A meteorrajok ritkábban kisbolygók ütközéseiből vagy testek bolygókba való becsapódásakor alakulnak ki, sokkal gyakrabban pedig üstökösökből származnak. Számos üstökös aktivitása azonban kicsiny még napközelség idején is, ezért ezekből kevesebb meteoroid származik. Ilyen meteorfelhőkből csak kis rajok keletkeznek, amelyek egy-egy éjszakai alig pár meteort adnak csak.

Az üstökösök kicsiny (1-50 km átmérőjű), kevert vagy réteges jeges-kőzetes égitestek, amelyek a külső Naprendszerben keletkeztek. Valamilyen gravitációs perturbáció – pl. egy másik Nap melletti közeli elhaladása nyomán – a Naprendszer belső térségeibe kerülnek. Ha elég közel kerülnek a Naphoz, akkor felszínük elég hőt kap ahhoz, hogy a jeges részek elkezdjenek szublimálni vagy gejzírek törjenek fel rajtuk, amelyek magukkal viszik a jeget, gázt, port. (Ez – üstököstől függően – a Marson vagy a Jupiteren belülre érve következik be.) A lemaradó porból alakul ki egy meteorraj, ami ha ütközik a Földdel, látványos meterraj-tevékenységet, meteorzáport okot. Az üstökös pályájának ismeretében a kialakuló meteorraj Naprendszerbeli mozgása is előrejelezhető, így megmondható, mikor éri el a Földet.

A különböző üstökösök különböző helyeken alakultak ki a külső Naprendszerben nagyobb bolygókká össze nem álló magokból. A meteorraj-előrejelzések észlelésekkel való ellenőrzése így segít tesztelni, hogy mennyire jól becsüljük meg a Naprendszert létrehozó felhő kémiai szerkezetét, az üstökösök összeállásának folyamatát és jelenlegi állapotát. Ha a meteorraj-előrejelzés beválik, akkor jól becsültük meg az üstökös anyagát, szerkezetét és főleg porkibocsátási képességét, de múltbéli pályamódosulásait is; a legtöbb bizonytalansági faktor éppen a porkibocsátási képességben van. Sokszor becsülték már ezt túl, és ezért a meteorzápor előrejelzés nem vált be: vagy egyáltalán nem volt észlelhető meteortevékenység az adott üstökösből, vagy olyan apró szeműek voltak a meteorok, hogy szabad szemmel nem lehetett látni őket, csak a meteorradarok észlelték őket (pl. a Camelopardalidák esetében), vagy a jelenség pár órával, legfeljebb fél-egy nappal korábban vagy később jelentkeztek a várthoz képest (ismét a Camelopardalidákra utalunk, de a Leonidák is mutattak legalább egyszer egynapi eltérést az előrejelzéshez képest). Némely esetben (pl. Perseidák 1993, Alfa Monocerotidák 1995, Perseidák 2004) az előrejelzés mind időpontjában, mind a meteortevékenység nagyságának előrejelzésében bevált. Vagyis a felhasznált fizikai-matematikai módszerek jók, az előrejelzések időnkénti pontatlanságát a bemenő adatok, vagyis a meteorraj szülőüstökösének sokszor nem túl jól ismert viselkedése okozza. Pl. a Perseidák szülőüstököse, a 122P/Swift-Tuttle üstökös mára már igen jól ismert, ezért is jelezhetjük olyan jól előre a Perseidák viselkedését.

A kevésbé ismert vagy csak nemrég felfedezett, alig tanulmányozott üstökösökből származó meteorrajokkal így nemcsak az üstökösök tulajdonságait, elsősorban porkibocsátási képességüket tudjuk tanulmányozni, hanem a porkibocsátási képességnek az üstökös anyagától való függésén keresztül a primitív állapotú, a Naprendszert létrehozó ősködnek, csillagászati nevén a szoláris protoplanetáris ködnek is az anyagi összetételét, eredeti állapotát, amilyen mintegy 4,6 milliárd évvel ezelőtt volt. Az új, frissen a Naprendszerbe került üstökösök ennek a korai állapotnak az őrzői, még nem érintette meg őket a Nap hője, bár magjukban mehettek végbe evolúciós folyamatok. A saját Naprendszerünk keletkezéskori állapotának jobb felderítése pedig nyilván segít más bolygórendszerek kialakulásának megértésében, így végső soron abban, milyen bolygók, hol és mikor alakulnak ki, lehetnek-e köztük lakhatók, kibányászhatók, és mennyi? Az is nagyon fontos kérdés, hogyan változik az évmilliárdok alatt az üstökös magjának szerkezete, kémiája?

Egy meteorraj kitörésének előrejelzését legkönnyebben amatőrcsillagászok ellenőrizhetik, így alapos megfigyeléseikkel, ha minden szükséges adatot jelentenek, komolyan hozzájárulnak ezekhez a messzire vezető kutatások kezdeti lépéseihez.

Egy friss, kanadai csillagászok által jegyzett tanulmány a 252P/LINEAR üstökös esetleges meteorjait vette górcső alá. Míg az aktív, hosszú csóvát eresztő, fényes üstökösöket alaposan tanulmányozzák, mert fényességük okán könnyebb megfigyelni őket, addig a halvány, alig aktív vagy inaktív üstökösökre kevés figyelmet fordítanak, pedig ezekből is származhatnak meteorok. A 252P/LINEAR üstökös is sokszor inaktív. A Jupiter-üstököscsaládjába tartozik ez a kométa.

cikk2

A 252/P (LINEAR) üstökös 2016. január 17-én, Erik Bryssinck felvételén (Forrás: www.aerith.com) A képen az üstökös 17,9 magnitúdós, a kómaátmérő mindössze 9″, csóva nem igazán látszik. A kép 40 cm-es, f/3,8-as távcsővel és SBIG STL-6303E CCD-kamerával ksézült a belgiumi BRIXIIS Csillagvizsgálóból, 6×120 sec expozíciós idővel, fehér fényben.

Ezt az üstököst a LINEAR kisbolygókereső programban fedezték fel 2000. március 9-én. Nap körüli keringési ideje 5,32 év. Felfedezése utáni első, 2005-ös visszatérését nem észlelték, de a 2010-eset és a 2016-osat igen. Az ekliptika síkjához közel kering (inklinációja alig 10°), pályájának fél nagytengelye 3,05 CSE, pályája elnyúlt, excentricitása 0,67, ezért míg naptávolban a Jupiter pályája (5,2 CSE) közelében jár, 5,1 CSE-re a Naptól, addig napközelben a földpálya (átlagosan 1 CSE) közelébe jut, 0,999 CSE-re. Mivel a Föld a Naptól az év folyamán 0,98-1,03 CSE távolságban jár bolygópályánk kis excentricitása miatt, a 252P/LINEAR-t földközeli objektumnak is tekintik (NEO, Near-Earth Object). Csak a távolságokat tekintve akár ütközhetnénk is vele, ám az ellipszispályák orientációja és a két keringésidő olyan, hogy többnyire nagyon elkerüljük egymást: Az 1900-2165-ig szóló számítások szerint legközelebb hozzánk 1921-ban volt, akkor is még 0,08 CSE-re (33-szoros holdtávolság), 2016, március 21-én viszont csak, 0,0356 CSE-re (15-szörös holdtávolság) fog járni a Földtől, ami ebben a több, mint másfél évszázados időszakban a legszorosabb földközelítése. Ilyen szoros megközelítéstől akár meteorokat is várhatunk az üstökösből, feltéve, hogy a porkibocsátása elegendően nagy.

cikk1

Az üstökös látszó égi pályája 2016-os napközelsége idején. Forrás: www.aerith.com

Elméleti számolások szerint csak mintegy 50 keringéssel ezelőtt, az 1800-ik év táján változott meg úgy a pályája, hogy ebből az üstökősből NEO, vagyis földközelítő objektum lett! Emiatt, fizikai időskálán nézve fiatal objektum. Csak mintegy még 150-200 keringést fog NEO-ként megélni, azaz hozzávetőleg 400 évig lesz földközelíi objektum, és utána a pályáját – elsősorban a Jupiter – ismét úgy perturbálja meg, hogy többé nem jön ennyire a Föld közelébe. Egy tízmillió évet átfogó numerikus szimulációból kiderült, hogy ennyi esztendő alatt csak ebben a 400 évben NEO az objektum, vagyis nagyon kevés időt tölt el ekként. Gyakorlatilak ki lehetett jelenteni, hogy első ízben vált NEO-vá. Az üstökös viszont nagyon halvány (abszolút fényessége 18,6 mg, idén március földközelségekor, messze a tőlünk nem átható déli égbolton is csak kb. +11 mg-s lesz, pedig csak 15-ször lesz messzebb, mint a Hold. (Március 25-e körül már a Skorpióban jár, majd a Kígyótartó felé veszi az irányt, még kb. 11-12 mg-s fényességű esz, de májustól nagyon gyorsan elhalványodi.) A kanadai szerzők és mások feltételezik, illékony anyagokban szegény környezetben alakulhatott ki, és ez okozza halványságát: nem nagyon tud mi elszublimálni a felszínéről.

cikk3

Az üstökös előrejelzett fényessége (piros vonal) az idő függvényében. A fekete pontok az eddig elérhető észleléseket jelzik. Forrás: www.aerith.com.

Amennyiben lesznek észlelhető meteorok ebből az üstökösből, akkor az nagyon fontos előrelépés lenne az ilyen kevésbé aktív üstökösök megismerésében. Amennyiben jönnek, akkor 2016. március 21-én jönnek, 11 km/s kicsiny sebességgel (lassú meteorok az égen!), a RA=78°, D=-17° pontból amely a nyúl csillagképbe esik, tehát a raj neve nyilván Lepidák lenne. A Lepus (Nyúl) csillagkép az Orion alatt látható, március végén már korán, már este fél tíz körül (UT-ben ez 20:30) lenyugszik.

Ha feltesszük, hogy az üstökös a múltban is kis aktivitású volt, akkor így számolva az 1915-ös és az 1921-es napközelségekkor kilökődött anyag visszatérését figyelhetnénk meg 2016. március 28-án 00:10 UT (1915-ös) illetve március 27-én 20:47 UT (1921-es) környékén. Ha a szokásos porkibocsátást tesszük fel rá, akor az 1915-ben kibocsátott anyag március 28-án 00:36 UT-kor, az 1921-ben kilökődött porfelhő március 27-én 22:42 UT-kor ér el minket, és még az 1926-os napközelségkor a Naprendszerbe lökődött porfelhő is elér minket március 27-én 15:09 UT-kor, de ez az európai nappalra esik még. Mindenesetre érdemes lehet ebből a radiánsból érkező meteorokat lesni 2016. március 27/28-a éjjelén.

Egyáltalán nem kell nagy aktivitásra számítani. Az előrejelzés szerint a Leonidákhoz képest ezeknek a Lepidáknak a száma nagyjából százezerszer kisebb, vagyis jó, ha az éjszaka folyamán néhány ebből a radiánsból származó meteort meg tudunk figyelni. Az igazán értékesek a szimultán videometeoros és fotografikus meteorészlelések lennének, hogy a pálya meghatározásával látni lehessen, valóban az üstökösből jöttek-e ezek a meteoroidok. A radiáns a Nyúlban van, tehát a fentiekben már említett nyugvási időpont miatt Magyarországról csak egy-két meteorra számíthatunk koraeste, de természetesen előfordulhat, hogy az előrejelzés nem túl pontos, és korábban érkezik a többség, mint az előrejelzett… Ennyit érdemes próbálkozni, főleg az automata videós rendszerekkel vagy fotósan.

Noha egyáltalán nem hatalmas kitörésre számítunk, hanem csak egy gyenge radiáns egy éjszakai jelentkezésére, ha mégis sikerülne ezt az új rajt megfigyelni, akkor jelentősen pontosítani lehetne a kis aktivitású üstökösök meteoroid-felhőinek keletkezéséről és fejlődéséről, vagyis a naprendszerbeli porról alkotott képünket. Fotózásra, vizualizálásra, videózásra fel!

Forrás: Q. Z. Ye, P. G. Brown, P. A. Wiegert, Astrophysical Journal Letters, nyomtatás alatt, ingyenes verzió: http://arxiv.org/abs/1601.07837

Írta: Csizmadia Szilárd

Az APOD mai felvételén egy asztrotájkép látható. A felvételt  Jurij Beletsky készítette a chillei Las Campanas Obszervatóriumnál. Itt található a 6,5 méter átmérőjű Magellán-teleszkóp.

VCSE - Mai kép - Geminidák - Carnegie Las Campanas Obszervatórium - Jurij Beletsky
VCSE – Mai kép – Geminidák – Carnegie Las Campanas Obszervatórium – Jurij Beletsky

A képen 5 órás időtartamot átölelő felvételsorozat megfelelő képeinek összegzésével készített kompozit felvétel látható.

A Geminidák meteorrajról részletes információkat találhatunk Pető Zsolt meteoros blogjában, a Tűzgömbök Világa weboldalon. Ha pedig az időjárás nem kedvező a vizuális észleléshez, akkor a GalileoWebcast oldalán található rádiómeteoros észleléssel érdemes ismerkedni.