- Osservazione Radio Meteore

Quadrantidi: tre anni a confronto

Variazioni annuali per le stelle cadenti di Gennaio

Ogni nuovo anno è annunciato dalla “pioggia” delle Quadrantidi (Bootidi), uno degli sciami meteorici più interessanti dell’anno, con un massimo di attività nella notte fra il 3 e il 4 Gennaio. Il suo nome deriva dalla posizione in cielo del radiante, l’antica costellazione Quadrans Muralis, ora inclusa nella grande costellazione di Bootes. Durante il picco sono visibili, condizioni meteo e Luna permettendo, da 50 ad oltre 100 meteore all’ora, brillanti, di breve durata e caratterizzate da una moderata velocità (circa 41 km/s). Come vedremo, rispetto agli altri sciami meteorici, le Quadrantidi si distinguono per la notevole variabilità annuale della frequenza oraria, dovuta alle perturbazioni gravitazionali indotte dal pianeta Giove, e per un’attività di breve durata che si esaurisce entro 10 ore.

L’origine di questo flusso è incerta: sono state fornulate diverse ipotesi, da quella standard cometaria (possibili candidati sono le comete C/1490 Y1 e Machholz 1) a quella asteroidale (2003 EH1), ad un possibile impatto di una antica cometa con Giove. Quando la Terra transita nella scia di polveri e detriti, alcuni di essi collidono con la nostra atmosfera formando le tracce luminose nel cielo notturno. Contemporaneamente, si verificano dei “canali di gas” ionizzato che riflettono le onde radio trasmesse da un radar militare (GRAVES), ricevute dalla nostra stazione RALmet come brevi impulsi radio. I dati raccolti da queste osservazioni sono stati elaborati in forma di mappe e di grafici che visualizzano le caratteristiche essenziali dei radio-echi meteorici catturati nei primi 8 giorni degli anni 2018, 2019 e 2020: come prevedibile, si notano ampie variazioni di attività delle Quadrantidi, con un massimo significativo nel 2019.

Attività radio-meteorica durante i primi 8 giorni dell'anno: si notano i massimi delle Quadrantidi.
Attività radio-meteorica durante i primi 8 giorni dell’anno: si notano i massimi delle Quadrantidi.

Le mappe e i seguenti grafici mostrano “a colpo d’occhio” le frequenze orarie degli eventi meteorici, localizzando l’occorrenza dei massimi, la loro intensità e durata. Si nota come il 2019 sia stato, di gran lunga, l’anno di maggiore attività delle Quadrantidi, mentre il 2018 quello più modesto. La breve durata di questo sciame (circa 10 ore), dovuta alla concentrazione spaziale dei detriti, conferma la sua giovane età. I dati mostrano ampie variazioni di attività delle Quadriantidi nel corso degli anni, rispetto a una relativa stabilità di flusso caratteristica degli altri sciami meteorici.

I grafici annuali delle frequenze orarie (l'ultimo è relativo al 2020), corrette rispetto al background sporadico, mostrano una caratteristica distintiva delle Quadrantidi rispetto agli altri sciami meteorici: la sua accentuata variabilità dovuta agli effetti delle perturbazioni gravitazioni del pianeta Giove sull'orbita dei detriti.
I grafici annuali delle frequenze orarie (l’ultimo è relativo al 2020), corrette rispetto al background sporadico, mostrano una caratteristica distintiva delle Quadrantidi rispetto agli altri sciami meteorici: la sua accentuata variabilità dovuta agli effetti delle perturbazioni gravitazioni del pianeta Giove sull’orbita dei detriti.
Dettagli delle frequenze orarie dei radio-echi meteorici catturati durante i primi 8 giorni negli anni 2018, 2019 e 2020.
Dettagli delle frequenze orarie dei radio-echi meteorici catturati durante i primi 8 giorni negli anni 2018, 2019 e 2020.

Altre informazioni derivano dall’analisi della durata giornaliera complessiva dei radio-echi meteorici e dal conteggio degli eventi più energetici (per intenderci, quelli con maggiore intensità e durata, proprozionale alla massa dei detriti che hanno generato la traccia ionizzata durante il processo di ablazione). Come ovvio, si registra una concentrazione di eventi con maggiore energia proprio durante le ore corrispondenti al massimo di attività.

Confronto fra le durate giornaliere dei radio-echi meteorici (proporzionali alla massa degli oggetti).
Confronto fra le durate giornaliere dei radio-echi meteorici (proporzionali alla massa degli oggetti).
Frequenza giornaliera dei radio-echi meteorici più intensi e di maggiore durata (con energia superiore a 0.1 Joule).
Frequenza giornaliera dei radio-echi meteorici più intensi e di maggiore durata (con energia superiore a 0.1 Joule).

Distribuzione dell'energia associata ai radio-echi meteorici catturati i primi 8 giorni degli anni 2018, 2019 e 2020.
Distribuzione dell’energia associata ai radio-echi meteorici catturati i primi 8 giorni degli anni 2018, 2019 e 2020.

Calcolando ogni giorno il rapporto fra la somma delle durate associate agli eventi e il loro numero, si può stimare la durata media dei radio-echi meteorici catturati in quel periodo. L’analisi dei seguenti grafici, che riportano l’andamento annuale di questo dato confrontato con quello ottenuto negli anni precedenti, ci fornisce informazioni sulle durate medie delle radio-meteore appartenenti ai vari sciami: si vede come le Quadrantidi, rispetto alle Perseidi e alle Geminidi, siano caratterizzate da radio-echi con breve durata media. Inoltre, la carta delle intensità relativa all’anno 2019 conferma la presenza di radio-meteore brillanti che si esauriscono durante un breve picco di attività dello sciame.

Il rapporto fra la somma delle durate e il numero di eventi catturati ogni giorno fornisce una misura sulla durata media dei radio-echi meteorici in quel periodo.
Il rapporto fra la somma delle durate e il numero di eventi catturati ogni giorno fornisce una misura sulla durata media dei radio-echi meteorici in quel periodo.
Carta delle intensità dei radio-echi meteorici catturati dalla nostra stazione durante l'anno 2019, quello di maggiore attività delle Quadrantidi.
Carta delle intensità dei radio-echi meteorici catturati dalla nostra stazione durante l’anno 2019, quello di maggiore attività delle Quadrantidi.

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