Бета-Тауриды

В 1940 году американский астроном Фред Уиппл, исследуя осенний метеорный поток Тауриды (наблюдающийся с середины сентября до начала декабря), пришёл к выводу, что в конце июня — начале июля его метеороидный рой должен порождать ещё один, дневной, метеорный поток, существование которого можно обнаружить по наблюдению ярких болидов^[5].

Это предсказание подтвердилось в период с 20 по 27 июня 1947 года, когда в обсерватории Джодрелл-Бэнк с помощью радиолокационных наблюдений был обнаружен соответствующий метеорный поток, получивший название Бета-Тауриды. Его радиант лежал в участке неба с экваториальными координатами α = 79—85°, δ = +20—30°. Частота появления метеоров менялась от 20 до 30 в час. Периодичность потока была подтверждена, когда он наблюдался вновь с 24 июня по 4 июля 1948 года со средним радиантом в точке с координатами α = 90°, δ = +26°. Максимальная частота появления метеоров была достигнута 3 июля и составляла 35 штук в час. Однако эти радиолокационные исследования имели довольно низкую точность, более точные данные о потоке стали доступны только в 1950 году^[3].

В период с 26 июня по 4 июля 1950 года Бета-Тауриды снова были обнаружены в Джодрелл-Бэнк, на этот раз координаты среднего радианта составляли α = 86,2°, δ = +18,7°. Анализ данных показал, что максимальная активность потока наблюдалась 2 июля (когда эклиптическая долгота Солнца равна 99°), а радиант, по-видимому, каждый день хаотично перемещался в области неба размером 8° x 14° внутри созвездия Телец. Угловой диаметр радианта поначалу составлял менее 3°, затем увеличился до 7° в максимуме активности (2 июля), а к 4 июля снова уменьшился до исходного значения. На основе этих же наблюдений впервые были измерены характеристики орбиты метеорных тел потока: большая полуось 2,2 а. е., расстояние от Солнца в перигелии 0,34 а. е. и наклонение 6°^[3].

В течение следующих нескольких лет радиолокационные наблюдения потока в обсерватории Джодрелл-Бэнк продолжались. Из наблюдений, полученных в период с 1950 по 1952 год, британские астрономы Мэри Алмонд (англ. Mary Almond), Кен Буллоу (англ. Ken Bullough) и Джеральд Хокинс установили среднее суточное смещение радианта по прямому восхождению Δα = +0,8° и по склонению Δδ = +0,4°. В 1954 году Буллоу более точно определил характеристики потока, учтя данные наблюдений 1953 года. Суточное смещение радианта составило Δα = +0,67° и Δδ = +0,44°. Он описал Бета-Тауриды как «довольно слабый поток, не имеющий пика активности и действующий в течение примерно недели, в середине которой солнечная долгота составляет 97—98°». Наконец, Глин Эванс (англ. Glyn Evans) проанализировал данные радиолокационных наблюдений в Джодрелл-Бэнк, проведенных между 1950 и 1958 годами, и пришёл к выводу, что в тот период максимум активности приходился на время, когда солнечная долгота составляет 97,7°, а средний радиант располагался в точке с координатами α = 85,4°, δ = +19,4°. Было определено, что суточное движение в среднем составляло Δα = +(0,57 ± 0,12)° и Δδ = +(0,16 ± 0,22)°. Эванс описал максимум потока как «довольно слабый и широкий»^[3].

Скурпулёзные измерения всех этих характеристик важны тем, что именно они позволяют вычислить орбиту метеороидного роя и определить родительски объект, являющийся источником метеорного потока. В 1951 году Алмонд предположила, что Бета-Тауриды порождаются тем же метеороидным роем, от которого происходит метеорный поток Тауриды в октябре и ноябре (или, по крайней мере, эти два роя тесно связаны друг с другом)^[8], повторив предсказание Уиппла 1940 года. С тех пор это предположение неоднократно поддерживалось другими учёными^[3].

В Южном полушарии Земли Бета-Тауриды впервые были обнаружены в период с 17 по 26 июня 1953 года новозеландскими физиками Клифтоном Элльеттом (англ. Clifton Ellyett) и Уолтером Ротом (англ. Walter Roth) во время радиолокационных наблюдений в Крайстчерче. Радиант был найден в участке неба с координатами α = 82—85°, δ = +20—25°, его средние координаты составили α = 84°, δ = +23°. В 1961 году этот поток наблюдался и в Австралии^[3].

Только после исследований в рамках Радиометеорного проекта в Гаване (штат Иллинойс), стали известны истинные масштабы потока. Директор проекта Зденек Секанина (чеш. Zdeněk Sekanina) обнаружил, что наблюдения 1961—1965 годов указывали на продолжительность потока с 12 июня по 6 июля, в то время как данные 1968—1969 годов показывали продолжительность с 5 июня по 18 июля^[3].

Метеорный поток Бета-Тауриды действует ежегодно с 5 июня по 18 июля. Период максимальной активности длится около недели и не имеет чётко выраженного пика, центр этого периода обычно приходится на 29 июня^[3][2] (когда солнечная долгота составляет 98,3°)^[3]. Однако иногда максимумом активности называют 25 или 28 июня^[1], в прошлом разные исследователи указывали в качестве максимума активности 2 июля^[3]. Зенитное часовое число потока варьируется в интервале 15—50^[4]. Обычно радиолокационным методом фиксируется около 25 метеоров в час^[3].

Радиант метеорного потока (рис. 2) располагается в созвездии Телец, в 7—8° к югу от звезды β Тельца (отсюда и название потока), рядом со звездой ζ Тельца и Крабовидной туманностью (M1). Экваториальные координаты радианта на небесной сфере, по разным данным, лежат в следующих диапазонах: прямое восхождение α = 82—87,6° (5^h 28^m — 5^h 50^m), склонение δ = +19—23,5°^[6]. Средние значения составляют α = 82° (5^h 28^m), δ = +20°^[4][1]. Угловой диаметр радианта в начале активности потока составляет 3° и резко увеличивается до 7° около 2 июля^[3].

Во время действия Бета-Таурид Солнце находится близко к их радианту, вследствие чего активность метеорного потока приходится на дневное время суток^[9], когда метеоры почти невозможно наблюдать визуально. Поэтому данный поток наблюдается в основном радиолокационными методами^[3]. Лишь яркие болиды, порождаемые крупными метеороидами роя, могут наблюдаться днём^[9].

Бета-Тауриды возникают вследствие прохождения Земли через метеороидный рой, расположенный вдоль орбиты с большой полуосью, по разным данным, 1,65^[6][4]—2,2^[6][10] а. е., эксцентриситетом 0,80^[6][4]—0,85^[10] и очень малым наклоном к плоскости земной орбиты, составляющим 3,6—6°^[4][10] (рис. 3). В перигелии орбиты частицы роя подходят очень близко к Солнцу — на расстояние 0,325^[4]—0,34^[10] а. е.

Данный метеороидный рой образован фрагментами короткопериодической кометы Энке^[5][4][6], которая обращается вокруг Солнца с периодом 3,3 года по орбите с большой полуосью 2,22 а. е., эксцентриситетом 0,848 и наклонением 11,5°^[11]. В перигелии комета подходит к Солнцу на расстояние 0,34 а. е.^[11] При каждом прохождении кометы вблизи Солнца входящие в состав её ядра летучие соединения (водяной лёд и замороженные газы) сублимируются, вследствие чего тугоплавкие фракции отделяются от ядра и становятся метеороидами, образующими метеороидный рой. Под действием гравитационных возмущений со стороны Юпитера орбита роя со временем изменилась и стала пересекать орбиту Земли^[8]. Когда Земля в процессе своего обращения вокруг Солнца проходит через этот рой, его частицы вторгаются в земную атмосферу с геоцентрическими скоростями 27,4—31,4 км/с^[4][2][6], нагреваются и сгорают в ней, порождая метеоры. Влетающие в атмосферу метеороиды также ионизуют воздух, оставляя за собой метеорный след из ионизованного газа и свободных электронов. Этот след способен отражать радиоволны, что и позволяет наблюдать метеоры радиолокационными методами^[12].

В качестве ещё одного кандидата на роль источника метеороидного роя Бета-Таурид рассматривается околоземный астероид группы Аполлонов 2004 TG₁₀, который имеет очень схожие с кометой Энке орбитальные параметры^[13] и может быть её фрагментом^[14].

Тот же самый метеороидный рой порождает в мае — июле ещё один дневной метеорный поток — Дзета-Персеиды^[7], период действия которого перекрывается с периодом действия Бета-Таурид и смещён примерно на 2 недели к более ранним датам относительно последнего (с 20 мая по 5 июля, с максимумом активности около 13 июня^[15][16]). Этот же метеороидный рой Земля пересекает также в сентябре — декабре, что порождает метеорные потоки Южные и Северные Тауриды^[9][5].

В 1966 году советский астроном И. Т. Зоткин определил, что направление, из которого в атмосферу Земли вторглось космическое тело, ставшее причиной Тунгусского события 1908 года, совпадает с направлением прилёта метеороидов, вызывающих Бета-Тауриды. В работе 1969 года Зоткин явно высказал предположение, что данное тело являлось членом метеороидного роя Бета-Таурид, и прямо назвал его осколком кометы Энке^[17]. Девятью годами позже, в 1978 году, к такому же выводу пришёл чехословацкий астроном Любор Кресак^[8]. Кроме того, Тунгусское событие произошло 30 июня — как раз во время максимальной активности метеорного потока Бета-Тауриды. Впоследствии эта идея была возрождена и активно обсуждалась в 1990-е годы^[8][17]. Проведённое в 2019 году исследование показало, что в метеороидном рое Таурид действительно встречаются крупные фрагменты, которые могут представлять опасность для Земли^[18].