Jasný bolid ze slabého roje červnových Drakonid
Slabý meteorický roj červnových ro-Drakonid (JRD, IAU MDC 0686) byl poprvé popsán v roce 2018 (P. Jenniskens) na základě dráhové analýzy pouhých 23 meteorů tohoto roje. Jedná se o meteorický roj kometárního původu s mateřským tělesem dlouhoperiodickou kometou (skupina komet 1P/Halley) s radiantem v souhvězdí Draka. Meteory tohoto roje tedy nejsou často pozorovány a ještě vzácnější jsou jasné bolidy, jako byl bolid 20240602_204346, který byl pozorován kamerami sítě CEMeNt (Central European MetEor NeTwork).
Bolid 20240602_204346 byl zaznamenán kamerami sítě CEMeNt dne 2. 6. 2024 ve 20h43m46,1 ± 0,1s UT. V rámci sítě CEMeNt (Central European MetEor NeTwork) byl bolid zaznamenán přímo na šesti širokoúhlých kamerách (Obr.1-6). Záznam letu bolidu je k dispozici ze stanic Valašské Meziříčí SW a SE (CZ, Hvězdárna Valašské Meziříčí), Ždánice E (CZ, Hvězdárna Ždánice), Maruška SE (CZ, Jakub Koukal), Jablonec N (SK, Jakub Kapuš) a Partizánske NE (SK, Hvezdáreň Partizánske). Kromě těchto stanic bylo zaznamenáno spektrum průletu bolidu spektrografy na Hvězdárně Valašské Meziříčí (spektrograf VM_SPSW a VM_SPSE), které je klíčové pro zjištění chemických vlastností tělesa.
Obr. 1: Souhrnný snímek bolidu 20240602_204346, pořízený kamerou Valašské Meziříčí SE. Autor: Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o.
Obr. 2: Souhrnný snímek bolidu 20240602_204346, pořízený kamerou Valašské Meziříčí SW. Autor: Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o.
Obr. 3: Souhrnný snímek bolidu 20240602_204346, pořízený kamerou Maruška SE. Autor: Jakub Koukal
Obr. 4: Souhrnný snímek bolidu 20240602_204346, pořízený kamerou Ždánice E. Autor: Hvězdárna Ždánice
Obr. 5: Souhrnný snímek bolidu 20240602_204346, pořízený kamerou Jablonec N. Autor: Jakub Kapuš
Obr. 6: Souhrnný snímek bolidu 20240602_204346, pořízený kamerou Partizánske NE. Autor: Hvezdáreň Partizánske
Atmosférická dráha, radiant a heliocentrická dráha bolidu
Pro výpočet atmosférické dráhy bolidu a dráhy meteoroidu ve Sluneční soustavě byly použity nahrávky pořízené ze stanic Valašské Meziříčí (SE a SW), Maruška SE, Ždánice E, Jablonec N a Partizánske NE. Záznam z těchto stanic byl proveden programem UFOCapture, zpracování záznamu v programu UFO Analyzer a výpočet atmosférické a heliocentrické dráhy v programu UFO Orbit.
Průmět počátku atmosférické dráhy se nacházel na souřadnicích N48,9217° E18,4652° jihovýchodně od obce Zliechov (SK) v srdci Strážovských vrchů, výška meteoru v tomto okamžiku činila 107,0 km nad povrchem Země. Průmět konce atmosférické dráhy se nacházel na souřadnicích N48,7353° E18,2481° severně od Bánovců nad Bebravou (SK), výška meteoru v tomto okamžiku činila 77,2 km nad povrchem Země (Obr. 7). Bolid dosáhl absolutní jasnosti -6,0m ve výšce 77,8 km nad povrchem Země a během 1,1 s letu urazil v atmosféře Země vzdálenost 39,4 km.
Obr. 7: 3D projekce celé atmosférické dráhy bolidu 20240602_204346 na povrch Země. Autor: Jakub Koukal
Obr. 8: Projekce dráhy bolidu 20240602_204346 ve Sluneční soustavě do roviny ekliptiky, včetně vlivu decelerace. Autor: Jakub Koukal
Těleso vstoupilo do atmosféry Země pod ideálním úhlem 49,1°, rychlost před vstupem do atmosféry byla 36,62 km/s. Jednalo se tedy o středně rychlý bolid, geocentrická rychlost meteoroidu byla 34,75 km/s. Těleso patřilo meteorickému roji june ro-Draconids (IUA MDC 0686 JRD). Před vstupem do atmosféry se těleso pohybovalo po protáhlé prográdní dráze (Obr. 8) s vysokou excentricitou e= 0,955, poměrně vysokým sklonem k rovině ekliptiky i= 55,73° a periheliem q= 1,0071 AU. Těleso bylo kometárního původu s neznámým mateřským tělesem, které patřilo mezi dlouhoperiodické komety skupiny 1P/Halley.
Fyzikální vlastnosti meteoroidu
Pro odhad počáteční hmotnosti tělesa a jeho dalších fyzikálních vlastností lze v případě bolidu 20240602_204346 vycházet z heliocentrických dráhových elementů, atmosférické dráhy a také z chemických vlastností získaných z analýzy spektra bolidu ze spektrografů VM_SPSW a VM_SPSE (Obr. 9, 10). Pro počáteční zjištění parametrů heliocentrické dráhy meteoroidu byl počítán Tisserandův parametr dráhy ve vztahu k Jupiteru. V závislosti na hodnotě Tisserandova parametru, sklonu dráhy a vzdálenosti afélia lze tělesa rozdělit do 4 skupin. Bolid 20240602_204346 má hodnotu Tisserandova parametru TPJ= 0.925, bolid podle tohoto členění patří do skupiny HT, tedy do skupiny meteoroidů s kometárním původem a dlouhoperiodickým mateřským tělesem (skupina komet 1P/Halley). Podle parametru KB (6.785), který je funkcí vlastností materiálu a povrchové teploty, patří do skupiny C2 (běžná dlouhoperiodická kometární tělesa). Podle parametru PE (-5.564) pak bolid patří do skupiny IIIAi (opět běžná dlouhoperiodická kometární tělesa). S využitím parametrů, které charakterizují tvar, rychlost a další vlastnosti tělesa bylo možné provést výpočet počáteční hmotnosti tělesa. Paralelně s výpočtem dynamické vstupní hmotnosti md byl proveden výpočet fotometrické vstupní hmotnosti mf. Počáteční dynamická hmotnost meteoroidu před vstupem do atmosféry Země tedy byla pouze 0,047 kg. Výpočet fragmentační pevnosti meteoroidu vychází z rovnosti dynamického tlaku a pevnosti tělesa jako celku v okamžiku rozpadu meteoroidu. Parametry modelu atmosféry v dané výšce rozpadu jsou počítány podle modelu NRLMSISE-00 (2002). Okamžik rozpadu (fragmentace) tělesa byl určen z průběhu hodnot absolutní jasnosti bolidu ze stanice Maruška SE. Fragmentační pevnost hlavní části tělesa byla 0,022 MPa, což řadí těleso do skupiny běžných kometárních těles. Zjištěna mineralogická hustota tělesa (1,28 g/cm3) rovněž naznačuje, že v případě bolidu 20240602_204346 se jednalo o těleso patřící k běžným kometárním částicím.
Obr. 9: Souhrnný snímek spektra bolidu 20240602_204346 ze spektrografu VM SPSW. Autor: Hvězdárna Valašské Meziříčí, p.o.
Obr. 10: Souhrnný snímek spektra bolidu 20240602_204346 ze spektrografu VM SPSE. Autor: Hvězdárna Valašské Meziříčí, p.o.
Spektrum bolidu 20240602_204346 bylo zaznamenáno spektrografy VM_SPSE a VM_SPSW, bohužel oba záznamy jsou poznamenány mlhou, která se vyskytovala v okolí Valašského Meziříčí po předchozích intenzivních bouřkách. Proto bylo možné z obou spektrografů zpracovat pouze poslední snímek spektra, který zahrnoval koncový výbuch tělesa. V obou případech se jedná o spektrum, ve kterém dochází k superpozici ionizovaných emisních čar (např. MgII, FeII) s emisními čarami typickými pro stopu po průletu meteoru (multiplety železa FeI-1, 2 a 3) a také s běžnými emisními čarami FeI, CrI nebo AlI. Intenzita emisních čar atmosférické složky odpovídá kombinaci dynamické a statické části spektra a není dominantní ve spektru. Naopak v NIR (blízké infračervené) části spektra jsou dominantní čáry ionizovaného vápníku (multiplet CaII-2), kdežto v NUV (blízké ultrafialové) části spektra nejsou emisní čáry multipletu CaII-1 dominantní a dochází zde k superpozici s emisními čarami hliníku (multiplet AlI-1).
Obr. 11: Kalibrované spektrum snímku FR8 bolidu 20240602_204346 ze spektrografu VM SPSW (rozlišení 0,49 nm/px) s označením hlavních emisních čar. Autor: Jakub Koukal
Poděkování
Poděkování patří všem operátorům a majitelům stanic sítí CEMeNt. Poděkování dále patří všem zainteresovaným institucím za podporu aktivit a růstu sítě. Projekt RPOS (Rozvoj přeshraniční observační sítě) byl spolufinancován z programu Fond malých projektů programu Interreg V-A Slovenská republika – Česká republika 2014 - 2020, kód výzvy 5/FMP/11b, reg. č. CZ/FMP/11b/05/058. Projekty KOSOAP (Kooperující síť v oblasti astronomických odborně-pozorovatelských programů) a RPKS (Rozvoj přeshraniční kooperující sítě pro odbornou práci a vzdělávání) byly realizovány hvězdárnami Valašské Meziříčí (ČR) a Kysucké Nové Mesto (SR) v kooperaci se SMPH (Společnost pro MeziPlanetární Hmotu). Projekty byly spolufinancovány z Fondu mikroprojektů Operačního programu příhraniční spolupráce Slovenská republika – Česká republika 2007-2013. Projekt nákupu a provozu spektroskopických kamer s vysokým rozlišením je částečně dotován Programem pro regionální spolupráci AV ČR, reg. č. R200402101 a grantem APVV-0517-12 (FMFI UK). Na pořízení přístrojové techniky umístěné na Hvězdárně Valašské Meziříčí, p. o. přispěly také společnosti DEZA, a. s. a CS CABOT, spol. s r. o.
