuje i stanice v okolních evropských zemích = Evropská bolidová síť. Díky jejich snímkům se podařilo nalézt bolidy Příbram (historicky první snímek 7. 4. 1959 a nález) či Neuschwanstein (6. 4. 2002). Úloha amatérského fotografa zde nemá příliš význam, běžné vybavení se základním objektivem umožní získat meteory kolem +1 mag a jasnější, jedná se spíše o možnost doplnit už existující snímky z pevných či pointovaných kamer vlastním snímkem. Je dobré být připraven a zachytit pád meteoru např. ve dne – tak jak se podařilo při pádu meteoritu Morávka 6. 5. 2000. Vždy je nutné poznamenat si co nejpřesněji čas a místo snímku, zachytit i okolní orientační body (pokud je to možné). Digitální fotoaparáty jsou na tom ještě hůře, celonoční expozice nepřipadá v úvahu, a tak se snímá v sekundových intervalech a výsledný snímek se skládá.

Pokud uvažujete o snímkování celooblohovým způsobem, lze postupovat tak, že si pořídíte např. soustavu fotoaparátů (na kinofilm) a rozdělíte si oblohu do jednotlivých úseků, které se navzájem překrývají. Jinou možnost představuje jeden přístroj buď nad vypouklým zrcadlem (celooblohová kamera) a nebo objektiv typu rybí oko (fish-eye). Následuje ještě vybavení v podobě vyhřívání objektivu (proti rosení) a dále je vhodné umístit před objektiv rotující sektor, který dráhu nasnímaného meteoru „naseká“ a díky známé rychlosti tak dokážeme při proměřování snímku určit úhlovou rychlost meteoru. Citlivost filmu je nutno rovněž zvážit, při bolidové hlídce je lépe volit nižší citlivost ISO 100/24 DIN, která zvládne i expozice delší než 1 hodina s uspokojivou zrnitostí. Při kratších expozicích a méně světelných objektivech je možné volit citlivosti vyšší – až ISO 3200/36 DIN při expozici kolem 15 min.

Zajímavou kvalitu přinese vícestaniční snímkování vybrané části oblohy – pokud se domluvíte s dalšími fotografy a v době aktivity roje získáte snímek meteoru z více stanic, jistě se o něj bude zajímat oddělení meziplanetární hmoty z AsÚ Ondřejov. Jeho proměření a určení dráhy tělesa spadá do jeho kompetence.
Pro určení poloh stanic slouží na stránkách IMO program QRICHT, vlastní měření snímku meteoru lze provést například za pomoci programu AstroRecord.

Velmi záslužnou činností je fotografování spekter meteorů a jejich stop. Pro takové snímky je nutné před objektiv předřadit mřížku či hranol se známými optickými charakteristikami a v době vysoké aktivity meteorického roje se pokusit rychle zamířit s fotoaparátem na pohasínající stopu a exponovat. Vlastní proměření získaného spektra rovněž svěřte odborníkům.

Zcela novým úkazem, kde lze využít pokročilejší vybavení amatérských astronomů, je sledování pádů meteoritů na povrch Měsíce. Jedná se o nový program, který iniciuje NASA v souvislosti s návratem člověka na Měsíc. Zatím není jasné, jak časté takové dopady jsou. Zatím se zkouší vybavení tvořené CCD kamerou a dalekohledem o průměru 20 cm. Sleduje se Měsíc kolem novu – především jeho neosvětlená strana, která je patrná díky popelavému svitu. Při maximech Leonid v minulých letech se již několikrát podařilo pád meteoritu zachytit, ale soustavné pozorování zatím chybí. Při tom se z prvních pozorování ukazuje, že by se mohlo podařit zaznamenat 1 dopad za přibližně 4 týdny, jasnost záblesku může dosahovat i +8 mag!

Videopozorování meteorů

Tato pozorování jsou jednou z nejmladších kategorií, jejich rozvoj se datuje od r. 1986, kdy takto zahájili pozorování japonští a v r. 1987 i holandští astronomové. Vedle videokamer lze používat rovněž kamery televizní, které ale vyžadují doplnit o zesilovač obrazu. Více staniční pozorování jsou pak jedinečná a při dnešní možnosti identifikace času a polohy pomocí GPS se jedná o vysoce účinné získávání dat – zatím ale v našich zemích ne příliš rozšířený způsob pozorování.

Podle objektivu je dosah kamery až +9mag pro hvězdné pozadí – toto platí pro objektivy se zorným polem 15° a se zesilovačem obrazu, jinak je dosah přirozeně menší, objektiv s průměrem zorného pole větším než 40° zobrazí hvězdy na pozadí kolem +5mag až +7 mag.

Zaznamenané dráhy meteorů slouží po základním proměření k určení pozice, jasnosti a rychlosti, v případě vícestaničních pozorování opět i k získání údajů o prostorové dráze meteoru, či o vývoji meteorické stopy. Navíc může být zaznamenán i případný zvuk (sonický třesk) bolidu.

Pozorování pomocí videokamer nebo televizních kamer jsou vysoce žádoucí – pro svoji přesnost představují zatím nejvyšší možnou kvalitu dat, zvláště při vícestaničních pozorováních.

Pozorování meteorů z družic je kapitolou spíše vojenskou – družice včasné výstrahy, případně družice, které mají za úkol sledovat jaderné výbuchy, se pochopitelně občas setkaly i se zábleskem přírodního původu, který byl naštěstí vždy identifikován jako bolid. Pozorování meteorů z oběžné dráhy astronauty probíhalo při mimořádných aktivitách meteorických rojů Perseid a Leonid.

Radiová pozorování meteorů

Amatérským pozorovatelům se nabízí možnost pasivně přijímat signál vzdálených vysílačů, který se odrazí o meteorické stopy. Tato pozorování lze vykonávat i ve dne a nebo při zatažené obloze. Rádiový přijímač (o frekvenci 30-100 Mhz) by měl být umístěn 500 km až 2000 km daleko od vysílače stejné frekvence. Přímý příjem je nemožný díky zakřivení naší planety, a tak lze zaznamenat signál jen krátce – v řádech jednotek až stovek sekund pouze v případě, že dopadne na ionizovanou stopu meteoru ve výšce kolem 80-120 km. Radiová pozorování opět pomáhají určit, zda je roj aktivní, jaké je rozložení hmotnosti jeho částic, jakou dosahují jasnost. Velmi významným pomocníkem se stal i počítač – na internetu lze najít řady návodů, jak sestavit přijímač a jak získaný signál zpracovávat. Jako zdroj signálu jsou využívány VKV stanice, TV stanice, letadlové a amatérské vysílače. Pro příjem lze využít Yagiho anténu a přijímač VKV/FM. Více informací na http://radio.meteor.free.fr a nebo na http://www.amro-net.jp/radio.htm.

Aktivní pozorování je možné za pomoci radaru – např. meteorický radar v Ondřejově pracuje na frekvenci 37,5 MHz o výkonu 10 kW. Vysílaný signál je pulsně modulován s frekvencí 500 Hz a s délkou trvání pulsu 10 μs. Tato frekvence umožňuje zjistit z odraženého signálu rychlost meteoru. Dosah radaru je přibližně +9mag.

Nepřímá pozorování

Záznamy dopadu meteoritu (zemětřesení), případně zvukové efekty – ať už jde o supersonický ráz a nebo o infrazvuk, leží obvykle ve vojenských archivech. Takové údaje jsou zaznamenávány v souvislosti s monitorováním pozemního a vzdušného prostoru – např. v souvislosti s jadernými či jinými vojenskými pokusy.
Geofyzikální měření seismické aktivity se rovněž mohou stát svědky otřesu způsobeného dopadem meteoritu.
V každém případě jde o měření mimo možnosti amatérských pozorovatelů.

Závěr

Pro amatérské pozorovatele se naskýtá zajímavý prostor – vizuální, radiové, fotografické i video záznamy meteorů mohou velmi dobře posloužit k získání unikátních údajů o nejmenších tělesech v naší Sluneční soustavě, o jejich původní dráze a konečném osudu. Pozorování meteorů nabízí řadu metod – od nejjednodušších záznamů, které zvládnou nejmladší zájemci a mohou se naučit základům vědecké metody, až po poučené a vybavené amatéry-astronomy, kteří už třeba spolupracují s odbornými pracovišti v ČR i ve světě. A stále bude platit moment překvapení a radost z poznání, ke které se může přidat i uznání za získání a zpracování cenných odborných výsledků.

Přeji všem pozorovatelům meteorů jasné nebe!

Ivo Míček