Дзета-Персеиды

Дзета-Персеиды были открыты в 1947 году с помощью радиолокационных наблюдений в обсерватории Джодрелл-Бэнк. В то время удалось получить лишь приблизительные данные о потоке: период его действия был определён как 2–17 июня, а экваториальные координаты радианта на небесной сфере лежали в следующих диапазонах: прямое восхождение α = 52—62°, склонение δ = +15°. Наблюдения в Джодрелл-Бэнк продолжались в 1949 и 1950 годах, когда британские астрономы Арнольд Аспиналл (англ. Arnold Aspinall; 1926—2013) и Джеральд Хокинс установили, что период активности потока длился с 1 по 16 июня, средние координаты радианта составляли α = 61,6°, δ = +23,8°, а типичный угловой диаметр радианта был менее 3°^[1].

Радиолокационные наблюдения этого метеорного потока проводили также советские физики Б. Л. Кащеев и В. Н. Лебединец в 1960 году с использованием оборудования Харьковского политехнического института. Их исследование выявило длительность периода действия потока с 4 мая по 19 июня, при этом прохождение Землёй узла орбиты метеороидного роя пришлось на 2 июня, когда солнечная долгота (эклиптическая долгота Солнца) составляет 71°. Среднее положение радианта было определено как α = 52°, δ = +23°^[1].

Американский астроном чешского происхождения Зденек Секанина (чеш. Zdeněk Sekanina) в ходе проекта по радионаблюдениям метеоров, организованного Гарвардской обсерваторией (англ. Harvard Radio Meteor Project), определил, что период действия потока лежит между 20 мая и 21 июня, Земля проходит узел орбиты метеороидного роя 9 июня (солнечная долгота = 77,6°), и радиант в это время находится в точке α = 60,2°, δ = +24,8°. В течение более позднего сеанса наблюдений, проводившегося в 1968—1969 годах, Секанина определил период действия как 22 мая — 4 июля с датой прохождения узла 13 июня (солнечная долгота = 80,8°), и средние координаты радианта α = 63,3°, δ = +27,1°^[1].

В 1960-х годах метеорный поток также дважды наблюдался радиолокационным методом учёными из Аделаидского университета в Южной Австралии. В 1961 году Карл Нильсон (англ. Carl Nilsson) обнаружил Дзета-Персеиды 13–16 июня и определил, что они исходили из точки с координатами α = 64,2°, δ = +25,4°. Затем поток наблюдали Грант Гартрелл (англ. Grant Gartrell) и Уильям Элфорд (англ. William Elford; 1926—2017) 9—14 июня 1969 года. Измеренные координаты радианта составляли α = 65°, δ = +27°. Авторы показали, что этот поток, вероятно, имеет общее происхождение с Южными Тауридами, наблюдающимися в октябре — ноябре^[1].

Ежегодный период действия Дзета-Персеид длится с 20 мая по 5 июля^[1], с максимумом активности 7—13 июня^[2][3][1]. Он перекрывается с периодом активности метеорных потоков Ариетиды и Бета-Тауриды^[4][11][8].

В максимуме активности средний радиант потока находится в точке небесной сферы с экваториальными координатами: прямое восхождение α = 63° (4^h 12^m), склонение δ = +26°^[1]. Следовательно, радиант расположен в созвездии Телец (рис. 2), в нескольких градусах к югу от его границы с созвездием Персей и к юго-востоку от звезды дзета Персея. Суточное смещение радианта по прямому восхождению составляет Δα = +1,1°, по склонению Δδ = +0,4°^[12][1].

Во время большей части периода действия потока и во время его максимума Солнце также находится в созвездии Телец (13 мая — 20 июня^[13]), ближе к концу действия потока переходя в созвездие Близнецы (20 июня — 20 июля^[13][14]). Поэтому активность Дзета-Персеид приходится на дневное время суток, когда метеоры почти невозможно наблюдать визуально, однако можно зарегистрировать радиолокационным методом. Когда метеороиды вторгаются в земную атмосферу, они ионизуют воздух, оставляя за собой метеорный след из ионизованного газа и свободных электронов^[15][11]. Излучаемые антенной радиоимпульсы отражаются метеорным следом, и отражённый сигнал принимается в виде кратковременного импульса. 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^[16]. Дзета-Персеиды (вместе с Ариетидами) относятся к лучшим потокам для радионаблюдений^[4]. Их радианты находятся недалеко друг от друга, а максимумы активности перекрываются по времени^[3][4], из-за чего может быть трудно отличить, к какому из этих потоков относится тот или иной метеор^[11].

В максимуме активности потока радиолокационным методом может наблюдаться около 40—50 метеоров в час^[2][1][4].

Наблюдения, проведённые в США и Австралии в 1971 году, показали, что метеоры этого потока всё же можно обнаружить визуально вечером, сразу после захода Солнца, либо утром, непосредственно перед восходом. Однако максимальная частота появления метеоров при этом составляет не более 1–2 в час^[1].

Дзета-Персеиды возникают вследствие прохождения Земли через метеороидный рой, вытянутый вдоль орбиты с большой полуосью, по разным данным, 1,49—2,33 а. е., эксцентриситетом 0,784 и небольшим наклоном к плоскости эклиптики, равным 4—8°. В перигелии орбиты частицы роя подходят к Солнцу на расстояние 0,34—0,37 а. е.^[5][17]

Данный метеороидный рой образован фрагментами короткопериодической кометы Энке^[5], 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°^[18]. В перигелии комета подходит к Солнцу на расстояние 0,34 а. е.^[18] 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, образованного кометой Энке, со временем изменилась и стала пересекать орбиту Земли. Когда Земля в процессе своего обращения вокруг Солнца проходит через этот рой, его частицы вторгаются в земную атмосферу с геоцентрическими скоростями 25—29 км/с^[5][12], нагреваются и сгорают в ней, порождая метеоры.

Метеороидный рой Дзета-Персеид является частью т. н. комплекса Таурид (англ. Taurid complex) — совокупности метеороидных роёв, имеющей сложную структуру и состоящей из нескольких отдельных «ветвей», или более мелких роёв. Происхождение некоторых из них может быть связано с кометой Энке, а некоторых других — с различными околоземными астероидами группы Аполлонов (которые сами могут быть фрагментами кометы Энке)^[6].

Тот же самый метеороидный рой порождает в мае и июне ещё один дневной метеорный поток — Бета-Тауриды^[6][7], период действия которого перекрывается с периодом действия Дзета-Персеид и смещён примерно на 2 недели к более поздним датам относительно последнего (с 5 июня по 18 июля, с максимумом активности около 29 июня^[19][4]). Этот же метеороидный рой Земля пересекает также в сентябре — декабре, что порождает метеорные потоки Южные и Северные Тауриды^[20].