Lo sciame meteorico delle Geminidi (generato dall’asteroide 3200 Phaethon), insieme a quello delle Perseidi di Agosto e delle Quadrantidi di Gennaio, è fra i più importanti dell’anno. La facilità di osservazione nelle calde e serene notti estive e la numerosità delle “stelle cadenti” di San Lorenzo rendono le Perseidi la “pioggia meteorica” più popolare, mentre l’osservazione visuale degli sciami invernali Geminidi e Quadrantidi richiede una buona dose di sacrificio per affrontare le fredde notti di Dicembre e di Gennaio, sempre che il cielo sia sereno e la Luna non disturbi troppo. Le Geminidi, tuttavia, possono essere spettacolari e numerose quanto le Perseidi, anche se non ugualmente brillanti.
Come al solito, in questo rapporto parlerò dell’osservazione radio degli eventi meteorici, non di quella visuale. Incurante delle condizioni meteorologiche locali, del giorno e della notte, la paziente registrazione degli impulsi radio riflessi dal canale ionizzato generato dai meteoroidi che dallo spazio esterno entrano nell’atmosfera terrestre, rappresenta molto bene le variazioni orarie, giornaliere, mensili e annuali del flusso meteorico intercettato dalla Terra durante il suo moto di rivoluzione attorno al Sole. Dettagli sulla tecnica utilizzata si trovano nella pagina dedicata alle osservazioni radio degli eventi meteorici e nello schema seguente: in questo articolo vorrei mostrare come i risultati delle osservazioni radio, opportunamente elaborati, rappresentano molto bene l’andamento del flusso meteorico annuale e l’occorrenza dei principali sciami meteorici, e possono essere correlati con le osservazioni visuali. Tuttavia, a causa delle differenze nei meccanismi di emissione della radiazione, della frequenza e delle geometrie legate all’osservazione e agli strumenti, quasi sempre la corrispondenza fra le osservazioni radio e quelle visuali può verificarsi solo in senso statistico piuttosto che su singoli eventi. Da qui nasce la frustrazione, spesso sperimentata dai radioamatori appassionati di Meteor Scatter, per la mancata correlazione fra i bolidi segnalati nel visuale e gli eventi catturati negli spettrogrammi radio. Questa è un’altra storia che sarà oggetto di un successivo articolo.
L’osservazione visuale cattura il fenomeno generato dall’interazione del meteoroide con l’atmosfera che produce la traccia luminosa transiente chiamata meteora (la “stella cadente” che vediamo) dovuta al rilascio di energia durante l’ablazione del corpo, mentre l’osservazione radio registra un impulso, il radio-eco di una radiazione che ha “illuminato” il canale ionizzato generato dall’interazione del meteoroide con l’atmosfera. Si tratta di fenomeni differenti (il primo un’emissione diretta, il secondo un segnale riflesso da una traccia ionizzata generata dal corpo extraterrestre): in ogni caso non si osserva direttamente il meteoroide ma gli effetti del suo impatto ad elevata velocità con le molecole dell’atmosfera. Nelle nostre osservazioni il potente segnale radio che “llumina” il cielo è trasmesso continuamente da una stazione distante dal ricevitore (trasmettitore radar francese GRAVES, operante in banda VHF alla frequenza di 143.050 MHz), mentre il canale ionizzato dal meteoroide funziona come uno specchio per le onde radio indirizzate verso il ricevitore.
Il numero di riflessioni radio, la loro intensità, durata, forma e frequenza ci forniscono importanti informazioni sulla massa, composizione e velocità degli oggetti che hanno generato la traccia ionizzata. Studiando la statistica delle occorrenze e come varia la loro frequenza nel tempo si confermano le ricorrenze degli sciami meteorici noti e si scoprono nuovi flussi. Molte altre informazioni si ottengono coordinando le osservazioni di diverse stazioni riceventi, di giorno e di notte, con il cielo sereno, nuvoloso o con la pioggia, indipendentemente dalle condizioni meteorologiche locali.
La seguente mappa rappresenta il numero di radio-echi per ora registrati durante il mese di Dicembre 2018: si notano i due picchi principali asociati allo sciame delle Geminidi. le bande di colore blu nella mappa significano temporanea assenza di dati dovuta ad interruzioni nell’acquisizione per manutenzione tecnica.
Il seguente grafico mostra il numero di eventi per ora catturati dalla nostra stazione ricevente durante il massimo principale delle Geminidi, superiore a quello conteggiato durante il massimo delle Perseidi.
I massimi associati allo sciame meteorico delle Geminidi e i rispettivi orari sono ben evidenziati nei seguenti grafici, in linea con le previsioni e con le osservazioni di altri ricercatori:
Seguono i conteggi dei radio-echi ipodensi e iperdensi, dei “radio-bolidi” (gli eventi con energia superiore a 0.1 joule e a 1 joule) e le durate giornaliere delle radio-meteore, parametro proporzionale alla massa degli oggetti extraterrestri che, impattando con l’atmosfera superiore, originano le tracce ionizzate radio-riflettenti. E’ interessante confrontare i parametri associati ai principali sciami meteorici dell’anno: Quadrantidi, Perseidi e Geminidi.
Esaminando i vari conteggi si possono azzardare le seguenti considerazioni:
- lo sciame più numeroso dell’anno durante il massimo principale sembra essere quello delle Geminidi con 127 radio-echi/ora;
- lo sciame più “brillante” (più ricco di “radio-bolidi”, eventi con energia maggiore di 1 joule) sembra essere quello delle Perseidi;
- Durante lo sciame delle Perseidi è entrata in atmosfera la maggiore quantità di materiale extraterrestre (si veda il grafico sulla durata giornaliera di radio-echi);
- Lo sciame più antico fra i tre, quindi più ampio e disperso nel tempo, sembra essere quello delle Perseidi, mentre quello più giovane, più compatto, le Quadrantidi.
La variazione giornaliera della potenza (media) del rumore radio di fondo, entro la banda di misura, è mostrata nel seguente grafico.
I seguenti spettrogrammi documentano le strutture e l’evoluzione nel dominio della frequenza dei radio-echi più significativi del mese.
