Solnechno-Zemnaya FizikaSolnechno-Zemnaya FizikaСолнечно-земная физика2712-96402294410.12737/szf-51201911Результаты исследованийResults of current researchРезультаты исследованийMeteor trail drift research based on baseline observationsИсследование дрейфа метеорного следа по данным базисных наблюденийИвановКирилл ИльичIvanovKirill Ilyichivorypalace@gmail.comКомароваЕвгения СергеевнаKomarovaEvgeniya Sergeevnaeskomarik@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-8758-7964ВасильевРоман ВалерьевичVasilyevRoman Valeryevichroman_vasilyev@iszf.irk.ru
Иркутский государственный университетIrkutsk State UniversityИнститут солнечно-земной физики СО РАНИркутскРоссияInstitute of Solar-Terrestrial Physics SB RASIrkutskRussian FederationИнститут солнечно-земной физики СО РАНИркутскРоссияInstitute of Solar Terrestrial Physics SB RASIrkutskRussian FederationИнститут солнечно-земной физики СО РАНИркутскРоссияInstitute of Solar Terrestrial Physics SB RASIrkutskRussian Federation51100106https://zh-szf.ru/en/nauka/article/22944/view
. В работе представлены результаты анализа дрейфа долгоживущего метеорного следа редкой квазисимметричной эллипсоидально-кольцевой формы, зафиксированного 18.11.2017 с помощью двух оптических камер полного обзора неба, разнесенных на расстояние 150 км. Анализ выполнен на основе результатов астрометрической обработки кадров с привлечением методов базисных измерений. Определены пространственно-кинематические характеристики метеорного следа, выявлены особенности его эволюции. Значения высот загорания и погасания собственно метеора находились в диапазоне 75–120 км, оценка блеска метеора дает значение абсолютной звездной величины около –7.3m. Показано, что распространение всех участков долгоживущего метеорного следа происходит в одной плоскости на высоте около 90 км со скоростью около 320 м/с и, по всей видимости, не может быть следствием перемещения воздушных масс. Полное время наблюдения метеорного следа составило более 30 мин. Предложены возможные объяснения полученных результатов в контексте процессов, имеющих место в верхней атмосфере.
We analyze the results of a rare long-lived quasisymmetric ellipsoidal-annular meteor trail recorded on November 18, 2017 by two optical all-sky cameras, spaced at a distance of 150 km. The analysis is based on astrometric processing results with the use of baseline measurement methods. We determine spatial-kinematic characteristics of the meteor trail, and find features of its evolution. The ignition and extinction heights of the meteor were in the range 75–120 km. The estimate of the meteor brightness gives the absolute magnitude value of about –7.3m. It is shown that the distribution of all parts of the long-lived meteor trail occurs in the same plane at a height of ~90 km at a speed of ~320 m/s and, apparently, cannot be a consequence of an air mass movement. The total time of the meteor trail observation was more than 30 min. We offer possible explanations for the results obtained in the context of upper atmosphere processes.
ВВЕДЕНИЕАктуальность метеорной астрономии за последнее десятилетие заметно возросла. Отчасти это обусловлено появлением новых методов регистрации и обработки изображений, позволяющих детально изучить явления, сопровождающие движение метеороида сквозь верхние слои атмосферы, что, в свою очередь, дает возможность исследования физико-химических характеристик как самих метеорных частиц, так и окружающего вещества. Среди открытых для изучения вопросов по-прежнему остаются определение физических размеров и масс метеороидов, их пространственное распределение, химический состав, рождение, строение и эволюция метеорных потоков и Солнечной системы в целом, астероидно-кометная опасность, а также возможность прикладного использования метеоров как средства зондирования атмосферы. В контексте последней задачи особое значение имеют так называемые болиды — яркие метеоры, обладающие, как правило, протяженной траекторией и возникающие вследствие вторжения в атмосферу Земли отдельных крупных метеороидов: совокупность характеристик подобного рода явлений наиболее благоприятна для регистрации и последующего изучения, что в конечном счете дает качественные результаты, представляющие повышенный научный интерес. Кроме того, долгоживущие ионизационные следы, нередко сопровождающие болиды, могут служить источниками ценной информации о протекающих в верхней атмосфере процессах [Kelley et al., 2000].Предметом исследования настоящей работы является болид, зарегистрированный 18.11.2017 и сопровождавшийся образованием долгоживущего ионизационного следа редкой квазисимметричной эллипсоидально-кольцевой формы. Проводится астрометрический анализ метеора и следа на основе базисных наблюдений. Обсуждаются вероятные механизмы образования и распространения следа.
Астапович И.С. Метеорные явления в атмосфере Земли. М.: Физматгиз, 1958. 650 с.Astapovich I.S. Meteornye yavleniya v atmosfere Zemli [Meteor Phenomena in the Earth’s Atmosphere]. Moscow, State Publishing House of Physical and Mathematical Literature, 1958, 650 p. (In Russian).Бабаджанов П.Б. Метеоры и их наблюдение. М.: Наука, 1987. 176 с.Babadjanov P.B. Meteory i ikh nablyudeniya [Meteors and Their Observation]. Moscow, Nauka Publ., 1987, 176 p. (In Russian).Бронштейн В.А. Физика метеорных явлений. М.: Наука, 1981. 416 с.Bronstein V.A. Fizika meteornykh yavlenii [Physics of Meteor Phenomena]. Moscow, Nauka Publ., 1981, 416 p. (In Russian).Васильев Р.В., Артамонов М.Ф., Белецкий А.Б. и др. Регистрация параметров верхней атмосферы Восточной Сибири при помощи интерферометра Фабри-Перо KEO Scientific «Arinae» // Солнечно-земная физика. 2017. Т. 3, № 3. С. 70-87. DOI: 10.12737/szf-33201707.Kashcheev B.L., Lebedinets V.N., Lagutin M.F. Meteornye yavleniya v atmosphere Zemli [Meteor Phenomena in the Earth’s Atmosphere]. Moscow, Nauka Publ., 1967, 260 p. (In Russian).Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. 3-е изд., исправл. М.: Физматлит, 2008. 656 с.Katasev L.A. Fotograficheskie metody meteornoi astronomii [Photographic Methods of Meteoric Astronomy]. Moscow, State Publishing House of Technical and Theoretical Literature, 1957, 179 p. (In Russian).Катасев Л.А. Фотографические методы метеорной астрономии. М.: Гостехтеоретиздат, 1957. 179 с.Kelley M.C., Gardner C., Drummond J., Armstrong T., Liu A., Chu X., Papen G., Kruschwitz C., Loughmiller P., Grime B., Engelman J. First observations of long-lived meteor trains with resonance lidar and other optical instruments. Geophys. Res. Lett. 2000, vol. 27, iss. 13, pp. 1811-1814. DOI: 10.1029/1999GLO11175.Кащеев Б.Л., Лебединец В.Н., Лагутин М.Ф. Метеорные явления в атмосфере Земли. М.: Наука, 1967. 260 с.Landau L.D., Lifshits E.M. Gidrodinamika. Kurs teoreticheskoi fiziki: T. 6 [Hydrodynamics. Course of Theoretical Physics: vol. VI]. Moscow. Nauka Publ., 1986, 736 p. (In Russian). English edition: Landaus L.D., Lifshitz E.M. Fluid Mechanics. Pergamon Press, 1987, 554 p. (Course of Teoretical Physics, vol. 6.).Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. Теоретическая физика: Т. VI. 3-е изд., перераб. М.: Наука, 1986. 736 с.Lang D., Hogg D., Mierle K., Blanton M., Roweis S. Astrometry.net: Blind astrometric calibration of arbitary astronomical images. Astron. J. 2010, vol. 139, no. 5, pp. 1782-1800. DOI: 10.1088/0004-6256/139/5/1782.Пинаев А.В., Кузавов В.Т., Кедринский В.К. Структура ударных волн в ближней зоне при взрыве пространственных зарядов в воздухе // Прикладная механика и техническая физика. 2000. Т. 41, № 5. С. 81-90.Pinaev A.V., Kuzavov V.T., Kedrinskiy V.K. The structure of shock waves in the near zone with the explosion of space charges in the air. Applied Mechanics and Technical Physics. 2000, vol. 41, no. 5, pp. 81-90. (In Russian).Платов Ю.В., Черноус С.А., Алпатов В.В. Особенности оптических явлений, связанных с запусками твердотопливных баллистических ракет // Геомагнетизм и аэрономия. 2013. Т. 53, № 2. С. 209-214.Platov Yu.V., Chernous S.A., Alpatov V.V. Features of optical phenomena associated with launching solid-propellant ballistic missiles. Geomagnetism and Aeronomy. 2013, vol. 53, no. 2, pp. 209-214. (In Russian).Kelley M.C., Gardner C., Drummond J., et al. First observations of long-lived meteor trains with resonance lidar and other optical instruments // Geophys. Res. Lett. 2000. V. 27, iss. 13. P. 1811-1814.Tody D. IRAF in the Nineties. Astronomical Data Analysis Software and Systems, II A.S.P. Conference Series. 1993, vol. 52, pp. 173-183.Lang D., Hogg D., Mierle K., et al. Astrometry.net: Blind astrometric calibration of arbitary astronomical images // Astron. J. 2010. V. 139, N 5. P. 1782-1800. DOI: 10.1088/0004-6256/139/5/1782.Vasilyev R.V., Artamonov M.F., Beletsky A.B., Zherebtsov G.A., Medvedeva I.V., Mikhalev A.V., Sirenova T.E. Registering upper atmosphere parameters in East Siberia with Fabry-Perot Interferometer KEO Scientific “Arinae”. Solar-Terr. Phys. 2017, vol. 3, iss. 3, pp. 61-75. DOI: 10.12737/stp-33201707.Tody D. IRAF in the Nineties // Astronomical Data Analysis Software and Systems. II ASP Conference Series. 1993. V. 52. P. 173-183.Zeldovich Ya.B., Raizer Yu.P. Fizika udarnykh voln i vysokotemperaturnykh gidrodinamicheskikh yavlenii [Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena]. Moscow, FIZMATLIT Publ., 2008, 656 p. (In Russian).