Направи дарение на училище!

Автор: Венцислав Бодаков

Всеки ден над 40 тона извънземен материал (космически скали, прах и отломки) навлиза в атмосферата на Земята и изгаряйки създава метеори, които виждаме в нощното небе, а даже и през деня ако метеорът е достатъчно ярък. „Падащите звезди“ всъщност падат, т.е. започват да изгарят от около максимум 120 км височина до около 60 км. Пътувайки с хиперзвукови скорости от 11 до 72 км/сек по-големите създават и взривни вълни.

             Въпросът е как да научим повече за характеристиките и произходът им? Два от начините са радарни и оптични наблюдения. Радарите са много скъпи съоръжения и не са достъпни за обикновения любител с желание за т.нар. „гражданска наука“ (citizen science). Оптичните наблюдения обаче могат да се реализират с широко достъпно и сравнително евтино оборудване. Това не значи, че качеството на наблюденията няма да е на ниво, напротив – става въпрос за метеорна станция, която е свързана в глобална мрежа, генерираща данни с научна точност и стойност! Тези данни се използват за определяне на траекторията на метеорите и други техни характеристики като скорост, височина на изгаряне, принадлежност към определен метеорен поток. Тези параметри позволяват да се направят изводи за интензивността на потоците, орбита и произход на метеорите. Освен това данните дават възможност да се откриват паднали метеорити.

Разбери повече за БГ Наука:

***

Терминология и класификация 

Фиг. 1 – метеорна терминология

Метеороид – обект в космоса с размер от песъчинка до около 1 метър. Този термин е валиден само докато е в космоса.

Метеор – когато метеороид навлезе в атмосферата и започне да изгаря се превръща в метеор – т.е. това е яркия обект в небето, който виждаме.

Метеорит – когато метеорът не изгори напълно и падне на земята се превръща в метеорит. Обикновено не повече от 5% от космическия обект пада като метеорит.

Огнено кълбо (fireball) – ярък метеор, обикновено по-ярък от планетата Венера.

Болид – експлодиращ метеор

Астероид – скалист космически обект, в повечето случаи в орбита около Слънцето. Размери от около 1 м до стотици километри, но по-малък от планета.

Комета –  за разлика от астероида, освен от скали се състои и от лед и замръзнали газове.

Метеорен поток – множество метеори видимо навлизащи в атмосферата от общо място (радиант) – т.е. район в небето . Повечето потоци се наблюдават по едно и също време на годината, когато Земята премине през остатъците от дадена комета (или в някои случаи астероид). Обикновено се наричат на съзвездието или звездата, която е най-близка до района в небето от които изглежда се появяват, т.е. радиантът. Може би най-известния поток са Персеиди, с радиант в съзвездие Персей.

Историческо развитие на Global Meteor Network

Всъщност първоначално мрежата започва като Croatian Meteor Network (CMN) през 2006 г. В началото с използване на аналогови камери за видео наблюдение и безплатен софтуер за заснемане, компресиране и елементарно засичане на метеори. Постепенно през годините с включването на нови ентусиасти – програмисти и астрономи (професионални и любители) се усъвършенства софтуера за заснемане,  създава се нов метод за компресиране на изображенията, както и методи за калибриране чрез астрометрия и изчисляване на траекторията на метеорите.

Около 2014-2015 г. се заражда идеята да се използва т.нар. едноплатков мини компютър (single-board computer), на който да се изпълнява софтуера. В случая се използва Raspberry Pi и оттам името на метеорната станция става „Raspberry Pi Meteor Station (RMS)“. През 2016 г. RMS софтуерът вече стабилно записва, компресира, засича метеори и звезди използвайки аналогови камери, работейки на Raspberry Pi 2. Голям напредък идва през 2017 г. с използването вече на цифрови CMOS камери с голяма чувствителност. През 2018 г. в допълнение към камерите в Хърватия се появяват първите камери в САЩ, Канада и Франция. В Канада са и първите две камери с припокриване на полето. Това се счита за старт на Global Meteor Network (GMN).

Първия истински тест на системата е по време на метеорния поток Геминиди през декември 2018 г. Тогава става ясно че RMS системите могат да генерират надеждни резултати в почти реално време, като отнема по-малко от 24 часа за изчисление на орбитите и написване на доклад за наблюденията по време на пика на метеорния поток.

Фиг. 2 – Комбинирано изображение (стак) от всички (910) засечени метеори от пика на Геминиди, Хърватия, 2018г.

             До преди GMN метеорните камери и мрежи са скъпи, ограничени като географско покритие и без особена комуникация помежду им. Global Meteor Network е създадена, за да се справи с тези недостатъци. Към днешна дата има над 450 RMS камери в 30 държави – фиг. 3.

Фиг. 3 – RMS камери и засечени метеори през август 2022 г.

Целта на GMN е да се изгради глобална мрежа от достъпни като цена метеорни станции, които лесно да се инсталират и поддържат от любители и професионалисти, формирайки автоматичен, децентрализиран, научен инструмент. Станциите работят автономно, но са свързани към общ сървър на който изпращат ежедневно архив с данните за засечените метеори. Дългосрочната  цел на последващата обработка на данните е определяне на метеорните радианти, интензивността и размера на ежегодните метеорни потоци, както и внезапни изменения на масата на метеорите. Бързият 24 часов цикъл на публикуване на данните дава възможност за създаване на реална представа за метеороидна обстановка в близост до Земята. Точното изчисляване на орбитите на метеорите ни позволява да разберем от коя част на Слънчевата система идват те. В случай на много ярък метеор (fireball), който е паднал като метеорит е възможно и неговото откриване. С други думи с помощта на домашна метеорна станция ние можем да изучаваме формирането и еволюцията на Слънчевата система!

Цялата статия, както и много други, можете да прочетете в новия Брой 159 на списанието.

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!