Ретроградный болид tn120912 и его блеск

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ___________________________________2012, том 55, №9______________________________

АСТРОНОМИЯ

УДК 523. 532

Академик АН Республики Таджикистан П.Б.Бабаджанов, Г.И.Кохирова, У.Х.Хамроев

РЕТРОГРАДНЫЙ БОЛИД ТШ20912 И ЕГО БЛЕСК

Институт астрофизики АН Республики Таджикистан

12 сентября 2012 г. на астрономических обсерваториях Института астрофизики АН РТ в Гиссаре и Санглохе был сфотографирован уникальный болид -8 звездной величины. В результате астрометрической обработки полученных снимков выявлено, что болид двигался по ретроградной (обратной) орбите, характерной для комет. Наклон орбиты к эклиптике составляет 174о. В результате фотометрической обработки снимков болида, полученных одновременно камерами с вращающимся обтюратором и без него, экспериментально определена поправка к звёздной величине болида за влияние этого обтюратора.

Ключевые слова: болид - радиант - орбита - комета - кривая блеска.

В ночь с 12 на 13 сентября 2012 г. в 23Ь211П мирового времени (ЦТ) над к. Элок, Файзабадский район Таджикистана, пролетел необычный болид (болидом называется метеор ярче Венеры, т.е. ярче -4-ой звездной величины), который был сфотографирован двумя станциями болидной сети в Гиссар-ской и высокогорной Санглохской астрономических обсерваториях Института астрофизики АН РТ [1]. Фотографии болида получены болидными камерами всего неба, снабженными объективами Цейс Дистагон типа “рыбий глаз” (/=30 мм, D//=1:3.5), имеющими поле зрения 180о. Вблизи фокальной плоскости камер вращается симметричный двухлопастный обтюратор со скоростью 370 оборотов в минуту, обеспечивающий определение скорости болида. Камеры установлены неподвижно и направлены вертикально вверх. Для определения момента пролета болида использован негатив, полученный с помощью гидируемой камеры в Гиссарской астрономической обсерватории (ГисАО), монтированной на экваториальной установке Ьо8таМу ОМ-8. С целью определения влияния вращающегося обтюратора на яркость фотографируемых болидов, в ГисАО была установлена вторая неподвижная болидная камера, но без обтюратора. Таким образом, была выполнена астрометрическая и фотометрическая редукция четырех негативов с изображениями этого болида.

Атмосферная траектория, радиант, скорость и орбита болида

Измерение фотографических снимков болида на координатно-измерительной машине Аско-рекорд и их астрометрическая редукция произведены по методике, применяемой в Институте астрофизики АН РТ [2]. В результате были вычислены с достаточной точностью все траекторные данные болида, приведённые в табл. 1 и 2. Момент пролёта болида определён по комбинации снимков подвижной и неподвижной болидных камер в ГисАО.

Адрес для корреспонденции: Кохирова Гулчехра Исроиловна. 734042, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Бухоро, 22, Институт астрофизики АН РТ. E-mail: kokhirova2004@mail.ru.

В табл. 1 даны основные параметры, характеризующие траекторию болида в земной атмосфере: номер болида, дата, момент пролёта по мировому времени; Ь0 - долгота Солнца, соответствующая моменту пролёта болида; ув и уе- скорости в начале и конце видимой траектории; Нв и Не- высоты начала и конца видимой траектории над уровнем моря; Хв, фв и ХЕуЕ - географические долготы и широты вертикальной проекции начальной и конечной точек траектории болида на поверхность геоида; I - общая длина видимой траектории; ^ - общая длительность болида; МР - максимальная абсолютная звездная величина болида; тх - внеатмосферная масса метеороида. Стандартные отклонения, приведенные в табл. 1 для начальной и конечной точек, являются показателем точности вычисления высот и скорости.

В табл. 2 приведены результаты определения координат радианта и элементы гелиоцентрической орбиты болида с их стандартными отклонениями. Здесь: ак, ёк - прямое восхождение и склонение видимого радианта болида на момент наблюдения; ^я=17.6° - зенитное расстояние видимого радианта; Qp - угол сближения; - внеатмосферная скорость; а№ - прямое восхождение и склонение

геоцентрического радианта (т.е. видимый радиант, исправленный за зенитное притяжение и вращение Земли) болида на момент наблюдения; - геоцентрическая скорость; - гелиоцентрическая скорость; элементы орбиты а - большая полуось, е - эксцентриситет, q - перигелийное расстояние, Q - афелийное расстояние, ш - аргумент перигелия, и - долгота восходящего узла, / - наклон, п - долгота перигелия. Все угловые величины этой таблицы даны в равноденствии 2000.0. В последней строке указана принадлежность болида к известным потокам. Согласно положению радианта и элементам орбиты, болид не принадлежит какому-либо известному метеорному потоку и поэтому классифицирован как спорадический.

Таблица 1 Таблица 2

. , _ Радиант и гелиоцентрическая орбита болида

Атмосферные данные болида ТШ20912 ТШ20912

Номер болида TN120912

aR (град) 64.14±0.02

dR (град) 24.51±0.00

cos zR 0.292

Qp (град) 41.3

ag (град) 63.89±0.03

дг (град) 24.44±0.09

vx (км с-) 70.0±0.1

vg (км с-1) 69.00±0.08

vh (км с-) 41.18±0.08

a (а.е.) 13.12±1.21

e 0.937±0.006

q (а.е.) 0.825±0.001

Q (а.е.) 25.41±2.41

т (град) 231.16±0.22

Q (град) 170.41±0.00

i (град) 174.24±0.01

п (град) 41.57

Метеорный поток Спорадический

Номер болида TN120912

Дата и год 12 сентября 2012 г.

Время (иТ) 23ч.21м.03с.±2с

£ „ (град) 170.07

(км с"1) 70.0±0.1

Не (км) 107.662±0.001

Хе (град) 69.4

Фе (град) 3S.7

УЕ (км с"1) 69.96±0.08

Не (км) 85.500±0.001

Хе (град) 69.4

Фе (град) 3S.S

1 (км) 21.36

ґ (с) 0.24

МР -7.62

тш (кг) 0.006

Болид пролетел расстояние 21.4 км своей видимой траектории за 0.24 сек. и погас на высоте 85.5 км над уровнем моря. Пролет метеороида в атмосфере был почти вертикальным: наклон траек-

тории к поверхности Земли составлял 72 градуса. Для определения скорости и орбиты метеороида, породившего болид, были использованы негативы, полученные как на Санглохе, так и в ГисАО. Вследствие большой скорости и малочисленности полученных перерывов, невозможно было уверенно определить торможение болида вдоль траектории. Поэтому в качестве доатмосферной скорости принято значение средней скорости, которое по обоим негативам составляет 70.0 км с"1.

Результаты вычисления орбиты (табл.2) показали, что породивший болид метеороид встретился с Землей до прохождения через перигелий, который равен 0.825 а.е. Афелий орбиты метеороида 2=25.4 а.е. расположен между орбитами Урана и Нептуна. Оказалось, что наклон орбиты к эклиптике является чрезвычайно высоким и составляет 174.2о. Это означает, что метеороид обращался вокруг Солнца по обратной орбите, характерной для комет. На рис.1 показан околоземной участок орбиты болида.

Рис.1. Схема расположения орбиты болида TN120912 (пунктир) среди орбит планет:

1 - Меркурий, 2 - Венера, 3 - Земля, 4 - Марс,

- направление на точку весеннего равноденствия.

Согласно значению эмпирического критерия конечных высот болидов РЕ = -5.82, вычисляемого по формуле

PE = lg рЕ - 0.42 lg шх+1.49 lg va-1.29 lg cos zR,

где рЕ - плотность атмосферы на высоте hE конца видимой траектории, болид TN120912 порожден метеороидом с плотностью ё = 0.2 г/см-3, представляющим собой по составу очень рыхлое, легко разрушающееся кометное вещество типа Драконид [3]. Кроме того, высота погасания болида 85.5 км также соответствует диапазону конечных высот кометных пористых метеороидов с похожими значениями внеатмосферной скорости, таких как, например, Ориониды, Леониды, Ета Аквариды.

Таким образом, и ретроградная гелиоцентрическая орбита, характерная только для комет, и шкала зарегистрированных высот свидетельствуют в пользу кометного происхождения этого болидообразующего метеороида. Очередной задачей изучения этого болида является исследование эволюции его орбиты под возмущающим действием притяжения всех больших планет, проливающей свет на определение его происхождения.

Фотометрическая редукция болида

Метод фотометрической редукции болидных снимков [2,4] основан на определении зависимости диаметров изображений звёзд от их яркости и позволяет оценить яркость болида с точностью до ±0.5 звездных величин.

Для фотометрической редукции снимков болида ТШ20912 мы использовали измеренные диаметры изображений звёзд. Обычно для определения блеска болида достаточно использовать один негатив. Но в нашем случае с целью определения поправки за влияние вращающегося обтюратора на оценку блеска болида измерены три негатива, а именно, два, полученных в ГисАО с помощью болидных камер с обтюратором и без него, и для контроля негатив Санглоха, полученный камерой с обтюратором.

Для построения характеристической кривой на каждом негативе выбраны и измерены диаметры 13 звёзд сравнения, находящихся вблизи изображения болида, а также ширины отдельных точек болида. Используя характеристическую кривую и измеренные ширины отдельных точек болида, определены видимые звёздные величины Ур этих точек. Затем полученные значения Ур преобразованы в абсолютные звёздные величины болида Мр, приведённые к стандартному расстоянию 100 км, с учётом поправок за зенитное расстояние г, за различие скоростей перемещения изображения звезды и болида по фотослою и поправки за расстояние г.

На рис.2 приведены кривые блеска болида с учётом перечисленных поправок по негативам, полученным камерами без обтюратора и с обтюратором. Видно, что обтюратор ослабляет блеск болида на 0.8-0.9 звёздных величин вдоль всей траектории и это значение близко к поправке, учитываемой при определении блеска болидов, получаемых камерами с обтюратором Европейской болид-ной сети [4]. Другими словами, снимки получаемые камерами с обтюратором, ослабляются им почти в два раза.

я

X

=

т

=

ч

<и

са

№

Я

X

ч

м

<и

са

м

№

Я

X

н

2

ч

о

и

ю

-7,8

-7,6

-7,4

-7,2

-7

-6,8

-6,6

-6,4

-6,2

-6

106 104 102 100 98 96 94 92 90 88

Высота

86 84

Рис.2. Кривые блеска болида ТШ20912 по фотографиям, полученным камерами без обтюратора (сплошная линия) и с обтюратором (пунктир) в ГисАО, а также по негативу Санглоха (штрих-пунктир).

Кривая блеска болида ТШ20912 с учётом найденной поправки по негативу, полученному на Санглохе, также представлена на рис.2. Кривые блеска характеризуются отсутствием значительных вспышек яркости вдоль видимой траектории болида, начиная с высоты появления (Ьв=107.7 км) интенсивность свечения постепенно нарастала, на высоте 92 км достигла своего максимума и постепенно уменьшилась в конце видимой траектории. Кривая блеска имеет асимметричную форму, точка максимального блеска расположена ближе к концу траектории, что является типичным для болидов кометного происхождения.

Доатмосферная масса шх метеороида, породившего болид, определялась исходя из уравнения свечения [2], её значение составило 6 г, что соответствует диаметру тела приблизительно 2 см.

Заключение

В результате астрометрической и фотометрической редукции базисных фотографий уникального болида ТШ20912 получены данные об атмосферной траектории, координатах радианта, скорости, орбите в межпланетном пространстве, кривой блеска, фотометрической массе метеороида, породившего болид. Необычность болида, классифицированного как спорадический, заключается в его высоко наклоненной обратной гелиоцентрической орбите типичной только для комет. Кометную природу метеороида подтверждает также его значение низкой плотности, зарегистрированные начальная и конечная высоты, и особенность кривой блеска. Этот метеороид размером 2 см состоял из очень пористого кометного вещества.

Сравнение яркости болида по изображениям, полученным с помощью камер с обтюратором и без него, позволило определить поправку за влияние обтюратора на оценку блеска болида.

Поступило 25.09.2012 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бабаджанов П.Б., Кохирова Г.И. - Изв. АН РТ Отд. физ-мат, хим., геол. и техн. Н., 2009, № 2 (135), с.46-55.

2. Babadzhanov P.B., Kokhirova G.I., Borovicka J., Spumy P. - Solar System Research, 2009, v. 43, № 4, pp.353-363.

3. Ceplecha Z., McCrosky R.E. J. - J. Geophys. Res., 1976, v.81, № 35, pp. 6257-6275.

4. Ceplecha Z. - Bull. Astron. Inst.Czechosl., 1987, v. 38, № 4, pp. 222-234.

П.Б.Бобочонов, Г.И.^охирова, УДДамроев БОЛИДИ РЕТРОГРАДИИ TN120912 ВА ТОБИШИ ОН

Институти астрофизикаи Академияи илмх;ои Цум^урии Тоцикистон.

12 сентябри с.2012 аз расадхонах,ои астрономии Институти астрофизикаи АИ Ч,Т дар Х,исор ва Сангло^ расми болиди нодирй гадри ситорагиаш -8 гирифта шуд. Дар натичаи кор-карди астрометрии расмх,ои гирифташуда ошкор карда шудааст, ки болид аз руи мадори ретро-градии (дар самти мутагобил) хос ба кометах,о хдракат мекард. Моилии мадор нисбат ба эклиптика 174о ташкил мекунад. Дар натичаи коркарди фотометрии расмх,ои болид, ки дар яквакта бо камера^ои обтюратори чархзананда дошта ва бе вай гирифта шудаанд, бо рох,и тачрибавй тасх,ех,и кадри ситоравии болид дар натичаи таъсири ин обтюратор муайян карда шудааст. Калима^ои калиди: болид - радиант - мадор - комета - качии тобиш.

P.B.Babadzhanov, G.I.Kokhirova, U.Kh.Khamroev RETROGRADE FIREBALL TN120912 AND ITS BRIGHTNESS

Institute of Astrophysics, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan The unique fireball of the -8 magnitude was photographed at the astronomical observatories of the Institute of Astrophysics, Ac. Sci. of the Tajikistan, in the Hissar and Sanglokh on September 12, 2012. As a result of astrometric reduction of the obtained photographs it was found that the fireball moved on retrograde orbit typical for comets. The inclination of the orbit to the ecliptic is equal to 174o. As a result of photometric reduction of fireball images obtained simultaneously by the cameras with the rotating shutter and without it, the correction to fireball magnitude for the shutter was determined experimentally.

Key words: fireball - radiant - orbit - comet - light curve.