Výzkumy v AsÚ AV ČR (39): Drakonidy 2011 z letadla

Astronomové jsou si prakticky jisti, že příčinou většiny meteorických rojů, tedy náhlého (avšak obvykle opakovaného) zvýšení počtu pozorovaných meteorů vyletujících jakoby z jednoho místa na obloze – z radiantu – jsou komety. Jádra vlasatic s ohonem při průletu kolem Slunce zanechávají v průletové trajektorii prachové částice v jakémsi proudu. Pokud Země prochází tímto proudem (obvykle jednou ročně), tak astronomové pozorují meteorický roj. Původcem Drakonid, které jsou aktivní vždy na začátku října, je kometa 21P/Giacobini-Zinner, objevená v roce 1900 M. Giacobinim ve Francii a znovuobjevená v roce 1913 E. Zinnerem z Německa. Tato kometa patří do tzv. Jupiterovy rodiny, její trajektorie je tedy silně ovlivňována gravitačním působením Jupiteru a ke Slunci se vrací jednou za 6,6 roku. 21P/Giacobini-Zinner byla vůbec prvním cílem výzkumu kosmickými sondami, když v roce 1985 proletěla jejím ohonem sonda ICE (International Cometary Explorer).

Drakonidy jsou zajímavé i z jiného důvodu. Ve všech klasifikačních stupnicích jsou zařazovány mezi velmi křehká tělesa. Jejich počáteční výšky jsou pro danou hmotnost a vstupní rychlost vysoké, stejně jako výšky, v nichž tělesa přestávají zářit. To vše svědčí pro velmi nízkou hustotu a mechanickou pevnost. Kometa 21P/Giacobini-Zinner a také Drakonidy tak nejspíše představují velmi panenský materiál, který zde zůstal po vzniku Sluneční soustavy. To z nich činí důležité cíle pro studium vývoje našeho hvězdného systému.

Pozorovací kampaně meteorických rojů mají i další cíle, a to jednak prověření předpovědí, jež jsou vydávány na základně numerických integrací trajektorií prachových částic z minulých (známých) návratů komety, a také nalezení vláken nových, zanechaných kometou při nepozorovaných návratech.

Tento výčet důvodů motivoval organizaci celoevropské pozorovací kampaně v říjnu roku 2011. Klíčovou roli v této kampani hrála pozorování prováděná z paluby dvou letadel typu Falcon 20, jež letěla ve formaci a umožnila tak dvoustaniční pozorování Drakonid nerušené oblačností. Šlo o vůbec první evropskou kampaň z paluby letadel, jíž se zúčastnil „tým snů“ vědců meteorické astronomie a je potěšující, že pracovníci AsÚ byli mezi nimi. Letecká pozorování byla přirozeně doplněna o pozorování pozemská ať již optická z meteorických sítí, nebo radarová. Dvě letadla, jedno poskytnuté francouzskou laboratoří Safire, druhé německou agenturou pro kosmický výzkumu DLR, byla naditá nejrůznějšími přístroji vhodnými k pozorování meteorů, především však videokamerami se zesilovači signálu.

Celkově se z obou letadel podařilo zaznamenat 250 meteorů, pro něž byly určeny světelné křivky. Trajektorie, rychlosti, zpomalení a orbity byly určeny pro 35 exemplářů pozorovaných dvojstaničně. Pro rok 2011 byla předpovězena dvě maxima, přičemž to hlavní (způsobené průchodem Země vláknem z roku 1900) proběhlo velmi přesně dle předpovědi. Zaznamenána ale byla i vlákna související s návraty komety před rokem 1900, což prokazuje aktivitu mateřské komety v předobjevovém období. Druhé maximum pocházející z vlákna z roku 1926 nastalo asi o hodinu později. Studované meteory měly překvapivě velmi plochou světelnou křivku (jasnost meteoru se v průběhu letu příliš neměnila), což se u domněle křehkých těles, jakými Drakonidy zřejmě jsou, neočekává. Zdánlivý rozpor však spíše poukazuje na nespolehlivost použité metodiky, tedy že zřejmě nelze jednoznačně provázat strmost světelné křivky s křehkostí materiálu.

První evropská letecká meteorická pozorovací kampaň byla velmi úspěšná. Přesto přinesla některá ponaučení pro další podobné akce. Během zpracování se například ukázalo, že volba pozorovací oblasti ve vysokých zeměpisných šířkách (byť byla optimální pro Drakonidy 2011) nebyla úplně šťastná, neboť pozorování rušila probíhající polární záře, která komplikovala fotometrii. Objevily se i problémy s podaným letovým plánem, který, pokud vede přes území více států, nemusí být přijat v podobě optimální pro pozorování (v roce 2011 např. původní plán neschválilo Rusko, cesta tedy musela být vedena alternativně).

Reference: Vaubaillon, J., Koten, P. a kol., The 2011 Draconids: The First European Airborne Meteor Observation Campaign, Earth, Moon, and Planets 114 (2015) 137
Koten, P. a kol., Three Peaks of 2011 Draconid Activity Including that Connected with Pre-1900 Material, Earth, Moon, and Planets 112 (2014) 15

Kontakt: RNDr. Pavel Koten, Ph. D., koten@asu.cas.cz

Převzato: Astronomický ústav AV ČR