Ариетиды

Ариетиды были открыты летом 1947 года с помощью радиолокационных наблюдений^[1] в обсерватории Джодрелл-Бэнк^{[17][18][7][5]}. Активность потока была впервые замечена 30 мая и продолжалась до 17 июня. Его радиант был определён лишь приблизительно, в участке неба с экваториальными координатами в диапазоне α = 45—55°, δ = +25—35°. С этого времени Ариетиды обнаруживались при каждом крупном радиолокационном исследовании^[17].

Орбита метеороидного роя Ариетид была впервые определена британским физиком и радиоастроном Мэри Алмонд (англ. Mary Almond; 1928—2015) в 1951 году. В частности, она обнаружила, что средний наклон орбиты к плоскости эклиптики составляет 18°. Однако если вычислять параметры орбиты по наблюдаемому радианту потока в разные даты, то получающееся наклонение орбиты менялось от 3° в начале периода действия потока до 34° в конце, что указывало на сложную структуру метеороидного роя. Радиолокационные исследования, проведённые в Австралии, США и СССР, указывали значение наклонения орбиты в интервале от 19° до 38°. В середине июня 1969 года в ходе австралийского радиолокационного обзора неба было обнаружено несколько групп метеоров, которые обладали радиантами и скоростями, очень близкими к принятым для Ариетид. Однако наклонения орбит этих потоков по абсолютной величине варьировались от 2,4° до 65,3° и не было найдено никаких доказательств поступательного увеличения наклона орбиты при прохождении Земли через метеороидный рой^[17][19].

Таким же неоднозначным оказалось и суточное смещение радианта потока. В 1951 году британские астрономы Арнольд Аспиналл (англ. Arnold Aspinall; 1926—2013) и Джеральд Хокинс на основе результатов наблюдений в обсерватории Джодрелл-Бэнк определили суточное смещение радианта по прямому восхождению Δα = +0,74° и по склонению Δδ = +0,92°. Используя более точные наблюдательные данные, полученные в Джодрелл-Бэнк в 1950—1953 годах, Кен Буллоу (англ. Ken Bullough; 1927—1994) получил для суточного смещения радианта значения Δα = +0,48° и Δδ = +0,30°. Позднее по данным наблюдений 1950—1955 годов были найдены значения Δα = +0,47° Δδ = +0,39°. Советские учёные Б. Л. Кащеев и В. Н. Лебединец в 1960 году получили с помощью радиолокационного метода Δα = +0,7° и Δδ = +0,1°. Широкие разбросы в измеренных наклонениях орбиты метеороидного роя и координатах радианта метеорного потока Ариетид свидетельствовали о сложной структуре метеороидного роя, состоящего, по всей видимости, из множества «волокон»^[17].

Различные исследователи пришли к некоторым интересным выводам относительно связей между этим потоком и телами Солнечной системы. Определив впервые орбиту метеороидного роя Ариетид в 1951 году, Алмонд пришла к выводу, что когда Земля пересекает его орбитальную плоскость 28 июля, должен наблюдаться ещё один метеорный поток. Расчёты показывают, что его радиант должен располагаться в точке с координатами α = 336°, δ = –11°, что находится в пределах 15° от радианта Южных дельта-Акварид. После изучения орбит обоих метеороидных роёв Алмонд пришла к выводу, что, хотя в современную эпоху они различны, в прошлом они могли иметь общее происхождение^[17].

В статьях, опубликованных в 1973 и 1976 годах, американский астроном чешского происхождения Зденек Секанина (чеш. Zdeněk Sekanina) предложил несколько возможных связей метеорных потоков с кометами и астероидами. Касаемо Ариетид он отметил, что астероид (1566) Икар обладает орбитой с похожими характеристиками^[17]. В 2002 году австралийский астроном Дэвид Сёржент (англ. David Seargent) впервые отметил сходство орбиты метеороидного роя Ариетид с орбитами околосолнечных комет группы Марсдена^[20].

Радиант метеорного потока Ариетиды расположен в созвездии Овен^[1] и имеет приблизительные экваториальные координаты на небесной сфере: прямое восхождение α = 40—44° (2^h 40^m — 2^h 56^m), склонение δ = +23—25°^{[4][15][3][21][22][9]} (хотя данные по координатам имеют широкий разброс и могут отличаться в разные годы). Примерно в 5° к западу от него находится яркая звезда Хамаль^[8], а в 10° к востоку — звёздное скопление Плеяды^[16]. На основании многочисленных наблюдений в обсерватории Джодрелл-Бэнк установлено, что угловой диаметр радианта составляет около 3°, а частота появления метеоров в максимуме активности потока варьируется от 54 до 76 штук в час^[17]. Оценка зенитного часового числа потока лежит в интервале между 30^[3] и 60^[4].

Период действия Ариетид приходится на интервал времени между 14 мая и 24 июня^[3] с максимумом активности 7 июня^[3][4] (по другим данным, 4 июня^[21] или 10 июня^[23][9]). В это время Солнце находится в соседнем созвездии Телец, двигаясь по эклиптике от Овна в сторону Близнецов. Поэтому радиант поднимается из-под восточной стороны горизонта в утренние часы, незадолго до восхода Солнца. Из-за того, что Солнце находится близко к радианту (примерно на 30° западнее)^{[16][24][10][13]}, наблюдения Ариетид невооружённым глазом очень сложны. Отдельные метеоры Ариетид можно визуально обнаружить вылетающими из-под горизонта на западе вечером, сразу после захода Солнца, либо на востоке рано утром, примерно за час до восхода Солнца^{[17][7][16][8][9][24]} (для Москвы — примерно с 3 до 4 часов утра). В это время можно увидеть не более 1—2 метеоров в час^[24][16]. Визуально наблюдаемые метеоры потока, как правило, яркие и движутся медленно^[16], некоторые из них кажутся «скользящими» вдоль поверхности земли^[10].

В основном же активность потока приходится на дневное время суток, когда метеоры почти невозможно наблюдать визуально, однако можно зарегистрировать радиолокационными методами^[5]. Когда метеороиды вторгаются в земную атмосферу, они ионизуют воздух, оставляя за собой метеорный след из ионизованного газа и свободных электронов^[20][5]. Излучаемые антенной радиоимпульсы отражаются или рассеиваются электронами метеорного следа, и отражённый сигнал принимается в виде кратковременного импульса (радиоэхо). Промежуток времени между моментами излучения радиоимпульса и приёмом отражённого сигнала позволяет определить дальность метеора. Радиолокационные методы позволяют вести наблюдения метеоров в любое время суток и почти при любых погодных условиях. Кроме того, с их помощью можно регистрировать намного более слабые метеоры (до звёздной величины 12—13), чем оптическими средствами^[25]. Ариетиды (вместе с Дзета-Персеидами) относятся к лучшим потокам для радионаблюдений^[16]. Их радианты находятся недалеко друг от друга, а максимумы активности перекрываются по времени^[26][3][16], из-за чего может быть трудно отличить, к какому из этих потоков относится тот или иной метеор^[5].

С 1990-х годов Ариетиды также наблюдаются телевизионным методом^[7]. В этом случае изображение регистрируется телекамерой, а для предварительного усиления яркости сигнала используются электронно-оптические преобразователи. К преимуществам телевизионных наблюдений по сравнению с фотографическими относятся более высокая чувствительность (возможность наблюдать более слабые метеоры), контрастность изображения, высокая разрешающая способность, возможность наблюдения метеоров в широком спектральном диапазоне — от ультрафиолетового до инфракрасного^[27], а также более широкое временно́е окно наблюдений^[7]. Телевизионный метод уступает радиолокационному по чувствительности (позволяя наблюдать метеоры лишь до 9-й звёздной величины), однако даёт возможность более точного определения орбит метеорных тел^[7]. Телевизионные наблюдения Ариетид внесли значительный вклад в точное определение орбиты соответствующего метеороидного роя^[7].

Ариетиды возникают вследствие прохождения Земли через метеороидный рой, вытянутый вдоль орбиты с большой полуосью, по разным данным, 1,38—2,67 а. е., эксцентриситетом 0,938—0,974 и наклоном к плоскости эклиптики 21,0—27,7°. В перигелии орбиты частицы роя подходят очень близко к Солнцу — на расстояние 0,078—0,090 а. е.^[22]. Геоцентрическая скорость метеороидов при их вторжении в атмосферу Земли составляет 38—42 км/с^{[3][16][21][23][9]}.

По одной из ранних гипотез, источником метеороидного роя Ариетид является околоземный астероид (1566) Икар^{[5][16][10][14]}. Ещё в 1970-х годах Зденеком Секаниной было отмечено сходство орбит этих двух объектов^[17]. Проведённое в 2003 году исследование показало, что происхождение метеороидного роя Ариетид, а также околосолнечных комет групп Марсдена и Крахта, может быть связано с короткопериодической кометой 96P/Макхольца^[28]. Сама эта комета рассматривается некоторыми исследователями как возможное родительское тело Ариетид^[6]. Кроме того, на основе ранних радиолокационных исследований потока было выдвинуто предположение, что Ариетиды имеют общее происхождение с Южными дельта-Акваридами из-за сходства орбит их метеорных тел^[7].

Предположительно, источником Ариетид является крупная комета, распавшаяся на множество частей более 1000 лет назад. После этого орбиты её фрагментов сместились друг относительно друга под действием гравитационных возмущений со стороны Юпитера. Вероятно, комета 96P/Макхольца является крупнейшим из этих фрагментов, в то время как остальные претерпели впоследствии новые стадии распада, породив несколько обособленных подсистем (групп) с различными орбитами. К последним относятся современные околосолнечные кометы групп Марсдена и Крахта, а также метеороидные рои некоторых метеорных потоков, среди которых Ариетиды, Южные и Северные дельта-Аквариды (а также, возможно, Квадрантиды). Всю эту совокупность объектов иногда называют Межпланетным комплексом Макхольца (англ. Machholz interplanetary complex). Также предполагается, что под гравитационным влиянием Юпитера орбиты обломков кометы-прародителя могут претерпевать циклическую эволюцию с периодом около 4000 лет, и каждая из указанных подсистем может представлять собой ту или иную стадию этой эволюции (при этом одновременное сосуществование этих подсистем объясняется различной скоростью эволюции орбиты каждой из них)^[11][12].

Исследование 4 метеоров Ариетид, проведённое в 2011 году, показало близкое сходство их орбит с орбитой околосолнечной кометы P/1996 J6 (SOHO) из группы Марсдена. Это подтвердило тесную связь метеороидного роя Ариетид с данной группой комет. Возможно, метеороидный рой образовался при распаде той же кометы, которая породила группу Марсдена^[13]. Иногда сама комета P/1996 J6 рассматривается как родоначальник Ариетид^[14][6][15].