top of page

Meteoroïden, meteoren en meteorieten

Meteoroïden zijn de kleinste leden van het zonnestelsel, variërend in grootte van grote fragmenten van asteroïden of kometen tot extreem kleine micrometeoroïden. Telkens wanneer een meteoroïde de atmosfeer van de aarde binnentreedt, zal deze een korte flits van bewegend licht in de lucht creëren, een meteoor genaamd. Meteoren werden ooit beschouwd als een puur atmosferisch fenomeen, en de studie van deze en andere atmosferische effecten, vooral het weer, bracht de wetenschap van de meteorologie voort. Pas in het midden van de 19e eeuw werd de buitenaardse aard van meteoren algemeen erkend. Als de overblijfselen van de meteoroïde de reis door de atmosfeer overleven om de grond te bereiken, dan worden deze overblijfselen meteorieten genoemd.

meteoroide.jpg
UCLA+meteorite.jpg

Fysieke eigenschappen

De meeste meteoren komen voor in het gebied van de atmosfeer dat de thermosfeer wordt genoemd. Dit "meteorisch gebied" ligt tussen ongeveer 80 km en 120 km in hoogte. Dit is slechts een algemene benadering, aangezien zeer snelle meteoren eerst boven deze hoogte zichtbaar kunnen worden, en langzame, heldere meteoren onder deze band kunnen doordringen. De meeste zichtbare meteoren worden veroorzaakt door deeltjes die in grootte variëren van ongeveer die van een kleine kiezelsteen tot een zandkorrel, en wegen over het algemeen minder dan 1-2 gram. Die van asteroïde-oorsprong kunnen zijn samengesteld uit dicht steenachtig of metallisch materiaal (de minderheid), terwijl die van komeetoorsprong (de meerderheid) lage dichtheden hebben en zijn samengesteld uit een "donzig" conglomeraat van materiaal, vaak een "stofbal" genoemd. De schitterende lichtflits van een meteoor wordt niet zozeer veroorzaakt door de massa van de meteoroïde, maar door het hoge niveau van kinetische energie wanneer deze in botsing komt met de atmosfeer.

 

Meteoroïden komen de atmosfeer binnen met snelheden variërend van 11 km/sec tot 72 km/sec. Wanneer deze in botsing komt met luchtmoleculen, ioniseert het hoge niveau van kinetische energie snel en prikkelt het een lange, dunne kolom van atmosferische atomen langs het pad van de meteoroïde, waardoor een lichtflits ontstaat die zichtbaar is vanaf de grond eronder. Het is in deze context dat we van een meteoor spreken. Het meteoorspoor heeft meestal een diameter van minder dan 1 meter maar is tientallen kilometers lang.

 

Het brede bereik in snelheden van meteoroïden wordt deels veroorzaakt door het feit dat de aarde zelf met ongeveer 30 km / sec reist terwijl deze rond de zon draait. Aan de avondzijde, of "achterkant" van de aarde, moeten meteoroïden de atmosfeer van de aarde inhalen om een meteoor te veroorzaken, en hebben ze de neiging om traag te zijn. Aan de ochtendzijde, of de "voorkant" van de aarde, kunnen meteoroïden frontaal in botsing komen met de atmosfeer en hebben ze de neiging snel te zijn.

Aantallen

Het aantal willekeurige of "sporadische" meteoren dat aan de nachtelijke hemel te zien is, is vrij variabel, afhankelijk van factoren als het tijdstip van de nacht, de tijd van het jaar, lichtvervuiling en bewolking. Misschien wel de belangrijkste factoren die nodig zijn om meteoren te observeren, zijn het hebben van een helder, onbelemmerd zicht, in de open lucht en onder zo donker mogelijke hemelomstandigheden.

 

In de loop van een nacht zal worden opgemerkt dat er in de uren voor zonsopgang meer sporadische meteoren te zien zijn dan in de uren na zonsondergang. Dit komt door de beweging van de aarde terwijl deze rond de zon draait, waarbij de voorrand (ochtendzijde) van de aarde meer meteoroïden tegenkomt dan de achterrand (avondzijde). Over het algemeen zijn er 2 tot 3 keer zoveel meteoren te zien in het uur of zo vlak voor de ochtendschemering, dan in de vroege avond. Bovendien zal het aantal willekeurige of sporadische meteoren ook van seizoen tot seizoen variëren, als gevolg van de kanteling van de aarde om zijn as en andere factoren.

 

Als algemene regel geldt dat er in de vroege herfst (september) ongeveer 2 tot 3 keer zoveel sporadische meteoren te zien zijn als in het vroege voorjaar (maart). Samen kunnen deze twee effecten in de loop van het jaar per uur een fluctuatie van sporadische meteoren met een factor 4 tot 9 keer veroorzaken. Onder goede omstandigheden zijn er in de vroege avond van maart slechts ongeveer 2-4 sporadische meteoren per uur te zien, waarbij dit aantal toeneemt tot ongeveer 4-8 sporadische meteoren per uur in de ochtendschemering.

 

Deze aantallen zullen dan langzaam stijgen gedurende de lente en zomer. Tegen de maand september zal het sporadische aantal in de avond oplopen tot ongeveer 4-8 meteoren per uur, oplopend tot ongeveer 8-16 sporadische meteoren per uur in de ochtendschemering. Gedurende de rest van de herfst en winter zullen deze aantallen langzaam afnemen en weer terugkeren naar het niveau van maart. Merk op dat deze percentages slechts ruwe richtlijnen zijn, waarbij willekeurige statistische fluctuaties, observatieomstandigheden en persoonlijke perceptie allemaal een rol spelen in het werkelijke aantal waargenomen meteoren.

Meteorenzwermen

De meeste meteorenzwermen vinden hun oorsprong bij kometen. Elke keer dat een komeet door de zon zwaait, produceert hij grote hoeveelheden deeltjes ter grootte van een meteoroïde die zich uiteindelijk over de hele baan van de komeet zullen verspreiden om een meteoroïde "stroom" te vormen. Als de baan van de aarde en de baan van de komeet elkaar op een bepaald punt kruisen, zal de aarde elk jaar een paar dagen op ongeveer hetzelfde tijdstip door deze stroom gaan en een meteorenregen tegenkomen. De enige grote regen waarvan duidelijk is aangetoond dat deze niet-komeetachtig is, is de Geminiden-regen, die een baan deelt met de asteroïde (3200 Phaethon): een die ongewoon dicht bij de zon komt en ook door de baan van de aarde gaat. De meeste meteoroïden van de regen lijken "donzig" te zijn, maar de Geminiden zijn veel duurzamer dan je zou verwachten van asteroïdefragmenten.

 

Omdat meteorenzwermdeeltjes allemaal in parallelle paden reizen, met dezelfde snelheid, lijken ze allemaal uit te stralen van een enkel punt aan de hemel naar een waarnemer beneden. Dit stralende punt wordt veroorzaakt door het effect van perspectief, vergelijkbaar met spoorlijnen die samenkomen op een enkel verdwijnpunt aan de horizon wanneer ze vanuit het midden van de sporen worden bekeken. Meteorenzwermen zijn meestal genoemd naar het sterrenbeeld waarin hun radiant zich bevindt op het moment van de bui maximum. Zo zal de Perseïden meteorenzwerm (met een piek rond 12 augustus) lijken te stralen vanuit het sterrenbeeld Perseus, terwijl de Leonidische meteorenzwerm (met een piek rond 18 november) zal lijken te stralen vanuit het sterrenbeeld Leeuw.

 

De snelheid van meteorenzwermen is zeer variabel, waarbij het aantal meteorenzwermen een activiteitscurve volgt die meestal enkele dagen duurt. Beginnend op een niveau onder de sporadische achtergrondsnelheid van de meteoor, zal het aantal waargenomen meteorenregen exponentieel toenemen naarmate de aarde het dichtste deel van de stroom nadert. De snelheid zal dan pieken op een bepaald maximaal niveau, gevolgd door een afnemend exponentieel verval terug onder het normale sporadische niveau als de aarde de stroom verlaat. De duur van de piekactiviteit kan sterk variëren tussen buien. Sommige meteorenzwermen (zoals de Quadrantiden) hebben zeer scherpe maxima, die hun beste snelheden slechts een paar uur per jaar weergeven. Andere grote buien (zoals de Tauriden) hebben een breder maximum, dat zich over een paar nachten kan uitstrekken.

 

Meteoorstromen variëren ook sterk in sterkte tussen elkaar, afhankelijk van factoren zoals de leeftijd van de stroom, de samenstelling van het moederlichaam, de dichtheid en verdeling van stroomdeeltjes en hoe dicht de aarde bij de stroomkern nadert. Van de 10 grote meteorenzwermen zullen de regens met een lage snelheid (zoals de Tauriden en April Lyriden) onder goede omstandigheden slechts ongeveer 10-15 meteoren per uur produceren op hun hoogtepunt, terwijl de regens met hoge snelheid (zoals de Perseïden of Geminiden) op hun hoogtepunt tot 50-100 meteoren per uur kunnen produceren. Het is belangrijk op te merken dat zelfs de regenbuien met hoge snelheid nog steeds slechts ongeveer 1 tot 2 meteoren per minuut produceren, met snellere of langzamere perioden in de loop van de tijd.

 

Naast de grote meteorenzwermen zijn er ook een aantal kleine meteorenzwermen die, hoewel ze in aantal groter zijn dan de grote stromen, moeilijk te detecteren zijn boven de sporadische meteorensnelheid op de achtergrond. Deze buien zullen over het algemeen slechts ongeveer 1-5 meteoren per uur opleveren op hun maximum, met slechts een besprenkeling van meteoren geproduceerd op niet-maximale nachten. Het vereist meestal vele uren observatie-ervaring om kleine meteorenzwermen correct te herkennen en te classificeren.

Waarnemen

Hoe kom ik erachter wanneer er een meteorietenregen plaatsvindt, waar en hoe ik moet kijken en wat ik kan verwachten? Er zijn verschillende bronnen voor informatie over meteorenzwermen, variërend van encyclopedie-artikelen tot amateurastronomieboeken, tot tijdschriften zoals Astronomy en Sky & Telescope. Daarnaast is het internet een snelgroeiende bron van informatie over astronomische onderwerpen. Hieronder vindt u enkele richtlijnen voor het waarnemen van meteorenzwermen:Om een meteorietenregen met succes waar te nemen, is meestal enige vertrouwdheid met de nachtelijke hemel vereist, inclusief het gebruik van sterrenkaarten om sterrenbeelden en locaties op de hemelbol te lokaliseren met behulp van het coördinatensysteem Rechte Klimming / Declinatie. Plan uw observatiesessie zo dicht mogelijk bij het maximale tijdstip van de douche. 

Meteorenzwermen zijn meestal behoorlijk teleurstellend onder stads- en voorstedelijke omstandigheden, dus een donkere observatieplaats, ver van stadslichten, heeft de voorkeur. Evenzo presteren meteorenzwermen die plaatsvinden in de buurt van de tijd van de maan of volle maan meestal niet goed. Veel meteorenzwermen komen niet op voor middernacht, waardoor de meeste meteorenzwermen het beste zijn tussen middernacht en de ochtendschemering. Eenmaal op de observatieplaats moet uw ogen voldoende tijd krijgen om zich aan te passen aan donkere omstandigheden, aangezien dit meer dan een uur kan duren voordat het donker volledig is aangepast. Er zijn geen vergrotingsapparaten nodig. Het gebruik van alle lichten moet tot een minimum worden beperkt, waarbij alleen zwakke, rode penlampen of zaklampen spaarzaam worden gebruikt.

 

De meeste meteoorwaarnemers observeren vanuit een liggende positie, hetzij in een tuinstoel of slaapzak, met hun blik ongeveer 45 graden boven de horizon gericht, in de algemene richting van de stralende douche. Het beste deel van de hemel om naar te kijken is meestal een deel van de hemel op ongeveer 30 graden afstand van het stralingspunt voor de douche. Door het effect van perspectief zullen meteoren die heel dicht bij de radiant verschijnen vrij kort zijn, terwijl meteoren die op enige afstand van de radiant verschijnen vrij lang kunnen zijn.

 

Leden van dezelfde zwerm, hoewel ze sterk variëren in helderheid, zullen gemeenschappelijke kenmerken delen, zoals snelheid, kleurbereik en de mogelijkheid om een trein achter zich te laten (een gloeiend kielzog van lucht dat achterblijft nadat de meteoor is gepasseerd). Het zal ook worden opgemerkt dat het aantal waargenomen meteorenzwermen zal verbeteren naarmate de radiant hoger aan de hemel komt. Dit komt omdat meteoren die aan de horizon te zien zijn, veel verder weg zijn dan die direct boven je hoofd, waardoor ze zwakker en moeilijker op te merken zijn. Ook moet het licht van een meteoor nabij de horizon door veel meer atmosfeer gaan om de waarnemer te bereiken dan voor een meteoor boven het hoofd, waardoor het licht van meteoren bij lage etiliteitshoeken verder wordt verzwakt.

 

Misschien is geduld het belangrijkste werk om te onthouden bij het observeren van meteoren. De meeste meteorenzwermen zullen geen spectaculair schouwspel produceren, maar in plaats daarvan een stabiele, betrouwbare show produceren - soms met een paar verrassingen. Meteoren kijken is als kijken naar een sierlijk, natuurlijk vuurwerk, en je weet nooit wanneer of hoe helder het volgende "schot" zal zijn.

Verwachtingen

Vertegenwoordigt de gepubliceerde meteorensnelheid voor een zwerm echt wat ik zou kunnen verwachten? Veel publicaties die de snelheid van meteorenzwermen vermelden, geven vaak een gecorrigeerde waarde, het Zenith-uurtarief (ZHR) genoemd, dat de buitelsnelheid standaardiseert naar optimale waarnemingsomstandigheden. De vermelde buiensnelheden zijn meestal gecorrigeerd voor volledig donkere luchten en het stralingspunt van de meteoor is kunstmatig in het zenit geplaatst, direct boven het hoofd. De werkelijke snelheid van meteoren die door de meeste waarnemers wordt gezien, zal echter lager zijn dan deze gecorrigeerde waarde.

 

Hieronder staat een tabel met de werkelijke verwachte waarden voor de grote meteorenzwermen, samen met hun gecorrigeerde ZHR's. Andere publicaties kunnen enigszins afwijkende percentages laten zien. Deze tarieven zijn gericht op de breedtegraden in het midden van de VS. De genoteerde waarden zijn "afgevlakt" en vertegenwoordigen niet die zeldzamere tijden waarin abnormaal hoge of lage percentages optreden. We hebben de betere jaren geselecteerd, ervan uitgaande dat er een scherp waarneembare piek optreedt in jouw lengtegraad.

 

Voor elke bui worden vier verschillende tarieven gegeven, onder de volgende voorwaarden: stadshemel of landelijke hemel met volle maan, voorstadshemel of landelijke hemel met kwart maan, landelijke hemel en maanloos, berekend Zenith-uurtarief, ZHR. TarievenDateShower1234

Tarieven

DatumDouche1234

3-4 januariQuadrantiden51025120

21-22 aprilApril Lyriden351018

4-5 meiEta Aquariden351060

28-29 juliDelta Aquariden351020

12-13 augustusPerseïden102050100

21-22 oktoberOrioniden5101523

3-13 novemberTauriden1235

16-17 novemberLeoniden351020

13-14 decemberGeminiden205075120

21-22 decemberUrsiden12510

De Quadrantiden zullen vaker wel dan niet een vertoning geven in de lage jaren '20; Je moet gelukkig geplaatst zijn om het beter te doen. Het grote verschil in de snelheden voor de Eta Aquariden wordt toegeschreven aan de zuidelijke declinatie van de stralende. Waarnemers in de noordelijke tropen naar het zuiden zien veel betere percentages voor deze zwerm.

Sporadische meteoren

Ik dacht dat ik gisteravond veel meteoren uit een bepaald deel van de hemel zag komen, maar ik kan geen enkele regen in mijn boeken vinden. Wat was er aan de hand? Er zijn hier verschillende mogelijkheden. Ten eerste is het mogelijk dat je de piek van een kleine bui hebt opgevangen, die in de meeste teksten niet wordt vermeld. Het raadplegen van een uitgebreidere douchelijst kan een match aan het licht brengen. Ten tweede zal willekeurige sporadische meteooractiviteit af en toe toenemen tot boven het gemiddelde niveau, wat aanleiding geeft tot het vermoeden dat er een zwerm aan de gang is. Ten derde vermoeden meteoorwaarnemers al vele jaren het bestaan van kleine clusters of "uitbarstingen" van meteooractiviteit die niet formeel geassocieerd zijn met een erkende regen. De redenen voor deze activiteitshaarden variëren van statistische fluctuaties in de sporadische meteorenverdeling tot geïsoleerde overblijfselen van oude uitgedoofde meteorenstromen. Dit "clustering"-effect is nog niet goed begrepen.

Meteorenstormen

In de meteorenwetenschap is de maand november vooral bekend om de meteorenstormen die ons af en toe een van de meest spectaculaire vertoningen van de nachtelijke hemel hebben gegeven. Op een enkele nacht vielen meteoren soms zo dik dat het leek alsof de hele hemel viel, of het leek alsof de aarde snel vooruit door de sterren ging. De grote Leoniden-meteorenstorm van 1833 deed meer om de studie van meteoren voort te brengen dan enige andere afzonderlijke gebeurtenis, samen met grote opwinding bij het grote publiek. Meteorenstormen zijn niet beperkt tot alleen november, en in een historische parallel deed de beroemde Giacobinidische of oktober Draconidische storm van 1946 ook veel om de studie van meteoren door radiomethoden voort te brengen. Meteorenstormen worden over het algemeen veroorzaakt door jonge meteorenstromen, waarbij het grootste deel van de massa van de stromen nog steeds geconcentreerd is langs dat deel van de baan dat wordt ingenomen door de moederkomeet. Meteorenstormen treden op wanneer de aarde de baan van de meteorenstroom kruist, op hetzelfde moment dat de hoofdmassa van de jonge meteorenstroom de baan van de aarde kruist. Voor stromen met een laag potentieel voor orbitale verstoring kan deze gebeurtenis op periodieke basis plaatsvinden, meestal rond dezelfde tijd dat de moederkomeet zichtbaar wordt in het binnenste zonnestelsel. Stromen die de neiging hebben om frequente orbitale verstoringen te ondergaan, kunnen slechts zeldzame en zeldzame stormen veroorzaken, waarvan sommige nooit meer voorkomen. Om de mogelijkheid nog verder weg te maken, zijn deze stromen ook vaak erg smal, waarbij de aarde slechts een paar uur nodig heeft om het geconcentreerde deel van het pad van de stromen te kruisen. Aan de goede kant van de wereld zijn, bij mooi weer, op de juiste nacht is erg belangrijk om deze gebeurtenissen te zien. Twee meteorenstromen worden geassocieerd met de novemberstormen, de Andromedidische (of Bielid) stroom en de Leonidenstroom. De andromediedische stroom is er een die onderhevig is aan frequente orbitale verstoringen en als zodanig slechts zelden de baan van de aarde kruist op een manier die gunstig is voor het produceren van een meteorenstorm. De laatste storm die uit deze stroom voortkwam, was op 27 november 1885; met 13.000 meteoren per uur zichtbaar op de piek. Daarentegen was de laatste verschijning van een regen uit deze stroom in 1940, met slechts 30 meteoren per uur op het hoogtepunt. De Leonidenstroom is veel gunstiger voor het produceren van stormen, en heeft over het algemeen de neiging om er elke 33 jaar een te produceren, hoewel het soms teleurstellend was. Na zwakke vertoningen in 1899 en 1933 leverde de verschijning op 17 november 1966 de hoogst bekende snelheid op van alle meteorenstromen die ooit zijn geregistreerd. Een geschatte snelheid van 40 meteoren per seconde (144.000 m/uur) werd gedurende ongeveer 1 uur gezien, gezien vanuit het westelijke deel van Noord-Amerika en de Stille Oceaan. Helaas waren de oostkust en het Midwesten die nacht in wolken gehuld, wat veel amateurs en professionals teleurstelde. Deze extreem hoge percentages werden niet gezien tijdens de Leonid-stormperiode van 1998-2002. In plaats van een jaar met extreem sterke percentages, bood deze periode verschillende vertoningen die waarnemers over de hele wereld vermaakten. De Leoniden-meteoren vertegenwoordigen de snelst bekende meteorenregen, met een snelheid van 72 km/sec. Ze staan bekend om hun heldere magnitudes en hun vermogen om treinen van extreem lange duur te produceren, waarvan sommige wel enkele minuten duren. Aan de andere kant van het spectrum hebben de Giacobiniden, die voor het laatst een korte uitbarsting veroorzaakten in 1998, extreem langzame meteoren met minder dan 11 km/sec.

bottom of page