к списку прогнозов

Введение
Дракониды, известные также как Джакобиниды, - это метеорный поток кометы 21Р Giacobini-Zinner. Комета была открыта в 1900 г., как раз после того, как под воздействием Юпитера ее орбита приблизилась к земной. Затем, когда во второй половине 1910-х гг. было указано на возможную метеорную активность данной кометы, наблюдатели 5-10 октября действительно отметили небольшое количество метеоров потока с радиантом в голове Дракона, подходящим для кометы 21Р. В течение 20 века и до настоящего времени орбита кометы, несколько изменяясь, находилась вблизи земной орбиты и за это время поток произвел два сильных шторма в 1933 и 1946 г., когда наблюдалось несколько тысяч метеоров в час, и ряд менее значительных всплесков. Последняя серия всплесков приходится на 1998 и 1999 гг., а также на 2005 г., когда комета проходила предыдущий перигелий. В 1998 г. ZHR составило около 700 метеоров, а в 1999 г. - 15-20 метеоров. В 2005 г. состоялся всплеск до 30-35 метеоров по ZHR [3].
Последний перигелий комета 21Р прошла в июле 2005 г. В 2006 г. период активности Дракинид настанет спустя примерно 1 год и 3 месяца после перигелия. В принципе, в это время в районе орбиты Земли еще находятся молодые шлейфы кометы, поэтому без проведения точного моделирования у нас были бы существенные основания надеяться на заметный всплеск активности. Посмотрим, однако, какие результаты дает моделирование эволющии потока Дракониды.
Основная часть всплесков активности Драконид хорошо прослеживается с помощью такого моделирования эволюции (хотя есть и исключения, прежде всего всплеск 1985 г.). Выброшенные кометой частицы формируют протяженные шлейфы. Одной из причин является то, что помимо сил гравитационного притяжения, определяемого массой частицы, на нее действует еще и сила радиационного давления, ослабляющая гравитационное воздействие. Масса частицы (и сила гравитации) находится в кубической зависимости от ее радиуса, а диаметр (и радиационное отталкивание) определяются квадратом радиуса. Это приводит к тому, что влияние сил радиационного давления тем больше, чем меньше размер частицы. Воздействие этого отталкивания как бы уменьшает гравитационную постоянную, что ведет к увеличению периода обращения частицы, то есть более мелкие частицы, будучи выброшенными кометой и начав собственное вращение вокруг Солнца, все сильнее отстают от более крупных, что и формирует постепенно растягивающийся шлейф.
Метеорное моделирование проводится с помощью расчета орбитальной эволюции частиц, выброшенных кометой с различными скоростями по касательной к своей траектории в момент перигелия. В реальности, разумеется частицы выбрасываются не только в момент перигелия, но и в течение нескольких месяцев вокруг него, однако в районе перигелия комета находится весьма непродолжительное время по сравнению со своим общим периодом, а основные пертурбации происходят вокруг афелия, так что, пока комета не ушла от Солнца, выброшенные частицы движутся в облаке рядом с ней. Поэтому мы можем полагать, что это облако было целиком выброшено в момент перигелия, на результаты расчетов это практически не влияет.
Что касается направлений выброса частиц, то опять же, в реальности, они выбрасываются не только и не столько по тангенцальным направлениям к движению кометы, но и во все остальные стороны. Однако, поскольку скорость выброса частиц (от 0 до 100 м/с, а подавляющая часть от 0 до 20 м/с) пренебрежимо мала по сравнению с собственной скоростью кометы (от 30 до 40 км/с в районе орбиты Земли), то выброшенные частицы имеют лишь слегка измененную орбиту и не разлетаются "в разные стороны". Радиальная составляющая скорости выброса влияет лишь на толщину шлейфа, достигающую обычно несколько сотен тысяч километров, а его конфигурация определяется тангенциальной составляющей скорости выброса.
Наконец, последнее. Негравитационные силы в метеорных расчетах часто не учитывают, как и в нашем случае. Тем не менее, некоторые из них, например, радиационное давление, можно учесть косвенно. Поскольку данная сила уменьшает общее притяжение Солнца, ее действие равносильно увеличению начальной скорости выброса частицы, что можно легко учесть в модели. Таким образом, данное негравитационное воздействие, как и многие другие не изменяет конфигурацию шлейфа, а лишь приводит к смещению частиц с различными массами вдоль него.
Моделирование шлейфов Драконид, за некоторыми исключениями, позволяет с высокой точностью сделать постпрогнозы для всплесков потока в предыдущие годы, расхождение между реальным и расчетным временем максимумов составляет не более нескольких минут - не слишком много, если учесть, что моделирование выполняется для десятков и сотен лет движения частиц. Более серьезной проблемой является прогноз интенсивности всплеска - насколько значительным будет максимум. Для таких прогнозов были разработаны эмпирические модели (единственно возможный способ в данном случае), однако для их совершенствования по-прежнему необходимы наблюдения.
Ниже представлены результаты, полученные Автором для 2006 г. при моделировании движения частиц родительской кометы Драконид 21P Giacobini-Zinner. Приводятся характеристики расчета и его результаты.

Условия моделирования
Вниманию читателя предлагаются результаты расчетов орбитальной эволюции частиц метеорного потока Дракониды с целью прогноза его активности в 2006 г. Моделировалась эволюция шлейфов последних 28 обращений, считая от перигелия кометы 2005 г., т.е. начиная со шлейфа 1817 г. Для расчета орбитальных элементов частиц использовалась программа С. Шанова и С. Дубровского "Comet's Dust 2.0". При определении ожидаемой метеорной активности применялась модель Э. Литинена и Т. ван Фландерна, представленная в работе [4] с небольшими авторскими корректировками, связанными с переходом от расчета функции fn по da0 к расчету этой функции по Vej (скоростям выброса частиц из ядра кометы), и с переходом от потока Леониды (для которого была создана модель Литинена-ван Фландерна) к Драконидам. При расчетах учитывались только гравитационные возмущения, тем не менее, полученные результаты в целом показывают очень хорошее согласие с результатами других исследователей. В прогноз включались все найденные сближения Земли со шлейфами на расстояние менее +/-0.007 а.е., дающие ожидаемое ZHRex>=1. Для шлейфов первых 15 обращений рассчитывались участки со скоростями выброса [-50;100] м/с, для шлейфов от 16 до 28 обращений - участки со скоростями выброса [-30;50] м/с.

Результаты
Ниже на рис. 1 представлено распределение метеорных шлейфов кометы 21Р в окрестностях земной орбиты в период с 08.07.2006 по 10.01.2007. Вертикальная ось соответствует минимальному расстоянию между земной орбитой и частицами шлейфов. Таким образом, рис. 1. отражает момент прохождения частицами шлейфов минимальных расстояний до земной орбиты и сами значения этих минимумов. Центральная вертикальная линия соответствует 8 октября 2006 г.

Рис. 1. Пространственно-временная проекция участков шлейфов потока Дракониды на прохождение их частицами минимального расстояния до земной орбиты. (для каждого шлейфа указаны год его образования и скорости выброса частиц, образующих представленные участки шлейфов (метров в секунду)).

В 2006 г. распределение метеорных шлейфов Драконид у орбиты Земли имеет следующие особенности:

1) Присутствуют участки молодых шлейфов 1959 - 1979 гг., образуемые частицами с высокими и очень высокими скоростями выброса. Ни один из этих шлейфов не приближается к Земле на такое расстоние, чтобы можно было говорить о прямом столкновении. Однако можно видеть, что Земля попадает в пространство между шлейфами 1966 и 1972 гг., причем гораздо ближе ко второму из них. Таким образом, имеем смысл говорить о возможном столкновении с неперегелийными частицами шлейфа 1972 г. Расчет параметров этих частиц дает следующие значения: dT(1972)=0.274, fM(fMD)=3.151 Vej=86.4 м/с, sol.long=195.663° (09.10.2006 4:43 UT), теоретический радиант: RA=262.3°, Dec=+55.5°, Vg=21.0 км/с. В принципе, с точки зрения перспектив визуальной активности ситуация крайне неблагоприятная. При прямом столкновении со шлейфом с подобными параметрами ожидаемое ZHR составляет всего около 1 метеора. Для параметра dT=0.274, если основываться на всплеске Драконид в 2005 г., активность должна быть еще примерно в 50 раз ниже. Учитывая, что яркость визуальных метеоров, вызываемых частицами со скоростью выброса 86 м/с у такого медленного потока как Дракониды, должна быть крайне низкой, а также что 9 октября все темное время суток на небе будет находиться убывающая Луна с фазой 0.94, возможность проявления визуальной активности Драконид для данного случая следует исключить.
Что касается возможного радиовсплеска, то вероятность его проявления гораздо выше, хотя, на взгляд Автора, она все еще весьма невелика. Радиовсплески Драконид хорошо отмечались на скоростях выброса частиц до 50-60 м/с. При скорости 86 м/с средний размер частиц еще мельче и вероятно, некоторую их часть можно будет зарегистрировать как радиометеоры, но окажется ли их достаточно, чтобы дать заметный радиовсплеск, сказать очень сложно. В любом случае, в указанное время рекомендуются радионаблюдения с целью отслеживания возможного увеличения активности Драконид. Если такой всплеск состоится, то он должен быть очень резким ввиду молодости шлейфа, вызывающего его, и коротким, с общей длительностью не более 1.5-2 часов. Визуальные наблюдения также лишними не будут, но здесь, как уже указывалось, активности не прогнозируется.

2) На большом расстоянии внутри орбиты Земли проходит канал крайне разреженных шлейфов 19 века с частицами, имеющими невысокие отрицательные скорости выброса. Самый близкий шлейф этого канала (1880 г.) проходит на расстоянии -0.012 - -0.013 а.е., поэтому даже не учитывая низкую плотность и очевидное наличие возмущения в структуре канала, говорить об активности от него не приходится.

Видимость
Ниже на рис. 2 представлен регион доступности всплеска Драконид от неперегелийных частиц шлейфа 1972 г. - пункт 1) выше.

Рис. 2. Вид на Землю со стороны радианта Драконид при всплеске 9 октября в 4:43 UT. Красная линия показывает границу полушария, над которым находится Луна (она показана светлым кругом в углу рис. 2).