Anche quest’anno il più importante flusso meteorico estivo, lo sciame delle Perseidi, non ha deluso le aspettative: numerosi e intensi sono stati gli eventi catturati dagli osservatori visuali e dalle stazioni radio appositamente attrezzate. In questo articolo riassumerò i risultati delle osservazioni effettutate dalla stazione RALmet, evidenziando alcune peculiarità di questo sciame dedotte dall’analisi statistica dei dati acquisiti.
Come è noto, l’osservazione radio degli eventi meteorici è basata sulla tecnica meteor-scatter, utilizzabile a qualsiasi ora del giorno e (quasi) in qualsiasi condizione atmosferica: è catturato l’impulso radio riflesso dal canale ionizzato che si genera quando un meteoroide impatta ad elevata velocità con le molecole dell’atmosfera terrestre (processo di ablazione, altezza 90-100 km). Se un potente segnale radio “illumina” la traccia ionizzata durante il suo tempo di persistenza (ampiamente variabile, da meno di un secondo a diverse decine di secondi) e se l’impianto ricevente soddisfa opportuni requisiti di “visibilità”, all’uscita del ricevitore si osserva un impulso radio che, analizzato nel dominio del tempo e della frequenza, fornisce importanti informazioni sul meteoroide “genitore”. La durata e l’intensità dell’impulso (quindi la sua energia) dipendono dalle dimensioni e dalla forma della traccia riflettente, quindi dalla concentrazione di atomi ionizzati del canale, principalmente funzione delle dimensioni e della composizione dell’oggetto.
Considerazioni sull’impianto ricevente e sui segnali ricevuti…
Il nostro impianto, costruito “ad hoc” per l’osservazione radio e l’analisi statistica dei flussi meteorici, si trova alla giusta distanza dal trasmettitore che “illumina” il cielo (poco più di 700 km in linea d’aria), in una zona relativamente tranquilla rispetto alle interferenze che ostacolano la ricezione e “confondono” l’algoritmo di rivelazione dei radio-echi meteorici (traffico aereo, disturbi artificiali in banda VHF…). Inoltre, funziona ininterrottamente da oltre 5 anni. Ovviamente, quando si studiano fenomeni radioelettrici naturali (la radioastronomia insegna…) è desiderabile installare la stazione ricevente in un ambiente “quieto” dal punto di vista elettromagnetico. La giusta combinazione dei fattori e la scelta di un sistema di antenna ad ampio “campo di vista” (semplice dipolo accordato), ha garantito robustezza meccanica, adeguato rapporto segnale/rumore del sistema ricevente e, soprattutto, ampio lobo di ricezione indispensabile per una corretta analisi statistica degli eventi meteorici.
L’acquisizione dei dati è automatica. Tenendo conto delle caratteristiche del ricevitore, è stato sviluppato un algoritmo di cattura e di prima classificazione degli eventi, seguito da un sistema di post-elaborazione dei dati che visualizza la varie informazioni statistiche. Data la moltitudine di segnali captati dal ricevitore, l’esperienza ha mostrato che qualsiasi automatismo, per quanto sofisticato, è ben lontano dall’essere infallibile nel discriminare i segnali utili dai disturbi. Ho trovato che, se si desidera impostare un’accurata indagine statistica scongiurando grossolani errori di valutazione, è indispensabile catturare anche gli spettrogrammi dei segnali ricevuti con periodica regolarità, così da verificare la natura delle informazioni acquisite nel dominio della frequenza, eliminando pazientemente ogni dato spurio “sfuggito” all’algoritmo di prima rivelazione, soprattutto nei giorni particolarmente disturbati. Si è visto che, mediamente, l’efficienza dell’automatismo varia dall’80% fino a quasi il 100%.
Concludo questa premessa mostrando gli spettrogrammi di alcuni tipici segnali interferenti sovrapposti ai radio-echi meteorici (scariche atmosferiche, fenomeni di ionizzazione anomala dell’atmosfera, E-sporadico, interferenze di natura artificiale, satelliti, aerei…): queste condizioni possono facilmente “ingannare” un sistema automatico di rivelazione generando errori importanti nel conteggio degli eventi, soprattutto quando sono stimate la loro durata ed energia.
Fra i tanti disturbi possili non mancano quelli dovuti al traffico aereo e ai satelliti artificiali (terribili sono le flotte Starlink o simili…). Per ottimizzare l’occupazione di memoria durante il salvataggio delle immagini si è impostata una velocità di scorrimento temporale per gli spettrogrammi in modo tale che l’inclinazione per effetto Doppler di un traccia riflessa sia evidente per un oggetto che transita, nel campo di vista del ricevitore, con una velocità molto inferiore (satellite artificiale) rispetto a quella di un meteoroide. Si osserva anche una segmentazione di queste tracce (di maggiore durata) dovuta alla scansione spaziale operata dal trasmettitore GRAVES che introduce notevoli errori nel conteggio se tali eventi non sono rimossi. Spesso, è quasi impossibile per un sistema automatico di acquisizione distinguere fra i radio-echi meteorici (tracce verticali) e la traccia obliqua di un satellite artificiale.
Caratteristiche dello sciame meteorico delle Perseidi (2021) dedotte dall’analisi delle osservazioni radio
Molto interessante è risultata l’analisi dei dati catturati durante il periodo di massima attività delle Perseidi 2021. Oltre al massimo “canonico” previsto nella notte fra il 12 e 13 agosto, si è osservato un anomalo picco di maggiore intensità nella mattina del 14 agosto. Questo outburst meteorico è stato previsto dai ricercatori (https://www.meteornews.net/2021/08/14/strong-outburst-perseids-on-august-14-2021-06-09-ut/, https://www.meteornews.net/2021/08/15/perseid-meteor-outburst-2021/) e sembra essere dovuto ad un filamento sconosciuto di detriti rilasciati molti secoli fa dalla cometa 109P/Swift–Tuttle durante il suo transito attraverso il Sistema Solare. Numerose sono state le conferme di questa inconsueta attività delle Perseidi, sia visuali, sia radio.
I seguenti grafici mostrano i risultati delle nostre osservazioni che confermano i dati ufficiali. Come precedentemente accennato, molta cura è stata dedicata alla selezione dei dati, eliminando quelli chiaramente attribuibili ad interferenze artificiali e a disturbi naturali non riconducibili all’attività meteorica. Abbiamo registrato due massimi di attività il giorno 13 agosto (alle ore 02:22 e alle 06:24 UTC) e un picco di maggiore intensità il 14 agosto alle ore 09:00 UTC.
Le seguenti statistiche confrontano le caratteristiche dello sciame estivo delle Perseidi con gli altri flussi meteorici annuali: durante questo periodo l’atmosfera terrestre “assorbe” dallo spazio la maggiore quantità di detriti. Questa affermazione è confermata dall’andamento delle curve che descrivono come varia, nel corso dell’anno, la durata giornaliera dei radio-echi catturati dalla nostra stazione (proporzionale alla massa complessiva dei meteoroidi) e l’indice di massa: le curve mostrano rispettivamente un massimo e un minimo pronunciati corrispondenti al periodo di massima attività delle Perseidi, sciame che produce il maggior numero di eventi massicci (bolidi). Ulteriori informazioni sul significato di queste curve si trovano qui.
Concludo l’articolo proponendo una selezione dei radio-echi meteorici più significativi catturati dalla nostra stazione durante il periodo di massima attività delle Perseidi.
