Kvadrantidene 3. - 4. januar 2011
Av Birger Andresen,
Leder Trondheim Astronomiske Forening (www.taf-astro.no)
og tidligere leder av Meteorgruppen i Norsk Astronomisk Selskap (http://www.nas-veven.no/)
Månefasen er meget gunstig for meteorsvermen Kvadrantidene natten mellom 3. og 4. januar 2011. Svermen er normalt ganske sterk, men har av og til hatt kun halvparten så høy aktivitet som angitt nedenfor. En sjelden gang har aktiviteten vært nesten dobbelt så stor som angitt nedenfor. Den største variasjonen er imidlertid antall timer som aktiviteten er høy. Noen ganger er aktiviteten høy kun noen får timer, mens man andre ganger har hatt meget høy aktivitet i ca. ti timer.
Svermen har normalt en kraftig, men kortvarig topp som varer et par timer. Av og til varer toppen inntil 10 timer. Hvis himmelen blir mørk og atmosfæren klar, så kan man fra steder minst fem km vekk fra kraftige lyskilder kanskje håpe på å få se en meteor fra denne svermen med typisk ett til to minutters mellomrom fra ca. midnatt til litt ut på morgenkvisten natten mellom 3. og 4. januar. Noen ganger vil man sikkert se flere meteorer på et minutt, siden de ofte kommer litt klumpvis. Fra kun moderat lysforurensede steder i utkanten av byer og tettsteder kan man forvente å se kanskje 1/4 av antallet man ser langt unna lyskilder, altså kanskje en meteor hvert 3-5 minutt, mens man neppe kan håpe på mer enn halvparten av dette igjen fra sterkt lysforurensede steder. Se Tabell 1 for forventet variasjon gjennom natten hvis svermen får "normal" aktivitet i 2011.
Tidspunktet for maksimum er noe usikkert, men antas å komme omtrent kl. 02 norsk tid. Maksimum for lyssterke Kvadrantider kommer normalt ca. ti timer etter dette maksimum. Kvadrantidene har i normalt en større andel av lyssterke meteorer enn de fleste andre meteorsvermene. De treffer vår atmosfære med en hastighet på 41 km/sekund.
Tabell 1: Realistiske timerater for ulike observasjonsforhold for folk med
godt syn fra Trondheim maksimumsnatten (Lm =
lysstyrken til svakeste synlige stjerne). ZHR verdien (se forklaring nedenfor)
er estimert grovt ut fra litt sparsomme data funnet på internett. Den kan
muligens være noe optimistisk mer enn 3-4 timer fra maksimum.
Legg merke til hvor viktig det er å komme seg ut av byen og vekk fra alle mulige sterke lyskilder, samt å ha god og klar himmel. Legg også merke til at det sannsynligvis blir flere meteorer å se i timene etter "teknisk" maksimum (ca. kl. 02) fordi utstrålingspunktet kommer vesentlig høyere på himmelen utover natta og morgenkvisten (se Tabell 2).
De realistiske timeratene vil før midnatt være noe høyere i Tromsø og noe lavere i Oslo fordi utstrålingspunktet da står inntil 5 grader høyere i Tromsø og inntil 4 grader lavere i Oslo sammenlignet med Trondheim. Dette er jevnet seg ut når utstrålingspunktet står rett i øst (kompasskurs = 90 grader) jfr. Tabell 2. Forskjellen i aktivitet i ulike deler av landet er dog ikke betydelig. Utstrålingspunktet befinner seg mellom stjernebildet Dragen (Draco), Bjørnepasseren (Bootes) som vist på Figur 1.
Figur 1: Kart som viser utstrålingspunktet. De fleste kjenner Karlsvogna til
høyre på figuren.
Tabell 2: Utstrålingspunktets posisjon fra Trondheim maksimumsnatten.
Trekk fra 4 grader for høyden for Oslo frem til ca. midnatt.
Legg merke til at utstrålingspunktet står rett i nord (kompasskurs = 0 eller 360 grader) og lavest på himmelen ca. kl. 21. Øst tilsvarer kompasskurs = 90 grader og sør 180 grader.
Nedenfor:
Informasjon om Kvadrantidene i 2011 fra International Meteor Organization (www.imo.net) på http://www.imo.net/calendar/2011#qua
Lykke til med observasjonen!
Mvh,
Birger Andresen
Leder Trondheim Astronomiske Forening (www.taf-astro.no)
Tidligere leder av Meteorgruppen i Norsk Astronomisk Selskap (http://www.nas-veven.no/)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Generelt om meteorer.
Hva er en meteor?
En meteor (stjerneskudd) er det fenomenet som opptrer når en
partikkel med meget høy hastighet kommer inn i Jordens atmosfære fra verdensrommet. Vi ser den som et
lysende punkt som farer hurtig over himmelen i alt fra noen tidels sekunder til
noen sekunder. De kan være alt fra nesten usynlige til like klare som fullmånen.
De fleste er svake. Meteorene treffer typisk jordas atmosfære med hastigheter
fra ca. 10 km/sekund og opp til ca. 70 km/sekund.
Tilfeldige meteorer og meteorsvermer
Det finnes to typer meteorer; tilfeldige meteorer (sporadiske meteorer) og
svermmeteorer. Den første typen er tilfeldige vandrere i solsystemet, mens en
meteorsverm består av en mengde partikler som går i en tilnærmet lik bane i
solsystemet. Vi kan typisk se rundt 5 tilfeldige meteorer pr. time under
optimale observasjonsforhold.
Figur A: En perspektivvirkning gjør at meteorene fra en meteorsverm ser ut til å
stråle ut fra et punkt på himmelen. Dette punktet kalles utstrålingspunktet
eller radianten.
Svermmeteorene er enten sendt ut fra en komet eller er materialer fra en
asteroide. Jorda krysser denne banen på samme tid hvert år og vi opplever derfor
svermen på samme tid hvert år. Dersom partiklene fra kometen/asteroiden har
rukket å fordele seg jevnt utover hele dens bane, så er aktiviteten nesten den
samme hvert år. Da vil gjerne også banens bredde være stor slik at svermene
varer i mange uke. I motsatt fall får vi svært høy aktivitet en sjelden gang og
lite alle andre år, og gjerne en sverm som varer kun i noen få dager eller en
uke.
Alle partiklene får omtrent samme bevegelse i solsystemet som kometen eller asteroiden de kommer fra. Individuelle forskjeller kommer av ulik hastighet idet de forlot kometen eller asteroiden, og at kreftene i solsystemet (f.eks. solvinden) virker ulikt på store og små partikler. For oss på jorda ser det da ut som at alle meteorbanene vi ser på himmelen kan forlenges bakover til det samme området på himmelen. Dette er en perspektivvirkning. Dette området kalles utstrålingspunktet (radianten) for svermen. Det flytter seg litt for hver dag fordi Jorden flytter seg. En meteorsverm får gjerne navn etter det stjernebildet radianten ligger i på det tidspunktet svermens aktivitet er på sitt sterkeste (f.eks. Perseidene som stråler ut fra et punkt i stjernebildet Perseus i august).
Antall meteorer du kan forvente å se (og om hvorfor folk ofte ser vesentlig færre enn det media lover).
Mange blir svært skuffet over at antall meteorer de ser
er mye, mye mindre enn det som ofte er lovet i media. Dette kommer av
at mange av kildene som media bruker dessverre ikke informerer på langt nær godt
nok om hvor fort antall meteorer reduseres ved ikke-optimale observasjonsforhold
og lav høyde over horisonten for svermens utstrålingspunkt. Dette går spesielt ut over de som
observerer i lysforurensede strøk som byer. Årsakene er forklart i det
følgende.
En hovedkilde til forvirringen er at meteorastronomer bruker en teoretisk normalisert verdi kalt ZHR for aktiviteten til en meteorsverm. ZHR står for Zenital Hourly Rate. Denne er definert slik at den beskriver antall meteorer en erfaren observatør vil kunne se i løpet av en times effektiv observasjonstid dersom (a) utstrålingspunktet er rett opp (i senit), (b) svakeste synlige stjerne har lysstyrke 6.5 mag. (Lm = Limiting Magnitude = 6.5 mag) og (c) det ikke finnes noen hindringer i synsfeltet. Lm = 6.5 mag. tilsvarer hva en person med godt syn normalt vil se på en god kveld oppe i fjellet, og er langt fra oppnåelig fra bynære strøk.
ZHR er glimrende til vitenskaplige formål siden en sverm som har ZHR = 100 verdi har dobbelt så stor faktisk aktivitet som en sverm med ZHR = 50. Den er altså et objektivt mål på aktiviteten uavhengig av observasjonsforholdene, observasjonsstedets posisjon eller observatørens syn. Den er imidlertid helt uegnet som anslag for hvor mange meteorer du vil se i virkeligheten. På kvelder med gode forhold ser du f.eks. typisk 4 ganger flere stjerneskudd fra et helt mørkt sted langt utenfor en by sammenlignet med et rimelig bra sted i utkanten av en by. En tilsvarende reduksjon vil du typisk få selv langt vekk fra lyset fra byer eller gatelys hvis himmelen er litt disig eller halvmånen står høyt på himmelen.
Antall meteorer du ser avtar også kraftig hvis utstrålingspunktet er lavt på himmelen. Grovt sett reduseres antallet med en faktor sin(h) hvor h er utstrålingspunktets høyde over horisonten. For h=30 grader er sin(h) = 0.5, hvilket betyr at du ser kun halvparten så mange meteorer når h = 30 grader som når utstrålingspunktet står rett opp (h=90 grader). For h=10 grader blir sin(h) = 0.17.
En meteorsverm med ZHR på imponerende 120 som har utstrålingspunktet kun 10 grader over horisonten vil selv ved gode forhold gi kun 120*sin(10gr)/4 = 5 meteorer pr time fra utkanten av en by. Da er det ikke rart at folk blir skuffet dersom de er blitt fortalt at de kan forvente å se 1-2 meteorer hvert minutt.
Dertil kommer at ZHR verdien ved svermens maksimum ofte brukes i media. Ofte er maksimum mange timer unna ettermiddagen eller senkvelden da folk normalt observerer. I så fall kan reell ZHR verdi ofte være det halve av den verdien som nevnes i media. Og da er de fem usle meteorene pr. time i eksemplet ovenfor gjerne blitt til to eller tre. Så galt er det dog vanligvis ikke.
Men av og til er det enda verre fordi enkelte svermer en sjelden gang gir veldig høy aktivitet. I slike tilfeller vil det noen år være modeller som gir mulighet for ekstrem aktivitet. Det er da ikke alltid at det blir fortalt klart og tydelig at sjansen for et slikt utbrudd kanskje er 1% eller dårligere, og folk strømmer ut på jordene med helt urealistiske forventninger om å få se mange hundre meteorer på en time eller to, mens de sannsynligvis ikke vil se noe som helst.
Praktiske observasjonstips
Observasjonsmetode, sted, tidspunkt og plassering av
synsfelt
Den beste metoden for å observere meteorer er å kun bruke øynene.
Årsaken er at det er viktigere med stort synsfelt enn å samle mye lys i et
tilsvarende mindre synsfelt.
Det aller viktigste med hensyn til valg av sted er å komme seg vekk fra sjenerende lys fordi antall meteorer du ser reduseres kraftig når forholdene blir dårligere. På kvelder med gode forhold ser du typisk 4 ganger flere stjerneskudd fra et helt mørkt sted langt utenfor en by sammenlignet med et rimelig bra sted i utkanten av en by. Du bør normalt kunne se minst tre av de fire stjernene i firkanten i Lille Bjørn godt hvis det skal være noen vits i å observere middels sterke svermer (ZHR=25-50).
Antall meteorer du ser avtar kraftig hvis utstrålingspunktet er lavt på himmelen som forklart ovenfor. Det er derfor liten vits i å observerer når utstrålingspunktet står lavere enn ca. 20 grader over horisonten selv for kraftige svermer (ZHR større enn 50 på gjeldende tidspunkt) og kanskje 45 grader for middels kraftige svermer (ZHR=25-50) selv om det er gode forhold. Svake meteorsvermer er normalt kun interessante for "den harde kjerne" av aktive meteorobservatører.
Plasser gjerne sentrum av synsfeltet 10-20 grader over og/eller til siden for utstrålingspunktet. Meteorsporene blir gjerne lengre og flottere når avstanden til ustrålingspunktet øker, men antallet avtar samtidig noe. Avpass etter hvor himmelen er klarest. Legg helst sentrum av synsfeltet rett over utstrålingspunktet dersom dette punktet ligger lavt på himmelen.
Tips for visuell observasjon av meteorer
Det anbefales å bruke liggestol eller helst campingseng som vist på tegningen
nedenfor. Legg et liggeunderlag og et ullpledd eller en dyne på campingsenga og
en sovepose oppå der igjen. Juster hodedelen passe høyt og legg en pute under
soveposen. Plasser senga slik at den peker omtrent mot utstrålingspunktet, eller
kanskje der dette vil være om en time. Sett deg på senga og tre en søppelsekk i
plast rundt støvlettene slik at snø ikke kommer inn i soveposen. Ikke ta på deg
strømper som strammer eller så mange sokker/strømper at det blir trangt i skoa.
Dårlig blodsirkulasjon gir kalde føtter. Legg et eller
to ullpledd eller dyner over deg. Husk finlandshette med lue utenpå og varme,
vindtette
votter. Dette er sprengkaldt-versjonen av observasjonsbekledning, men jeg har
sjelden følt at jeg har tatt på meg for mye klær og pledd selv når det har vært
rimelig mildt heller. Og spesielt ikke dersom det blåser litt.
Figur B: Forfatteren klar til seriøs meteorobservasjon (data leses inn på diktafon for å få mest mulig effektiv observasjonstid) under Geminidene i desember 2001, tegnet av kona Hilde Søderholm.
Progressive briller er ikke ideelt siden du helst skal ha godt syn i hele synsfeltet, men kan brukes "til nød".
Sørg for å få eventuelle lysskilder (f.eks. gatelys eller månen) bak deg eller bak en vegg eller andre skjermende flater, dersom dette er mulig. Dra sør for byen slik at du får lyset fra byen i nord dersom du skal observerer i retning sørover. Bruk kun lommelykt med rødt lys som skader øyets lysfølsomhet minst. Øyet er bra mørketilvendt etter ca. 10 minutter, men det tar minst det dobbelte å oppnå maksimal lysfølsomhet på helt mørke steder. Rop som en gal dersom noen med hvitt lys nærmer seg. Tosken av en sabotør på tegningen nedenfor skal kjeppjages etter alle kunstens regler og ekskluderes fra foreningen din enten han dukker opp på meteorobservasjon eller mer vanlige astro-arrangementer.
Figur C: Uønsket deltaker med stjernebukse på astronomiske arrangement i varmere
strøk. Tegning: Hilde Søderholm.
Lykke til med observasjonen!