Perseidákra fel! – Lakatos Csaba, Csizmadia Szilárd

A Nemzetközi Meteoros Szervezet 2023. évi meteor-naptára szerint idén augusztus 13-án 7-14 UT (magyar idő szerint 9-16 óra között) lesz a Perseidák maximuma. Az előrejelzés beválása esetén előtte és utána éjszakán (vagyis 12/13-án hajnalban és 13/14-én az éjszaka első felében) számíthatunk maximumközeli aktivitásra, ebből – a radiáns magassága és időbeli közelsége okán – az aug. 12/13-a éjszaka néz ki jobbnak. Perseidákat azonban július 17-e tájától augusztus 24-ig minden éjjel láthatunk, de minél távolabb vagyunk időben aug. 12/13-a fordulójától, annál kevesebbet.

Érdemes lenne 2023. augusztus 14-én 1-3 h UT (vagyis 13/14-e éjszakáján hajnali 3-5 óra magyar idő szerint) is észlelni a Perseidákat, mert J. Vaubaillon szerint egy, a szülőüstökösből Kr. e. 68-ban kidobott porcsomó (meteoroidfelhő) ekkor éri el a Földet, és a meteoraktivitás ismét megnő egy picit (hogy mennyivel, azt nem tudták előrejelezni).

Tartalom: Mik azok a meteorok, más néven hullócsillagok? – Mik azok a Perseidák? – Szent Lőrinc könnyei: mik azok? – Mik azok a meteoroidok? – Mik azok a meteoritok? – A Perseidákról részletesebben – Tippek a megfigyeléshez

MIK AZOK A METEOROK, MÁS NÉVEN HULLÓCSILLAGOK?

A világűrből a Föld légkörébe érkező apró, porszemnyitől a méteres darabig nagy sebességgel érkező kőzetdarabok a Föld légkörében lefékeződnek. A fékeződéskor elvesztett energia nagyobb része a kőzetdarab pályája mentén a légkör ionizálására fordítódik. Az ionizációkor az oxigén- és nitrogénatomokról és molekulákról elektron(ok) szakad(nak) le. Amikor ezt az atom gyorsan (század-, tizedmásodpercen belül) visszaszerzi, fényjelenséget bocsát ki. Úgy mondjuk, izzik az ioncsatorna: a kőzetdarab pályája mentén pár száz méteres átmérőjű területen, de sok-sok kilométeren (akár 10-30 km is lehet) fénylik pár tizedmásodpercig – pár másodpercig a légkörünk. Ezt a fénylést nevezzük meteornak, a belépő kőzetdarabot, ami a rövid időtartamú fénylést létrehozta, meteoroidnak. A meteor népi neve: hullócsillag.

Naponta nagyon sok meteoroid éri el a Földet. Átlagos éjszakán, holdmentes, derült, sötét – földi fényektől mentes – éjszakán óránként akár három ilyen hullócsillagot is lehet látni, amelyek többnyire halványak. Némely alkalomkor, amikor egy sűrűbb meteoroid-felhő éri el a Földet, ez a darabszám felmehet akár 10-re, 20-ra, sőt, százra is.

A Vénusz bolygó látszó fényességénél (-4 magnitúdó) fényesebb meteorokat tűzgömbnek nevezzük. Ha fényessége a teleholdét kétszeresen is meghaladja (kerekítve ez a határérték -14 magnitúdó), akkor a tűzgömböt bolidának nevezzük (régebben a széteső, darabolódó, többfelé szétváló tűzgömböt is bolidának nevezték). A -17 magnitúdónál fényesebbek neve szuperbolida. A bolidák és szuperbolidák nappali égen is láthatók. Közönséges meteorokat csak éjszakai égen, fényesebb tűzgömböket és negatív fényrendű meteorokat a szürkületi égen is láthatunk.

MIK AZOK A PERSEIDÁK?

A Perseidák egyike az ismert meteorrajoknak. A 109P/Swift-Tuttle üstökösből származik. Bár a január 3/4-e éjjelén jelentkező Quadrantida, illetve a maximumát december 14-én elérő Geminidák meteorraj erősebb hullócsillag-tevékenységet okoz, mégiscsak a harmadik legaktívabb Perseidák a legismertebb meteorraj. Ennek oka, hogy a másik kettő megfigyelését a téli hideg, és gyakran borult időjárás megnehezíti, ellenben a Perseidák maximuma kellemes, melegebb, szabadságolós időszakra esik augusztusban.

SZENT LŐRINC KÖNNYEI: MIK AZOK?

A kora középkori, keresztény folklórban a Perseidák augusztusi csillaghullását gyakran nevezték Szent Lőrinc könnyeinek. Szent Lőrinc 3. századi vértanú volt, akit megégettek; a hagyomány szerint halálának napja augusztus 10-e volt, ami közel esik a Perseidák mostanában szokásos aug. 12/13-i maximumához. A Perseidák maximuma azonban egyre későbbre tolódik az évszázadok alatt az üstökös és a meteorraj pályaperturbációja miatt, így lehetséges, hogy korábban egybeesett a vértanú ünnepe és a Perseidák maximuma.

MIK AZOK A METEOROIDOK?

Köztudott, hogy a meteoroidok (porszemtől a méteres darabig, tehát viszonylag kicsi – homokszem és szikladarab közötti méretű – szilárd testek a Naprendszerben) nagyobbrészt üstökösökből származnak. Az üstökös napközelsége idején a felszínéről elszabadult jég- és porrészecskék nem térnek vissza az üstökösre, hanem önállóan keringenek tovább a Naprendszerben. Arányaiban kisebb részben hoz létre meteoroidokat a kisbolygók ütközésekor keletkező törmelékanyag, illetve a kisbolygók becsapódása nagyobb égitestek felszínébe szintén lehet meteoranyag forrása: az ütközésben kiszabadult anyag egy része nem feltétlenül hullik vissza az égitest felszínére, hanem – a becsapódás szögétől, energiájától, az égitest szökési sebességétől és anyagától függően – akár el is távozhat róla. Az eltávozott anyag is meteoroidként kering tovább a Naprendszerben (így ismerünk pl. marsi, holdi, vestai és esetleg merkúri meteoroidokat is).

Meteoroidok származhatnak akár más csillagok környezetéből is. Egy csillag erős csillagszele kifújhat a csillagközi térbe apróbb meteoroidokat, amelyek aztán bejuthatnak a Naprendszerbe. A gammakitörések erős sugárzása, a szupernóvák lökéshullámai egyaránt irányíthatnak a Naprendszer belső tartományaiba Naprendszeren kívüli eredetű meteoroidokat.

Ezen apró égitestek Naprendszeren belüli mozgását alapvetően a Nappal történő gravitációs kölcsönhatás kormányozza, de a nagybolygók gravitációs perturbáló hatása is befolyásolja pályájukat. A meteoroidok (és az általuk létrehozott meteorok) lehetnek meteorrajokba sorolhatók vagy sporadikusak. Minden olyan meteor(oid) sporadikus, amely nem meteorraj tagja.

A Nap körüli keringés során a raj rendszerint szétszóródik, számsűrűsége az idő múlásával csökken, ezért a Föld egyre ritkábban ütközik rajtaggal.

Jelenlegi tudásunk szerint kicsivel több, mint 1100 meteorrajt ismerünk, melyekből több száz raj jelentkezik éves rendszerességgel. Ezek az évi áramlatok.

MIK AZOK A METEORITOK?

Ritkán előfordul, hogy egy darabka meteoroid egy vagy több kisebb megmaradt része áthatolva a légkörön eljut a Föld felszínéig. A Föld felszínére lehullott meteoroid-darabot meteoritnak nevezzük.

A PERSEIDÁKRÓL RÉSZLETESEBBEN

A Perseidák a 109P/Swift-Tuttle üstökös töredékei, amely 133 évente kerüli meg központi csillagunkat elnyúlt, ellipszis alakú pályán. A raj különböző részeinek másutt van a Naptól legtávolabbi pontja: egyesek csak 9,5 Csillagászati Egységre (csak a szaturnuszpályáig), mások 71 Csillagászati Egységre, bőven a Plútón túli részekre is eljutnak. A szülőüstökös legutoljára 1992-ben járt napközelben. Néha olyan közel jár a Földhöz, hogy a Földre legveszélyesebb objektumként tartják nyilván: pályájának legközelebbi pontja csak 130 ezer km-re volt a Földtől! Így 1993-ban óránként akár 300 db meteort is megfigyeltek. Ez volt minden idők legerősebb Perseida-kitörése! Az üstökös átmérőjét 26 km-esre teszi a JPL adatbázisa. Ha nekünk ütközne ez az égi vándor, akkor az 27-szer nagyobb energiájú becsapódást jelentene, mint annak a kisbolygónak az ereje, ami 65 millió évvel ezelőtt a dinoszauruszok kihalását okozta. A Föld minden évben elhalad az üstökös útja közelében, és a Swift-Tuttle által hátrahagyott törmelék (alapvetően jég és por) meteorként jelenik meg az égbolton.

A 109P/Swift-Tuttle üstököst egymástól függetlenül 1862. július 16-án fedezte fel Lewis Swift és július 19-én Horace P. Tuttle. 1871-ben Schiaparelli olasz csillagász mutatta meg szimultán meteorészlelésekből, hogy a Perseida-meteorok és a Swift-Tuttle üstökös pályája megegyezik. Ez volt az első bizonyíték a meteorok és az üstökösök kapcsolatára. A Perseidákat angolszász nyelvterületen Szt. Lőrinc könnyeinek nevezik. Szent Lőrinc a hagyomány szerint i.sz. 258. augusztus 10-én halt vértanúhalált. Ennek az eseménynek és dátumnak az emlékére nyert teret a népi köztudatban ez az elnevezés. Az ókori görög mondavilág szerint Zeusz „aranyeső” képében termékenyítette meg Danát, az argoszi királylányt. Az ő furcsa nászuk gyümölcse lett a félisten Perszeusz. Innen a néphagyomány, ha az ember hullócsillagot látva kíván valamit, akkor az a kívánsága beteljesül, hiszen az istenek istene áll a háttérben. Kell-e ennél hatalmasabb erő kívánságaink valósággá váltásához?

Bár akadnak sűrűbb rajok nála, a legismertebb és legtöbbet vizsgált, valamint a leglátványosabb hullást produkáló mégis az augusztusi Perseida raj. Ennek oka, hogy pl. a Quadrantidák raj ZHR-je ugyan 110 db/óra, de ez a raj csak pár órán keresztül igazán aktív, míg a Perseidák jóval terjedelmesebb időintervallumban produkál hullócsillagokat, nevezetesen minden év július 17-től augusztus 24-ig.

ZHR: (Zenithal Hourly Rate, azaz zenitre redukált óránkénti darabszám) egy megfigyelő által egy óra alatt látható rajmeteorok száma ideális körülmények között. Ideálisnak nevezzük a meteorészlelési körülményeket, ha a radiáns a zenitben található, a határmagnitúdó 6,5, a megfigyelő a teljes horizont feletti égboltot láthatja és semmilyen kitakarás nincs (dombok, fák, épületek).

A Perseidák ismertségének az is fontos oka, hogy a januári Quadrantidák és a decemberi Geminidák (kicsit magasabb ZHR-jük ellenére) havas, borongós és igen hideg időszakban érkeznek, amikor az emberfia nem szívesen tölt el órákat a szabadban, még ha derült is van. Az augusztusi éjszakák lényegesen barátságosabbak, illetve sokan vannak ilyenkor szabadságon, ami az éjszakai fentlétet teszi esélyesebbé.

A meteorraj aktivitása éjszakáról éjszakára lassan emelkedik július közepétől (az első Perseida-meteorokat július 14-17-e táján lehet észlelni), aug. 12/13-a éjszakáján éri el a maximumot, és utána gyorsan csökken. Aug. 24-e után már nem lehet PER-meteorokat látni. A Perseidák radiánsa augusztusi estéken kora este még alacsonyan van, éjfél felé emelkedik észrevehetőbb magasságba, és hajnalban delel. Tehát éjfél után több Perseidát láthatunk. A kora esti Perseidák szépsége abban rejlik, hogy az ekkor még alacsonyan álló radiáns miatt a meteorok – bár ilyenkor kevesebben vannak – igen hosszú égi utat járnak be, vékony csíkot húzva. A hajnali égen magasan járó radiánsnál viszont a mennyiség lesz nagyobb; vastagabb és fényesebb csíkokkal. A legrutinosabb meteorészlelők szerint is a legerősebb aktivitás hajnali fél három és négy között van. Idén a radiáns a reggeli órákban delel. Ehhez járul még, hogy a meteorok csomósodhatnak: egy perc alatt akár nyolc-tíz is jöhet, aztán hosszú percekig semmi. Az átlagtól tehát nagy ingadozásokat, eltéréseket figyelhetünk meg. Ugyanakkor a tűzgömbök is lesben állva várják, hogy a semmiből hirtelen lecsaphassanak ránk.

Természetesen ebben az időszakban nem csak Perseidákkal találkozhatunk. A sporadikus meteorokon kívül jóval kisebb eséllyel ugyan, de egész éjjel észlelhetjük az Alfa Capricornidák, a Déli Delta Aquaridák, Kappa Cygnidák darabkáit, illetve a hajnali óráktól a Piscis Austrinidák darabkái bukkanhatnak föl.

Fontos megjegyezni, hogy a tapasztalatlan észlelő könnyen meteornak nézheti a műholdakat is, amelyekből sajnos egyre több járja égi útját. A műholdakat azonban könnyű megkülönbözteti a meteoroktól. A hullócsillag ugyanis felfényesedik, elhalványul, és gyors, többnyire tizedmásodpercig tartó jelenség (a legfényesebb színesek és színváltoztatók is lehetnek, és kiterjedtek). A műholdak lassúak, nyugodt fényűek, és vagy nem változtatják a fényüket, vagy csak nagyon, nagyon lassan. Egy műhold akár percekig is látható, ahogy halad az útján. A Nemzetközi űrállomást is észrevehetjük, ahogy 2-3 perc alatt áthalad az égbolton erősebb fénnyel, mint az átlagos műholdak. (Vannak felvillanó műholdak, amelyek többnyire elhagyott, nem működő, kontrollálatlan műholdak, amelyek össze-vissza pörögnek: ezek tudnak egy-egy rövid, pontszerű, tizedmásodpercekig tartó felvillanást okozni.)

A Perseidák tömegeloszlása az elmúlt néhány tízezer évben nem sokat változhatott, hiszen a 133 éves periódussal keringő objektum ennyi időközönként napközelben újabb és újabb meteoroidokkal gyarapodott, másfelől viszont a Földdel való találkozások során sok meteoroid elégett, ezért a raj tömege csökkent.

A meteorrajok többnyire igen ritka anyageloszlásúak, kb. 100-140 km van két meteoroid között.

A Perseidák ZHR-je 100 – 110 körüli. De fontos tudni, hogy ez egy elméleti érték, amit a kutatók és szakemberek használnak. A gyakorlatban ez a szám ennél jóval kevesebb. A probléma az, hogy a szenzációhajhász médiafelületek és közösségi posztok ezzel a 100 körüli adattal „etetik a népet”. Így a legtöbb érdeklődő, megfigyelő számára ilyen értelemben csalódást jelent az augusztus 12/13-i éjszaka. Maximumkor, éjfél után percenként átlagban egyet láthatunk. Ez azonban csak az átlag: néha 5-10 percig semmit sem, utána azonban egy percen belül akár tűzijátékszerűen 3-10 darabot is!

Az 1980-as években meteorkutatók megpróbáltak módot keresni arra, hogy összehasonlítsák a különböző egyének és csoportok által detektált meteorrajok gyakoriságát szerte a világon. A mért és beérkezett adatok azonban nem voltak relevánsak, hiszen azok messze nem ugyanolyan körülményekből adódtak (eltérő éghajlati viszonyok, radiánsmagasság, látásképességbeli (érzékelési) anomáliák, földrajzi helyzet stb.). Ezért alakult ki a már korábban említett ZHR, vagyis tökéletes égbolt, tökéletes látás, radiáns zenitben. Ez ugye szinte soha nem történik meg, vagy legalábbis az esetek döntő hányadában nem.

Az alábbi ábrákon az USA-ra vonatkoztatva – melyet extrapolálhatunk akár Európára is – teljesen derült égboltot feltételezve, jól lehet érzékelni a feltételek különbözőségéből adódó eltérő adatokat, amelyek mindjárt megmagyarázzák a sok alkalmi Perseida-megfigyelő által kifejezett csalódottságot.

1. Fényszennyezésmentes vidéki terület messze a városoktól, külvárosoktól, ahol sok csillag és a Tejút is szépen látható:

Tehát 100 Perseida helyett átlagosan 40 a csúcs éjszakán a hajnal előtti órákban (egy darab hullócsillag pár percenként).

2. Külvárosok fényesebb ege alól jelentős (háromszoros) csökkenés tapasztalható: pár percenkénti 1 meteorról a darabszám 6 -7 percenként egyre vált:

3. Nézzük, mi a helyzet a városokban:

Huh! A városlakók 1 óra alatt figyelhetnek meg 1-2 db hullócsillagot. Nem túl inspiráló. Annyi szépsége azonban van a dolognak, hogy ha ilyen körülmények között lát valaki egy Perseidát, annak nagyon-nagyon fényesnek és látványosnak kell lennie! Tehát jó dolog városi (sőt, falusi) fényektől távolabb menni, ki a szabadba, és onnét vadászni a meteorokra.

A láthatóság szempontjából fontos körülmény, hogy a radiáns a horizont felett legyen. A radiáns maximális magassága függ a megfigyelő szélességi fokától. A következő egyszerű képletet használva bármely szélességi körhöz ki tudjuk számítani a maximális radiánsmagasságot:

maximális magasság = 90° – FI + RD

ahol „RD” a radiáns deklinációja (a Perseidákra ez +58 fok), „FI” a megfigyelő szélessége (Magyarországon ez majdnem az egész országra nézve jó közelítéssel 47 fok), a kettő különbsége abszolút értékben értendő.

Ahhoz, hogy jól láthassuk a hullócsillagokat, a maximális magasságnak lehetőleg 15 foknál nagyobbnak kell lennie. A Perseidák esetében a radiáns pozíciója maximumkor RD = 58 fok, ami hajnaltájban az égen az Ikerhalmaztól keletre esik. így könnyen kiszámítható a különböző szélességi fokok esetén a radiáns maximális magassága:

A táblázat adataiból jól látszik, hogy az északi féltekén mindenkinek van esélye Perseidákra (ha az időjárás engedi), de kb. a -30 szélességi foktól délre élőknek nincs esélyük.

A lenti világtérképen a piros árnyalatú terület az a terület, ahol a Perseidák nem lesznek látható:

Idén augusztus 12-én, ha derült lesz, optimálisnak mondható megfigyelési körülmények várnak ránk. Este hat óra körül nyugszik az öreg Sápadtarcú (vagyis a Hold), 13%-os megvilágítottsággal, majd hajnali 2:15 – kor ismét felbukkan 10%-kal, ami egyáltalán nem lesz zavaró. (Fázisa csökkenő; újhold aug. 16-án lesz.)

2024-ben ezen a napon 22:45-kor nyugszik le 52%-kal, míg 2025-ben 21:30-kor kel és bizony 85%-os fázisával nagyon megnehezíti a megfigyeléseket. 2023 tehát a következő három év legtökéletesebb alkalma a Perseidák megfigyelésére!

2026. augusztus 12-én hazánk területéről részleges napfogyatkozás tanúi lehetünk. Ekkor a Hold együtt mozog a Nappal (újhold), 20:15 körül a legnagyobb – kb. 85-90%-os – kitakarással, de már a horizont alatt. A „beharapást” zavartalan horizont mellett még meg lehet tapasztalni. Sajnos este nyolc tájban lenyugszik a Nap olyan 73-74%-os fázisnál, a maximum elérése előtt. Az ország nyugati részében később van napnyugta, ezért ott tovább lehet követni a fogyatkozó Napot. A szerencsések Spanyolországból csodálhatják meg a teljes kitakarást az esti órákban. Viszont ekkor megint tökéletes körülmények között észlelhetjük majd a Perseidákat.

A „Minden idők legnagyobb meteorshow-ja” díjat a legtöbb meteorkutató valószínűleg az 1833. november 12-i Leonidáknak adná, amely óránként több 10 000 hullócsillagot produkált. („Több 100-an feküdtek leborulva a földön… felemelt kezekkel könyörögtek Istenhez, hogy mentse meg a világot és őket.” /Dél-Karolina/) Belegondolva ez másodpercenként 20-30 meteort jelentett, ami katartikus élmény lehetett! Ilyen most nem lesz.

A meteorjelenség fényességétől függően sokféle eszközzel megfigyelhető: szabad szemmel, távcsővel, digitális fényképezőgéppel, videokamerával, valamint detektálható radar- és rádiócsillagászati úton is. A meteorok ioncsatornái – amit mi hullócsillagként látunk – visszaverik a radarhullámokat, ezért a meteorok radarral is észlelhetők, éjjel-nappal és akár borús, felhős, esős időben is. A rádiós módszerrel is detektálhatók a hullócsillagok rossz időjárási körülmények mellett, sőt nappal is!

Célszerűtlen meteormegfigyeléseket végezni telehold környékén (ha a Hold fázisa 70%-nál nagyobb és a Hold 5^o-nál magasabban van a horizont felett). Ha a Hold fázisa 70%-nál kisebb, és a Hold 30^o-nál alacsonyabban van a horizont felett, akkor nyugodtan észlelhetünk. A tapasztalatok szerint ilyenkor a holdfény ellenére is megbízható ZHR-eket kaphatunk.

TIPPEK A MEGFIGYELÉSHEZ:

Néhány tipp a minél sikeresebb és élménydúsabb észleléshez:

• Fényszennyezésmentes hely, amennyire csak lehetséges. Minél kevesebb közeli település, lámpa, gyárépület stb.
• Hagyjunk a szemünknek egy fél órát a sötétadaptációra (telefont szigorúan a táska mélyére).
• Minél jobb kilátás: magaslatok, épületek és fák nélküli horizont.
• Lefeküdni a földre egy kényelmes laticelre vagy pokrócra az égboltot nézve, így biztosíthatjuk magunknak a lehető legnagyobb látómezőt és a folyamatos észlelést (ezek a jelenségek csak 1-2 másodpercig láthatók és ha nem az égboltot figyeljük, mire odakapjuk a fejünket, lemaradunk a látványról).
• Aki teheti, menjen fel egy hegytetőre: egyrészt jobb a horizont, másrészt a magasságukból adódóan jobbak a látási körülmények (vékonyabb levegőoszlop, pára).
• Fontos, hogy kényelmesen helyezkedjünk el, elkerülendő a nyakmerevséget, zsibbadást. A fejünk legyen magasabban kicsit, mint az altestünk! Lehet használni nyugágyat, párnát. Az elalvást kerülendő teát, kávét, kekszet érdemes magunkkal vinni.
• Vigyünk magunkkal tartalék ruhát, szúnyogriasztót, innivalót, esetleg némi elemózsiát.
• Ha a Hold is fent van, törekedjünk a Holddal ellenkező irányban szemlélődni.
• Kerüljük a folyókat, tavakat; a belőlük felszálló pára rontja a halványabb meteorok észlelési esélyeit.

A legtöbb Perseidát nem az Ikerhalmaz (vagyis a radiánspontjuk körülbelüli helye) felé nézve, hanem attól kb. 40 fokra látjuk. Kinyújtott karunkban kitárva az araszunkat, a kisujjtól a hüvelykujjig kb. 22 fok a távolság az égen. (A telehold látszó átmérője kb. fél fok.)

A VCSE tagjai többnyire a VEGA ’23 Nyári Amatőrcsillagászati Megfigyelőtáborból fogják észlelni az idei Perseida-maximumot.

A fentieket figyelembe véve már csak annyi a teendőnk, hogy fohászkodunk Szent Medárdhoz a jó időjárásért és derült égboltért!

Felhasznált források:

• www.nasa.gov (azon belül több lap)
• Csizmadia Szilárd: Meteorcsillagászat /Meteor Csillagászati Évkönyv, 2004/
• https://earthsky.org/astronomy-essentials/everything-you-need-to-know-perseid-meteor-shower/
• „Stellárium” planetáriumprogram
• Csizmadia Szilárd: Perseida-maximum sok hullócsillaggal augusztusban /VCSE honlap, 2017-08-10/

Related posts:

Perseidák Pókaszepetkről -Kapiller Zoltán Mit várhatunk a Perseidáktól 2021-ben? – Csizmadia Szilárd Az Októberi Capricornidákról egy meteorfotó kapcsán – Pető Zsolt Perseidák és más főbb meteorrajok aktivitási előrejelzései 2018-ra – Csizmadia Szilárd A 2019 MO meteoroid becsapódása – Csizmadia Szilárd