Wat veroorzaakt meteorenregen? ---- Hoe meteorenregen te observeren.


"Vallende sterren", "vallende sterren" of meteoren, noem ze wat je wilt. Deze lichtpunten die door de nachthemel schijnen, zijn kleine stukjes rots uit de ruimte. Ze komen onze atmosfeer binnen met snelheden tot 71 km / s (~ 158.000 mph). Ze gloeien omdat wrijving met luchtmoleculen hen tot gloeiing verhit. De meeste zijn kleiner dan een rijstkorrel. Ze branden in een seconde of twee op hoogten van ongeveer 80 km, hoog in de ionosfeer. Een bijzonder heldere meteoor wordt a genoemd vuurbol of bolide.

Figuur 1: Een samengesteld beeld van meteoren uit de Geminid meteorenregen van 2007 geproduceerd door astronoom Erno Berkó. Gedurende vier nachten legde hij 123 meteoren vast in 113 foto's en bracht deze vervolgens samen tot dit spectaculaire beeld. Deze afbeelding laat duidelijk zien dat de meteoren stromen vanaf een punt (bekend als een "stralende") in de buurt van het sterrenbeeld Tweelingen.

Figuur 2: Dit is een samengesteld infraroodbeeld van fragmenten van Comet 73P / Schwassman-Wachmann 3, vastgelegd door de Spitzer Space Telescope. De diagonale lijn in deze afbeelding is een stofpad dat het pad van de komeet door de ruimte markeert. Fragmenten van de komeet verschijnen als heldere plekken binnen het stofspoor. De heldere strepen die zich links van de fragmenten van de komeet uitstrekken, zijn "staarten" geproduceerd door de zonnewind (de zon staat rechts van dit beeld).

Sporadische meteoren

Er zijn twee soorten meteoren - sporadische meteoren en douche-meteoren. Sporadics zijn afkomstig van willekeurige stukjes stof van het zonnestelsel dat rond de zon draait. Hun toevallige ontmoetingen met de aarde zijn onvoorspelbaar. Hoewel ze zich enigszins clusteren in verschillende delen van de hemel, is hun voorkomen sporadisch - vandaar de naam. Sporadics zijn degenen die de meeste mensen zien terwijl ze naar de nachtelijke hemel kijken. Blote ogen tarieven voor sporadische meteoren zelden hoger dan vijf per uur. Voor zover we weten, zijn alle meteoren die de grond bereiken - meteorieten - afkomstig van sporadics.

Douchemeters

Douchemeteoren komen van het stof dat vrijkomt door kometen terwijl ze door ons zonnestelsel reizen. Het stof verspreidt zich langs de baan van de komeet en vormt een elliptisch puinspoor dat rond de zon passeert en de banen van de planeten kruist. Meteoorregen treden op wanneer de aarde dit puinspoor passeert tijdens haar jaarlijkse baan rond de zon. Het volgende jaar passeert de Aarde opnieuw hetzelfde puinpad op ongeveer dezelfde datum. Daarom zijn meteorenregen voorspelbare jaarlijkse gebeurtenissen. (Zie afbeeldingen 2 en 3.)

Sommige meteorenbuien duren slechts enkele uren, anderen duren enkele dagen. De duur hangt af van hoe breed het stofpad is; sommige zijn smal, anderen zijn breder. Zonlicht en deeltjes van de zonnewind, een stroom hete, snelle ionen die continu vanuit de zon naar buiten waait, kunnen het stof uit de baan van de komeet duwen. Hoe kleiner het deeltje, hoe meer het kan worden verplaatst. Als gevolg hiervan kan het stofspoor zich verbreden en als het dat doet, duurt het langer voordat de aarde erdoorheen gaat. (Zie figuur 2.)

Grote meteoorbuien

Douche naamdataPiekdataZHRBron
Quadrantiden1 tot 5 januari3 januari120Asteroïde 2003 EH1
lyriden15 tot 28 april22 april15Komeet Thatcher
Eta Aquarids19 april tot 28 mei6 mei60Komeet 1P / Halley
Arietids22 mei tot 2 juli7 juni54Marsden sungrazer kometen
Delta Aquarids12 juli tot 19 augustus28 juli20Kracht / Machholz zonnekammer kometen
Perseïden17 juli tot 24 augustus12 augustus90Komeet 109P / Swift-Tuttle
Orioniden2 oktober tot 7 november21 oktober20Komeet 1P / Halley
Geminiden7 tot 17 december14 december120Kleine planeet 3200 Phaethon
ursiden17 tot 26 december22 december10Comet 8P / Tuttle

Meteorieten

Slechts zelden is een meteoor groot genoeg om zijn vurige passage door de atmosfeer te overleven en de grond te bereiken. Dit worden meteorieten genoemd. Het is bekend dat geen enkele douchemeteur ooit de grond heeft bereikt, wat betekent dat komeetstof de vorm heeft van zeer kleine deeltjes.

Figuur 3: Een vereenvoudigd diagram van het zonnestelsel met de concentrische banen van de planeten en de elliptische baan van de komeet van Halley. Merk op hoe de baan van de komeet de baan van de aarde kruist.

De "stralende" van een meteorenregen

Alle meteoren in een meteorenregen komen uit dezelfde richting in de ruimte. Vanuit de grond lijken ze te stralen vanuit een enkele locatie in de lucht, de stralende genoemd. Het is alsof je met je auto door een tunnel rijdt: sommige delen van de tunnel passeren links, of rechts, boven het hoofd of onder de auto. In dit geval zou de "stralende" "rechtdoor" zijn. Meteoordouches zijn genoemd naar het sterrenbeeld waaruit ze lijken te stralen. De "Geminiden" lijken bijvoorbeeld afkomstig te zijn uit het sterrenbeeld Tweelingen. (Zie figuur 1.)

Hoeveel douches, hoeveel meteoren?

Er zijn honderden meteorenregen en elk jaar worden er nieuwe ontdekt. Enkele van de belangrijkste meteorenregenen staan ​​in de bovenstaande tabel.

Meteoren produceren hete sporen van geïoniseerd gas achter hen. Sommige van deze paden kunnen enkele minuten zichtbaar zijn in de nachthemel nadat de meteoor voorbij is. Dit gas reflecteert radargolven en als gevolg hiervan kunnen de meteoren ook gedurende de dag worden gedetecteerd. Onlangs hebben Dr. Peter Brown en zijn medewerkers aan de Universiteit van West-Ontario radars op de grond gebruikt om 13 nieuwe meteoorregen te identificeren.

Op zijn hoogtepunt kan een goede meteorenregen honderd meteoren per uur produceren, het zogenaamde zenit-uurtarief of ZHR. Af en toe vindt een meteoorstorm plaats, waarbij de ZHR meer dan 1000 meteoren per uur overschrijdt. De Leonid meteoorstorm van 2002 was een geweldig scherm met ruim 3000 meteoren per uur gedurende ongeveer een half uur.

Hoe produceren kometen meteoordouches?


Figuur 4: Een NASA-afbeelding van komeet Hale-Bopp, met zijn twee staarten.

Kometen zijn kleine lichamen die voornamelijk uit ijs met een klein beetje zand of grind bestaan. De kern van een typische komeet is een paar kilometer breed. Het brengt het grootste deel van zijn tijd door in een luie, elliptische baan in het buitenste zonnestelsel waar zijn kern koud en grotendeels inactief is. Halley's komeet heeft bijvoorbeeld een periode van 76 jaar en bevindt zich op het verste punt van de zon voorbij de baan van Neptunus. Hier is de oppervlaktetemperatuur van de komeet ongeveer 47 graden boven het absolute nulpunt (-375 F).

Maar tijdens de passage van de komeet nabij de zon warmt het oppervlak op, een deel van het ijs verdampt en er komt stof vrij. Elke komeet heeft twee staarten, een bestaande uit stof, de andere uit gas. Beide staarten strekken zich weg van de kern en wijzen min of meer weg van de zon. Dit komt omdat zeer hete deeltjes afkomstig van de zon (zonnewind) de staarten naar buiten duwen, ongeacht de richting waarin de kern beweegt.

De stofstromen kunnen er uniform uitzien, maar ze bestaan ​​meestal uit verschillende afzonderlijke stromen, zoals strengen van een touw. Elke streng werd geproduceerd door een andere passage van de komeet door het binnenste zonnestelsel. De elliptische stroom deeltjes verschuift ook heel licht van jaar tot jaar vanwege het zwaartekrachtsveld van Jupiter. Als gevolg hiervan kan het aantal meteoren variëren van de ene jaarlijkse regenbui naar de volgende terwijl de aarde door verschillende delen van de stofstroom gaat. Rond 2099 zal de baan van komeet Tempel-Tuttle (bron van de Leonid meteoren) niet langer de baan van de aarde kruisen. Het resultaat? Geen Leonid meteorenregen meer.

Kometen zijn de oorsprong van de meeste meteorenregen, maar een paar komen uit asteroïden. Dit kunnen heel oude kometen zijn. Na voldoende doorgangen door het warme, innerlijke zonnestelsel, is het ijs volledig verdampt, waardoor een losse verzameling stofdeeltjes is achtergebleven door hun eigen zwakke zwaartekracht. Deze zogenaamde "puinhoop" asteroïden kunnen de overblijfselen zijn van voormalige kometen.

Tegenwoordig zijn sommige meteoren eigenlijk stukjes door de mens gemaakt ruimteafval. Dit zijn meestal dingen zoals verfchips en gebruikte rakethardware. De meteoren die ze produceren kunnen soms worden geïdentificeerd als door mensen gemaakt omdat ze veel langzamer door de lucht reizen dan natuurlijke meteoren.

Figuur 5: Vereenvoudigd diagram van de aarde die het stofspoor van een komeet nadert. In dit diagram kijk je neer op de Noordpool van de aarde. Merk op hoe de ochtendzijde van de aarde in het stof zal ploegen, maar de avondzijde enigszins afgeschermd zal zijn. Daarom zijn er na middernacht vaak meer zichtbare meteoren - je staat dan aan de kant van de aarde die in het stof ploegt.

Hoe een meteorenregen te observeren

Eerst moet je weten wanneer de meteorenregen is (zie bovenstaande tabel). Vervolgens wil je een plek vinden met een duidelijk zicht op de hele lucht. Donkere gebieden ver weg van stadslichten zijn het beste. Vermijd plaatsen waar koplampen van voertuigen u tijdelijk zullen verblinden. De beste aanpak is om achterover te leunen in een tuinstoel of op de grond met een kussen, zodat u comfortabel omhoog kunt kijken. Kennis van het sterrenbeeld waar de stralende leugens liggen, kan nuttig maar niet noodzakelijk zijn: meteoren kunnen overal in de lucht verschijnen. Ontspan je dan en kijk naar de hemel. Verrekijkers zijn niet nodig om de meteoren te zien, maar kunnen nuttig zijn bij het zien van het dampspoor na een bijzonder heldere meteoor. Andere nuttige apparatuur is insectenwerend middel in de zomer. Een zaklamp kan handig zijn, maar zorg ervoor dat deze een rood filter heeft om te voorkomen dat u uw donkere aanpassing verliest wanneer u deze gebruikt.

Over het algemeen zien we na middernacht meer meteoren. Hier is waarom. De aarde roteert terwijl deze door het stofspoor van een komeet beweegt. 'S Avonds staan ​​we aan de kant van de aarde die wordt afgeschermd van het stofspoor, maar' s morgens staan ​​we aan de kant van de aarde die naar het stofspoor draait. Het is alsof je door de regen rijdt: je krijgt altijd meer regen op de voorruit dan op de achterruit. (Zie figuur 5.)

Maanloze nachten zijn het beste omdat de maan de lucht oplicht. Met een volle maan kan het oog niet volledig aangepast worden aan het donker. Volledige aanpassing duurt ongeveer 20 minuten.

Misschien lees je dit artikel omdat je je klaarmaakt voor een meteorenregen. Ik hoop dat je plezier hebt en geniet van de ervaring. Als je een meteorenregen wilt zien, haal je kalender eruit en markeer het voor een van de douches in de bovenstaande tabel. Nu je weet hoe meteorenregen werkt, wil je het niet missen.

Gerelateerde informatie
Internationale meteoororganisatie
International Astronomical Union Meteor Data Center

Over de auteur

David K. Lynch, PhD, is een astronoom en planetaire wetenschapper die in Topanga, CA woont. Wanneer hij niet rond de San Andreas-fout hangt of de grote telescopen op Mauna Kea gebruikt, speelt hij viool, verzamelt ratelslangen, geeft openbare lezingen over regenbogen en schrijft boeken (Color and Light in Nature, Cambridge University Press) en essays. Dr. Lynch's nieuwste boek is de Field Guide to the San Andreas Fault. Het boek bevat twaalf eendaagse autoritten langs verschillende delen van de storing, en bevat mijl per mijl routelogboeken en GPS-coördinaten voor honderden storingsfuncties. Het huis van Dave werd namelijk in 1994 verwoest door de aardbeving met een kracht van 6.7 Northridge.