Болидный поток s Каприкорниды

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2012, том 55, №11_

АСТРОНОМИЯ

УДК 523.532

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

БОЛИДНЫЙ ПОТОК ст КАПРИКОРНИДЫ

Институт астрофизики АН Республики Таджикистан

В период 2010-2011 гг. болидной сетью Таджикистана были сфотографированы три болида, принадлежащие потоку ст Каприкорниды. В результате астрометрической и фотометрической обработки полученных снимков определены атмосферные траектории, радианты, скорости, орбиты, кривые блеска болидов, а также фотометрические массы метеороидов, породивших эти болиды. С учётом наблюдений ещё шести болидов этого потока в Канаде и США определены период активности потока, который составляет 5-24 июля, а также впервые среднесуточное смещение радианта стКаприкорнид, равное по прямому восхождению Аа=0.6° и по склонению А6=0.3°. Координаты среднего радианта составляют а=300.4° и д=-12.4° при долготе Солнца Ьо= 115.6°, которая соответствует 18 июля.

Ключевые слова: болидный поток - болид - атмосферная траектория - радиант - орбита - кривая блеска - масса - плотность.

В 2010-2011 гг. по программе наблюдений болидной сетью Таджикистана [1] было сфотографировано три болида, принадлежащих потоку ст Каприкорниды. Метеорный поток с активностью в период 2 июня-29 июля впервые был выделен З.Секаниной по результатам радиолокационных наблюдений 1968-69 гг. и назван им ст Каприкорниды [2-3]. Для выделения потока им были использованы 40 метеоров, зарегистрированных в 1968 г., и 35 метеоров по наблюдениям в 1969 г. В каталоге метеорных потоков Дженнискенса [4] этот поток обозначен как 8СЛ под номером 179 и он считает, что болидный поток р Каприкорниды, выделенный А.К.Терентьевой [5], на самом деле является также ст Каприкорнидами.

В работе [6] показано, что болидный поток ст Каприкорниды связан с метеороидным роем, порождающим еще три потока: ночные % Сагиттариды, и дневные % Каприкорниды и Каприкорниды-Сагиттариды. Метеороидный рой, порождающий эти потоки, родственен с астероидами, сближающимися с Землей, (2101) Адонисом, 1995С8 и 2008В016 [7].

Атмосферные траектории, радианты, скорости и орбиты

болидов ст Каприкорнид

В результате фотографических наблюдений 20 июля 2010 г. двумя станциями болидной сети, 23 и 24 июля 2011 г. - тремя станциями были зарегистрированы три болида ст Каприкорнид. Для всех болидов, наряду с фотографиями, полученными болидными камерами, с помощью цифровых камер

Адрес для корреспонденции: Кохирова Гулчехра Исроиловна. 734042, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Бухоро, 22, Институт астрофизики АН РТ. Е-таИ:кокк1гоуа2004@таИ.ги.

получены также и цифровые изображения, которые использовались для определения моментов пролёта болидов.

Для астрометрической редукции использована методика, применяемая в Институте астрофизики Академии наук Республики Таджикистан [8], позволяющая определять координаты болида с точностью не более одной минуты дуги. Для определения положений болидов на небесной сфере были использованы изображения 70-110 опорных звёзд на каждом снимке.

Результаты определения основных параметров атмосферных траекторий, координат радиантов, скоростей и элементов орбит болидов приведены в табл. 1. Здесь даны номер болида, дата наблюдения, долгота Солнца Lсоответствующая дате пролёта болида; геоцентрические координаты радианта: прямое восхождение ag и склонение Sg; cos zR , где zR - зенитное расстояние видимого радианта; высоты начала hB и конца hE видимой траектории болида над уровнем моря; внеатмосферная скорость геоцентрическая скорость vg; гелиоцентрическая скорость vh; элементы орбиты: большая полуось a, эксцентриситет e, перигелийное расстояние q, афелийное расстояние Q, долгота восходящего узла Q, аргумент перигелия ш, наклон i, долгота перигелия п; максимальная абсолютная звёздная величина болида Mmax; общая длительность болида t; доатмосферная масса метеороида тш; эмпирический критерий конечных высот болидов PE; тип болида согласно классификации Цеплехи и МакКроски [9]; критерий Саутворта и Хокинса принадлежности болида к потоку DS-H. Все угловые величины в таблице даны в равноденствии 2000.0. Методика и процедура вычислений всех данных, приведённых в табл. 1 и в следующих разделах работы, детально описаны в [8].

В опубликованных каталогах результатов наблюдений болидов мы обнаружили три болида, сфотографированных Канадской болидной сетью MORP [10], и три болида, сфотографированных Прерийной сетью США PN [11], принадлежащих потоку с Каприкорниды. Все данные этих болидов также приведены в таблице.

Принадлежность болида к какому-либо известному потоку определяется схожестью его координат радианта, скорости, даты активности, элементов орбиты с соответствующими средними данными этого потока. В установлении взаимной схожести двух орбит важным средством является DS-H-критерий Саутворта и Хокинса [12], величина которого определяет расстояние между орбитами двух тел в фазовом пространстве элементов e, q, i, Q и ш:

Ds-h 2 = e - ej2 + q - qO2 + (2sin )2 + sin ijsm i2(2sin

+

sin (Q2 + Щ) -(Q1 ' ( 2 ) 2

2

где индексы 1 и 2 соответствуют элементам сравниваемых орбит. Когда DS-H <0.20-0.25, то считается, что эти два объекта генетически связаны и имеют общее происхождение. Вычисленные значения DS-H критерия болидного потока с Каприкорниды [2] и исследуемых болидов приведены в таблице. Видно, что величина DS-H критерия заключена в пределах от 0.10 до 0.25 и указывает на то, что все они находятся на орбитах схожих со средней орбитой потока. Таким образом, согласно DS-H критерию, а

также близости координат радиантов, скоростей и дат активности все эти девять болидов принадлежат потоку с Каприкорниды.

Таблица

Основные параметры атмосферных траекторий, координаты радиантов, скорости и элементы орбит

болидов с Каприкорниды

Номер Болида ТШ00710Л ТШ30711 ТШ40711 МОКР571 МОКР682 МОКР793 РЖ70711 РЖ90723 РШ40707

Дата и год 20 июля 2010 23 июля 2011 24 июля 2011 24 июля 1980 5 июля 1981 20 июля 1982 11 июля 1967 23 июля 1969 7 июля 1974

Ь о(град.) 117.8 120.5 121.4 121.1 102.8 117.6 108.7 120.7 104.7

(град.) 303.6 304.9 303.6 303.0 291.4 299.8 294.7 305.7 296.7

8г (град.) -11.0 -10.7 -10.0 -9.8 -12.8 -11.7 -14.2 -12.6 -18.5

cos zR 0.579 0.686 0.682 0.512 0.445 0.549 0.469 0.642 0.559

Не (км) 93.9 98.7 86.4 91.3 89.1 89.8 88.7 73.8 77.3

hE (км) 78.3 72.4 77.7 80.9 78.8 73.7 81.9 41.7 43.5

у^ (км с1) 29.0 27.4 25.8 26.9 35.3 24.7 29.5 25.6 24.2

Уг (км с1) 26.6 25.0 23.2 24.5 33.6 22.1 27.3 23.0 21.5

Ун (км с ) 37.7 37.2 36.8 37.9 41.6 36.2 38.2 36.0 33.0

а (а.е.) 2.75 2.46 2.25 2.86 51.62 2.03 3.23 2.04 1.41

e 0.831 0.798 0.757 0.810 0.993 0.726 0.85 0.75 0.67

q (а.е.) 0.46 0.50 0.55 0.54 0.38 0.56 0.47 0.51 0.46

Q (а.е.) 5.04 4.43 3.95 5.17 102.90 3.51 5.90 3.60 2.4

(град.) 117.8 120.5 121.4 121.8 103.5 117.6 108.7 120.7 104.7

а (град.) 281.3 278.5 274.3 272.1 285.1 274.2 279.9 278.3 290.7

1 (град.) 8.5 7.8 7.8 8.4 12.0 6.7 7.2 5.5 2.3

^(град.) 39.1 39.0 35.7 33.9 28.6 31.8 28.6 39.0 35.4

-М-шах -9.32 -9.21 -6.28 -8.0 -6.7 -7.7 -7.1 -10.5 -6.4

Г (c) 0.98 1.39 0.49 0.80 0.70 1.20 0.55 2.15 2.25

(кг) 0.486 0.534 0.052 0.024 0.015 0.065 0.038 4.70 0.440

PE -6.22 -5.98 -5.97 -5.97 -5.46 -5.72 -6.03 -4.72 -4.00

Тип 111В 111В 111В 111В ШЛ 111В 111В II I

Оз-и 0.14 0.13 0.16 0.20 0.25 0.25 0.19 0.10 0.10

Рассматриваемые болиды наблюдались в период 5-24 июля. По этим данным можно определить среднесуточное смещение радианта с Каприкорнид, которое оказалось равным по прямому восхождению ^а=0.6° и по склонению ^¿=0.3°. Рис. 1 показывает суточное смещение радианта с Каприкорнид в зависимости от долготы Солнца Ь 0(в градусах). Точками отмечены наблюдённые координаты радиантов болидов. Средние значения координат радиантов болидов составляют а=300.4° и ¿=-12.4° при долготе Солнца Ьо = 115.6°, которая соответствует 18 июля.

I I

305 310 315

Прямое восхождевнеси

Рис.1. Суточное смещение радианта потока ст Каприкорнид.

Результаты определения орбит наблюдавшихся болидов показывают, что все они являются короткопериодическими, с малым наклоном к эклиптике в интервале 2-12°. Перигелийные расстояния расположены внутри орбиты Венеры, следовательно, этот метеороидный рой может порождать метеорные потоки также и на Венере.

Массы и плотности метеороидов ст Каприкорнид

Фотометрическая редукция болидов выполнена по методике, разработанной для фотографий, получаемых болидной камерой с объективом «рыбий глаз» [8].

Внеатмосферные массы и максимальные абсолютные звёздные величины, определённые по фотометрическим измерениям трёх болидов ст Каприкорнид, сфотографированных болидной сетью Таджикистана, а также шести болидов Канадской и Прерийной сетей, приведены в таблице. Массы метеороидов, породивших болиды, составляют от 15 г до 4.7 кг. На рис. 2 представлены кривые блеска болидов, наблюдавшихся в Таджикистане, где по оси ординат даны абсолютные звёздные величины и по оси абсцисс - высоты над уровнем моря. Кривые блеска показывают резкое возрастание яркости ближе к концу видимой траектории, и затем резкое убывание блеска в конце. Абсолютная звёздная величина болидов заключена в пределах от -4.0 до -9.5.

Значения РЕ критерия, приведённые в таблице и определяемые по формуле:

PE = lg рЕ - 0.42 lg mx+1.49 lg -1.29 lg cos z^,

где рЕ - плотность атмосферы на высоте hE конца видимой траектории болида, характеризуют способность метеороида проникнуть в земную атмосферу. Для большинства болидов, значения РЕ критерия являются типичными для болидов типа IIIB/IIIA согласно классификации Цеплехи и МакКро-ски [9], то есть представляют собой чисто кометное вещество. Болиды типа IIIB порождаются метео-роидами, имеющими наименьшую объёмную плотность 3=0.2 г см-3 и представляющими собой рых-

лое кометное вещество. Болиды типа 111А характеризуются средней плотностью ¿=0.6 г см-3 и также кометным происхождением.

100 95 90 85 80 75 70

Высота

Рис. 2. Кривые блеска болидов ст Каприкорнид по наблюдениям в Таджикистане: та200710А - точки,

ТШ30711 - квадраты и ТШ40711 - треугольники.

На основе вычисленного значения РЕ критерия два болида РК740707 и РК690723 классифицируются как болиды I и II типов, соответственно. Обычно болиды I типа порождаются каменными метеороидами с плотностью 5 = 3.5 г см-3, а болиды II типа - метеороидами, близкими по составу к углистым хондритам с более низкой плотностью 3 = 2.1 гсм-3. Как правило, метеороиды этих типов имеют астероидное происхождение. Кометная природа болидов ст Каприкорнид не вызывает сомнения, так как только в результате дезинтеграции кометы возможно было образование устойчивого долгоживущего метеороидного роя, порождающего четыре наблюдаемых метеорных потока, включая рассматриваемый поток. Следовательно, здесь вновь выявляется факт существования среди кометных метеороидов тел, состоящих из материала с гораздо большей плотностью.

Существование болидов различных типов среди кометных метеороидов таких, как Леониды и Персеиды, было подтверждено в работах [13-15], на основе чего сделан вывод о неоднородном составе родительских комет этих потоков.

Содержание в кометных метеороидах плотных фрагментов минералов, характерных для астероидного вещества, подтверждает и исследование образцов пылевых частиц комет, собранных с помощью космических миссий [16].

Заключение

В работе представлены результаты определения атмосферных траекторий, радиантов, скоростей, орбит, а также доатмосферных масс и кривых блеска трёх болидов, сфотографированных бо-

лидной сетью Таджикистана. Показано, что вместе с шестью болидами, зарегистрированными болид-ными сетями Канады и США, они подтверждают активность болидного потока с Каприкорнид.

По результатам наблюдений болидных сетей в Таджикистане, Канаде и США впервые определено среднесуточное смещение радианта с Каприкорнид, равное по прямому восхождению ^а=0.6° и по склонению ^¿=0.3°. Средние значения координат радиантов болидов составляют а=300.4° и ¿=-12.4° при долготе Солнца Lö= 115.6°, которая соответствует 18 июля.

Согласно PE-критерию, большинство метеороидов принадлежит к болидной группе IIIB/IIIA со средней плотностью 0.4 г см-3 и представляют собой кометное вещество. Два болида, сфотографированные Прерийной сетью, принадлежат I и II группам и порождены, соответственно, каменным метеороидом с объёмной плотностью 3.5 г см-3 и углистым хондритом с плотностью 2.1 г см-3. Наличие среди девяти исследуемых болидов всех типов подтверждает предположение о неоднородном составе кометы-прародительницы болидного потока с Каприкорнид.

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. Sekanina Z. - Icarus, 1973, v. 18, рр. 253-284.

3. Sekanina Z. - Icarus, 1976, v. 27, рр. 265-321.

4. Jenniskens P. - Meteor showers and their parent comets, 2006, New-York: Cambridge Univ. Press, 790 р.

5. Terentjeva A.K. - in Asteroids, Comets, Meteors III, eds. C.I.Lagerkvist, H. Rickman, B.A. Lindblad, M.Lindgren, 1989, Uppsala Universitet Reprocentralen, p. 579-584.

6. Babadzhanov P.B. - Astron. and Astrophys., 2003, v. 397, p. 319-323.

7. Бабаджанов П.Б., Кохирова Г.И. - ДАН РТ, 2012, т.55, №10, с.795-799.

8. Бабаджанов П.Б., Кохирова Г.И., Боровичка И., Спурны П. - Астрономический Вестник, 2009, т. 43, № 4, с. 367-377.

9. CeplechaZ., McCrosky R.E. J. - J. Geophys. Res., 1976, v.81, № 35, рр.6257-6275.

10. Halliday I., Griffin A.A., Blackwell A T. - Meteoritics and Planetary Science, 1996, v. 31, p. 185-217.

11. Мак-Кроски Р.Е., Шао C.K, Позен A. - Метеоритика, 1978, № 37, с. 44-68.

12. Southworth R.B., Hawkins G.S. - Smith. Contrib. Astrophys., 1963, v. 7, pр. 261-285.

13. Shrbeny L., Spurny P. - Astron. and Astrophys., 2009, v. 506, pр. 1445-1454.

14. Babadzhanov P.B. and Kokhirova G.I. - Astron. and Astrophys., 2009, v. 495, Issue 1, pр 353-358.

15. Кохирова Г.И., Литвинов С.П., Хамроев У.Х. - ДАН РТ, 2010, т. 53, № 9, с.674-678.

16. Zolensky M.E., Zega T.J., Yano H., et al. - Science, 2006, v. 314, pр. 1735-1739.

П.Б.Бобочонов, Г.И.Кохирова, У.Х.Хамроев

СЕЛИ БОЛИДИИ ст КАПРИКОРНИДОН

Институти астрофизикаи Академияи илмхои Цум^урии Тоцикистон

Дар давоми сс. 2010-11 ба воситаи шабакаи болидии Точикистон расмх,ои се болиди сели ст Каприкорнидон гирифта шудаанд. Дар натичаи коркарди астрометрй ва фотометрии расмх,ои гирифташуда, траекториями атмосферй, радиантх,о, суръатх,о, мадорх,о, хатх,ои качи тобишй болидх,о, ва инчунин массах,ои фотометрии метеороидх,ои ин болидх,оро ба вучуд оварда, муай-ян карда шудаанд. Мушох,идах,ои боз шаш болиди ин селро дар Канада ва ШМА ба назар гирифта, даври фаъолияти ин сел (5-24 июл) ва инчунин нахустин бор хдракати шаборузии миёнаи радианти ст Каприкорнидон муайян карда шудаанд, ки вай мувофики фарозидани мустаким Да=0.6°-ро ва майл Д5=0.3°-ро ташкил мекунад. Координат^ои миёнаи радиант ба а=300.4° ва 5=-12.4° баробаранд, ки ба тули Офтоб Lo= 115.6° ё 18 июл мувофик меояд.

Калима^ои калиди: сели болиди - болид - траекторияи атмосферы - радиант - мадор - хати каци тобиш - масса - зичи.

P.B.Babadzhanov, G.I.Kokhirova, U.Kh.Khamroev FIREBALL SHOWER ст CAPRICORNIDS

Institute of Astrophysics, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan During 2010-11 years by the Tajikistan fireball network three fireballs were photographed which belong to the ст Capricornids meteor shower. As a result of astrometric and photometric reductions of the obtained images, the atmospheric trajectories, radiants, velocities, orbits, and light curves of the fireballs, as well as the photometric masses of meteoroids produced these fireballs were determined. Taking into account the observations else six fireballs of this shower in the Canada and USA, the period of shower activity 5 -24 July was determined as well as, for the first time, the mean daily radiant drift was found to be Да=0.6° for the right ascension and Д5=0.3° for the declination. The coordinates of mean radiant are equal to a=300.4° and S=-12.4° at the Solar longitude Lo= 115.6°, which corresponds to the 18 July.

Key words: fireball shower - fireball - atmospheric trajectory - radiant - orbit - light curve - mass -density.