Finlayids 2007: prediction of activity

to the list of predictions

Introduction


Computation characteristics
We'd like to introduce the results of Finlayid meteor stream simulation aimed to the prediction of shower activity in 2008. The simulation was made for the trails of latest 28 revolutions, i.e, from the 1807 trail. The Author used the program by S. Shanov and S. Dubrovsky "Comet's Dust 2.0" to calculate orbital elements of ejected meteor particles. To estimate expected ZHRs for different encounters the model by E. Lyytinen and T. van Flandern given in their paper [4] was used with some Author's alterations made in order to adopt the model for ejection velocity (Vej) instead of da0 (difference in a-semimajor axis) and to convert the model from the Leonid stream (for which it was originally created) to the Finlayids. The computation considered only gravitational forces. The prediction includes all encounters found within interval +/-0.007 a.u. The following parts of trails were computed: the first 15 rev. trails for ejection velocities [-50;100] m/s, 16-28 rev. trails - [-30;50] m/s.
Results
Ниже на рис. 1 представлено распределение метеорных шлейфов кометы 15Р в окрестностях земной орбиты в период с 12.07.2007 по 11.01.2009. 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.

Рис. 1. Пространственно-временная проекция участков шлейфов потока Финлеиды на прохождение их частицами минимального расстояния до земной орбиты (соответствия цветов части скоростям выброса можно посмотреть здесь).

В 2007 г. вокруг точки сближения орбит кометы и Земли наблюдается концентрация шлейфов кометы. Более детально данный участок проекции представлен на рис. 2. На нем дано распределение метеорных шлейфов кометы 15Р в окрестностях земной орбиты в период с 12.07.2007 по 12.01.2008. Вертикальная ось соответствует минимальному расстоянию между земной орбитой и частицами шлейфов. Таким образом, рис. 2. отражает момент прохождения частицами шлейфов минимальных расстояний до земной орбиты и сами значения этих минимумов. В наиболее интересных точках пересечения земной орбиты регулярными участками шлейфов кометы 15Р указаны солнечные долготы точек пересечения.

Рис. 2. Пространственно-временная проекция участков шлейфов потока Финлеиды на прохождение их частицами минимального расстояния до земной орбиты (соответствия цветов части скоростям выброса можно посмотреть здесь).

Ниже в таблице представлено столкновение Земли с вертикальным шлейфом кометы 15Р.
столкновения с "вертикальными" шлейфами
trailrD-rE_eVejfM(fMD)SLMT
-а.е.м/с-°UT
19260.0001666.550.722193.39207.10.2007 03:32
где trail - год образования шлейфа; rD-rE_e - эффективное расстояние между орбитами Земли и частицами потока; Vej - скорость выброса частиц на данном участке шлейфа (положительные значения соответствуют частицам, выброшенным против движения кометы, а отрицательные - по движению кометы); fM(fMD) - показатель, характеризующий продольную плотность шлейфа, определяется временем между прохождениями минимального расстояния до земной орбиты частицами с соседними скоростями выброса (например, 2.6 м/с и 2.7 м/с); SL - солнечная долгота, соответствующая максимуму всплеска; MT - расчетное время максимума активности от данного шлейфа.
В следующей таблице представлены характеристики двух прямых столкновений со шлейфом 1820 г.:
прямые столкновения со шлейфами
trailrD-rEVejfM(fMD)SLMT
-а.е.м/с-°UT
1820-0.00171-19.120.260218.27001.11.2007 04:44
1820-0.00190-18.60-0.564218.60501.11.2007 12:47
где trail - год образования шлейфа; rD-rE - расстояние между орбитами Земли и частицами потока (при положительных значениях нисходящий узел орбиты шлейфа находится с наружной стороны земной орбиты, а при отрицательных - с внутренней); Vej - скорость выброса частиц на данном участке шлейфа (положительные значения соответствуют частицам, выброшенным против движения кометы, а отрицательные - по движению кометы); fM(fMD) - показатель, характеризующий продольную плотность шлейфа, определяется временем между прохождениями минимального расстояния до земной орбиты частицами с соседними скоростями выброса (например, 2.6 м/с и 2.7 м/с); SL - солнечная долгота, соответствующая максимуму всплеска; MT - расчетное время максимума активности от данного шлейфа.
Таким образом, в 2007 г. существует две возможности проявления активности от шлейфов кометы 15Р: Первая связана с тесным сближением с вертикальным шлейфом 1926 г. в 3:32 UT 7 октября. Базовая модель не указывает на визуальную активность, в основном из-за высокой скорости выброса частиц (66.55 м/с), а также малых размеров самой кометы 15Р. Однако, гораздо большие возможности проявления активности существуют в радиодиапазоне, и, учитывая, что проявления потока кометы 15Р до сих пор не наблюдались, не исключено, что метеоры проявятся и на визуальном уровне. Базовые характеристики столкновения весьма хорошие - происходит тесное сближение с довольно молодым шлейфом, имеющим регулярную структуру, поэтому шансы на проявление чего-либо довольно высокие. Радиант: RA=255.2°, Dec=-42.9°, Vg=10.9 км/с. На рис. 3 показана карта видимости данного всплеска, если он состоится в указанное время. Таким образом, наилучшим местом визуального наблюдения являюся самые южные участки Южной Америки и некоторые участки Антарктиды. Радионаблюдения возможны также Новой Зеландии, восточной половины Австралии и большей части Антарктиды.
Рис. 3. Вид на Землю со стороны радианта Финлеид при всплеске 7 октября в 3:32 UT. Красная линия показывает границу полушария, над которым находится Луна (она показана в углу рис. 3 в соответствии с фазой).

Вторая связана с прямым столкновением с двумя участками шлейфа 1820 г. Данный шлейф гораздо более старый, к тому же столкновение происходит на участках с существенной отрицательной скоростью выброса частиц. Поэтому надежность данного максимума намного ниже, чем всплеска от шлейфа 1926 г. Однако, если всплеск состоится, то яркость его метеоров должна быть выше среднего. Базовое ZHR, даваемое моделью, составляет 0.3, но не надо забывать, что калибровка модели низкая из-за того, что нет возможности сопоставить полученные результаты с наблюдательными данными по потоку кометы 15Р (из-за их отсутствия). Поэтому могут быть значительные отклонения - как в меньшую, так и в большую сторону. Время максимума также весьма неопределенное, лучше всего будет сказать, что проявления активности возможны в течение 1 ноября 2007 г., более вероятно в первой половине суток. Радиант: RA=251.6°, Dec=-33.4°, Vg=13.3 км/с. На рис. 4 и 5 показаны карты видимости данного всплеска (они даны на моменты начала и конца периода наиболее вероятного проявления активности), если он состоится в указанное время. Отметим, что в данном случае радиант оказывается весьма близко к Солнцу, поэтому визуальные наблюдений оказываются возможны лишь в тонкой полосе поверхности Земли в вечернее время вскоре после захода Солнца. Поэтому при отслеживании данного пика следует прежде всего полагаться на радиометоды. Радионаблюдения в указанный период будут возможны в Австралии и Новой Зеландии, южной части Южной Америки, большей части Антарктиды, в Южноазиатском регионе, Индии и большей части Африки, кроме ее северо-запада.
Рис. 4. Вид на Землю со стороны радианта Финлеид в начале периода наиболее вероятного проявления активности от шлейфа 1820 г. (1 ноября в 0:00 UT). Красная линия показывает границу полушария, над которым находится Луна (она показана в углу рис. 4 в соответствии с фазой).

Рис. 5. Вид на Землю со стороны радианта Финлеид в конце периода наиболее вероятного проявления активности от шлейфа 1820 г. (1 ноября в 12:00 UT). Красная линия показывает границу полушария, над которым находится Луна (она показана в углу рис. 5 в соответствии с фазой).

В 2008 г., как видно на рис. 1, вокруг времени максимума Финлеид значительных скоплений шлейфов не наблюдается, поэтому наиболее скорее всего активности потока кометы 15Р в этом году не будет.
Выводы
Для 2007 г. подход "вертикальные шлейфы" для 7 октября 3:32 UT показывает слабое (но довольно вероятное) проявления активности Финлеид от шлейфа 1926 г.. Расчетные ZHR для этого всплеска меньше 1, однако очень хорошие шансы на радиоактивность. Второй пик, благодаря прямому столкновению со шлейфом 1820 г., может произойти 1 ноября в первой половине дня. Расчетная активность и здесь крайне низкая, но яркость метеоров должна быть высокой, кроме того, ошибка в прогнозе ZHR может быть очень существенной, поскольку ранее этого поток не наблюдался. Луна в обоих случаях помехой не станет, однако радиант максимума 1 ноября весьма близок к Солнцу, поэтому полезные наблюдения возможны в основном с использованием радиометода.

Ссылки

1. Программа С. Шанова и С. Дубровского "Comet's dust 2.0". [Использована для расчета орбитальной эволюции метеорных частиц]
2. Материалы сайта Гари В. Кронка "Кометы и метеорные потоки" (русский перевод здесь)

4. Lyytinen E, van Flandern T. "Predicting the strength of Leonid outbursts", 2000, Icarus, P. 158-160.