E’ da poco terminato il 2022: è il momento di analizzare i risultati del monitoraggio annuale del flusso meteorico, come risulta dalle registrazioni della nostra stazione Radio Meteor-Scatter RALmet continuamente operativa sulla frequenza 143.050 MHz del trasmettitore radar GRAVES. Come è noto, questa tecnica (utilizzabile in qualsiasi orario e condizione meteo) sfrutta i segnali irradiati dal trasmettitore GRAVES, temporaneamente riflessi verso la stazione ricevente dalle tracce ionizzate prodotte dai meteoroidi che penetrano in atmosfera. Saranno catturati dal ricevitore solo i radio-echi che entrano nel suo “campo di vista”. Fortunatamente, durante lo scorso anno abbiamo avuto solo due brevi interruzioni nel flusso di dati, la prima dovuta ad un arresto per manutenzione del trasmettitore (giugno), la seconda ad un arresto per manutenzione della stazione ricevente (ottobre).
Negli studi di questo tipo è molto importante poter contare su dati di elevata qualità: tutti i segnali ricevuti, utilizzati per elaborare le statistiche, devono essere associati solo agli eventi meteorici, eliminando, per quanto possibile, ogni segnale spurio. Il processo di cattura, di prima elaborazione e di registrazione dei dati implementato nella stazione RALmet è automatico, ma durante la fase di post-elaborazione è necessario selezionare ulteriormente le informazioni acquisite. Infatti, i disturbi naturali e artificiali introducono spesso errori nel conteggio automatico: è necessario analizzare i singoli spettrogrammi verificando la distribuzione in frequenza degli eventi eliminando, ad esempio, i dati associati a segnali con profilo netto e sottile che mostrano un marcato effetto doppler (di origine artificiale dovuto al transito di aeromobili o di satelliti artificiali) e gli eventi a largo spettro (disturbi elettromagnetici artificiali e naturali come le scariche atmosferiche e gli effetti della ionizzazione atmosferica sporadica). Il sistema di conteggio automatico degli impulsi radio, se ben progettato e calibrato, svolge la maggior parte del lavoro, ma l’analisi puntuale degli spettrogrammi è di grande aiuto per “riparare” gli inevitabili errori dell’algoritmo e ci consente di scartare con sicurezza i dati associati ai segnali interferenti. Questo controllo, spesso trascurato dalla maggior parte degli sperimentatori in quanto complesso e dispendioso in termini di tempo, è necessario per evitare di sovrastimare il numero di radio-echi catturati, ottimizzando la qualità finale dell’analisi statistica.
I seguenti grafici mostrano i risultati dell’analisi statistica del flusso elaborata dai dati acquisiti durante l’anno 2022.
Analizzando i grafici si ottengono alcune informazioni interessanti. Oltre all’incremento della frequenza oraria degli eventi, durante gli sciami meteorici si nota una generale ricorrenza di oggetti massicci, testimoniata dai massimi visibili nei grafici delle durate. Misurando le durate dei radio-echi possiamo stimare la percentuale di oggetti massici che ogni giorno entra in atmosfera, quindi confrontare la loro numerosità quando ricorrono gli sciami annuali. Dato che la durata del segnale è proporzionale alla massa dell’oggetto che l’ha generato, il conteggio degli impulsi con durata superiore a 5 secondi fornisce una stima attendibile sulla quantità degli oggetti di maggiori dimensioni quotidianamente catturati dalla nostra stazione ricevente.
Sappiamo che il numero di meteoroidi osservato è inversamente proporzionale alla loro massa: se si rappresenta in scala bi-logaritmica il numero cumulativo di radio-echi in funzione della loro durata, il coefficiente angolare della retta di interpolazione fornisce un parametro chiamato indice di massa. Selezionando opportuni intervalli orari è possibile ricavare, per ciascuno di essi, il corrispondente indice di massa e studiando l’andamento giornaliero di questo parametro si nota una variabilità che riflette la differente distribuzione in massa della popolazione dei meteoroidi. L’indice di massa del flusso meteorico rappresenta, quindi, il valore medio della distribuzione di massa degli sciami meteorici attivi e del flusso sporadico. La sua stima è attendibile se si contano solo le meteore iperdense. Minore è il valore dell’indice di massa, maggiore sarà la percentuale di meteoroidi massicci all’interno della distribuzione studiata.
Come è noto, gli sciami meteorici delle Quadrantidi in gennaio, delle Perseidi in agosto e delle Geminidi in dicembre sono i più importanti dell’anno. Esaminando i risultati delle nostre osservazioni, possiamo azzardare le seguenti considerazioni di carattere generale:
- le Geminidi sono lo sciame più numeroso dell’anno corrente (2022);
- le Perseidi sono lo sciame più “brillante” dell’anno (ricco di eventi con maggiore durata causati da oggetti massicci) e quello più antico, quindi più ampio e disperso nel tempo;
- le Quadrantidi sono lo sciame più giovane e più compatto nel tempo;
- durante il suo moto orbitale la Terra sembra intercettare una maggiore quantità di oggetti massicci durante i mesi estivi.
I risultati appena descritti rappresentano molto bene l’andamento del flusso meteorico annuale e possono essere correlati con le osservazioni visuali. Tuttavia, a causa delle differenze nei meccanismi di emissione della radiazione, della frequenza, 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 sugli eventi singoli. L’osservazione visuale, infatti, 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 il segnale riflesso di una radiazione elettromagnetica (ad una frequenza molto più bassa) che ha “illuminato” il canale ionizzato generato dall’interazione del meteoroide con l’atmosfera. In questo caso non si osserva direttamente il meteoroide, ma gli effetti del suo impatto con le molecole dell’atmosfera che tendono a diffondere e a disperdere la traccia.
I seguenti spettrogrammi (intensità dei radio-echi meteorici visualizzati nel dominio della frequenza e del tempo) mostrano, per ogni mese dell’anno, gli eventi di maggior durata intercettati dalla nostra stazione. Il 23 settembre è stato catturato il radio-eco di maggiore durata dell’anno: circa 260 secondi. Si è trattato di un oggetto particolarmente massiccio.
