„Spadające gwiazdy” od wieków przyciągają wzrok obserwatorów nieba. Dziś meteory możemy nie tylko wypatrywać gołym okiem, ale także śledzić dzięki specjalnej transmisji na żywo prowadzonej przez Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Jagiellońskiego. Jak powstają meteory, dlaczego można je wykrywać za pomocą fal radiowych i co oznaczają charakterystyczne sygnały „ping” pojawiające się na streamie? Wyjaśnia dr Elżbieta Kuligowska, astronom z Obserwatorium Astronomicznego UJ.
Małgorzata Armada, KRKNEws.pl: Czym właściwie są meteory i dlaczego wzbudzają tak duże zainteresowanie?
Dr Elżbieta Kuligowska, astronom z OA UJ: Meteor, potocznie nazywany „spadającą gwiazdą”, to efekt świetlny, który widzimy na niebie, gdy w górne warstwy atmosfery Ziemi wpada kosmiczna drobina — meteoroid. Może ona mieć rozmiar mniejszy niż ziarenko piasku. Może to być okruch skały, pył pozostawiony przez kometę albo fragment planetoidy.
Jak powstaje ten błysk? Meteoroid, wpadając w atmosferę z ogromną prędkością, nie spala się w klasycznym sensie. Silnie rozgrzewa powietrze przed sobą na skutek tarcia i kompresji. Wysoka temperatura prowadzi do wyparowania kosmicznej drobiny oraz oderwania elektronów od atomów gazów atmosferycznych, czyli ich jonizacji. To właśnie świecący pas zjonizowanego powietrza na trasie przelotu meteoroidu widzimy jako meteor.
W atmosferę przez cały czas wpadają takie drobiny — zarówno związane z konkretnymi rojami, jak i niezależne od nich meteory sporadyczne. Perseidy są jednym z najbardziej znanych i spektakularnych rojów, ale wcale nie najbardziej aktywnym. Meteory można obserwować przez cały rok. Ich popularność wynika z tego, że do obserwacji nie potrzeba żadnego sprzętu — wystarczy koc, ciemne niebo i trochę cierpliwości. Sierpniowe Perseidy są przy tym szczególnie wdzięczne do oglądania i zliczania, bo przypadają na ciepły czas letnich wakacji.
Czy naukowcy mogą obserwować meteory także w inny sposób niż gołym okiem?
Tak. Powstały na wysokości około 80–110 km nad Ziemią ślad zjonizowanego powietrza może zostać wykorzystany do wykrywania meteorów za pomocą fal radiowych.
Gdy fala radiowa, na przykład emitowana przez radar, napotyka taki ślad plazmy o odpowiedniej gęstości, nie może poruszać się dalej — a elektrony zaczynają drgać podobnie jak ta fala, emitując ją przy tym ponownie. Zatem dla określonych fal radiowych zjonizowany „ślad” po meteorze zachowuje się tak, jakby na niebie na krótką chwilę pojawiło się długie, podłużne lustro.
W jaki sposób Obserwatorium Astronomiczne UJ wykorzystuje tę metodę w praktyce?
W naszych obserwacjach wykorzystujemy sygnał radaru GRAVES, który znajduje się w pobliżu Dijon we Francji. Co ciekawe, w Krakowie nie możemy bezpośrednio odbierać sygnału z tego radaru, bo jest on za daleko, w odległości około 1100 km stąd. Sygnał emitowany przez radar we Francji biegnie „w kosmos” ponad powierzchnią Ziemi, przechodząc wysoko nad Krakowem.
Gdy jednak w obszarze na wysokości około 90 km – w miejscu, które jest „widoczne” zarówno ze stanowiska radarowego we Francji, jak i dla naszych anten odbiorczych w Krakowie – pojawi się ślad meteorowy, fale radiowe z radaru uderzają w zjonizowaną ścieżkę gazu i odbijają się od niej, m.in. w stronę Krakowa. A my wówczas widzimy to jako niewielkie pojaśnienie i słyszymy jako charakterystyczny sygnał „ping” w analizowanym przez nas na bieżąco widmie radiowym, w okolicy częstotliwości 143 MHz.
Czy taka metoda pozwala obserwować meteory niezależnie od pogody i pory dnia?
Tak, fale radiowe w tym przypadku przechodzą przez chmury i mgłę bez istotnych strat, a jonizacja meteorowa zachodzi w mezosferze w ten sam sposób za dnia, jak i w nocy. Dzięki temu nasze krakowskie anteny widzą meteory 24 godziny na dobę, 365 dni w roku.
Jeśli ktoś po przeczytaniu tego wywiadu będzie chciał sam zobaczyć meteory, kiedy i gdzie powinien patrzeć?
Meteory może obserwować każdy z nas: bez teleskopów, lornetek czy innego sprzętu. Podstawą jest ciemne niebo. Szukajmy miejsc położonych z dala od miast i sztucznych źródeł światła. Często wystarczy wyjechać 15–30 km za miasto (do lasu, na wieś czy na górski punkt widokowy), by liczba widocznych meteorów wzrosła kilkukrotnie. Ważne jest też przygotowanie oczu. Ludzkie oko potrzebuje nawet około 30 minut, aby w pełni zaadaptować się do ciemności. W tym czasie nie patrzymy na ekrany – ich światło natychmiast cofa adaptację wzroku i trzeba czekać od nowa. Jeśli do obserwacji koniecznie musimy używać telefonu czy komputera, warto włączyć czerwony tryb w ustawieniach.
Pamiętajmy, że takie obserwacje wymagają też szerokiego pola widzenia i w miarę czystego horyzontu. Najlepiej położyć się na leżaku lub kocu, aby wygodnie objąć wzrokiem jak największy obszar nieba bez nadwyrężania szyi.
Rój Perseidów, który zwykle najbardziej nas interesuje, jest aktywny każdego roku od 17 lipca do 24 sierpnia, jednak najwięcej meteorów zobaczymy zwykle podczas maksimum jego aktywności, czyli nocą z 12 na 13 sierpnia. Jeśli prognoza pogody na tę noc nie jest korzystana (czyli w obserwacjach będą przeszkadzać chmury), warto też wybrać noc wcześniej (11/12 sierpnia) lub później (13/14 sierpnia). W te trzy noce gęstość meteorów na niebie jest największa i przy dobrych warunkach można dostrzec od 60 do ponad 100 meteorów na godzinę.
