История Леонид с 1833 по 1997 г.
Дрейф радианта Леонид.
Леониды и рождение метеорной астрономии
Ночь 12-13 ноября 1833 г. не только стала датой открытия метеорного потока Леониды, но и ознаменовала реальное рождение метеорной астрономии. 12 ноября в первые часы после захода Солнца некоторые астрономы заметили в небе необычное количество метеоров, но самым впечатляющим стало раннее утро 13 числа в восточной части Северной Америки. В течение 4 часов перед рассветом небеса были полны огромным количеством метеоров.
Реакция на события 1833 г. колебалась от истерических суеверных заклинаний о приближении Судного Дня до большого волнения в научной среде, где оценили, что из района созвездия Льва появлялась примерно тысяча метеоров в минуту. Газеты того времени показывают, что практически все люди знали о произошедшем зрелище. Даже если их не будили крики взволнованных соседей, это делали болиды, производившие вспышки света в их обычно темных спальнях.
Ко времени событий 1833 г. еще не было четких представлений о природе метеоров, но в последующие дни и недели возникли многочисленные теории. "Чарльстон курьер" опубликовал повествование о том, что Солнце способствует выделению газов из растений, недавно убитых морозом. Эти газы, основной составляющей которых назывался водород, "воспламенялись электричеством фосфорических частиц в воздухе". "Юнайтед Стейтс Телеграф" в штате Вашингтон заявила: "Сильный южный ветер вчера мог принести волну электрифицированного воздуха, который из-за утреннего холода начал разряжаться на землю." Несмотря на эти первые творческие попытки толкования произошедшего, наиболее точное объяснение дал Денисон Ольмстед.
Последние недели 1833 г. он пытался собрать максимально возможное количество информации о явлении. Первые результаты своих изысканий он представил в январе 1834 г. Прежде всего, он отметил скоротечность явления, его не было видно ни в Европе, ни западнее Огайо. (Замечание Автора: сегодня мы знаем, что метеорный шторм был виден многочисленными племенами коренных жителей Америки на Среднем Западе и западной части Соединенных Штатов, которые назвали его "ночью падающих звезд"). Его собственные наблюдения показали, что метеоры вылетали из точки в созвездии Льва, координаты которой составляли RA=150°, Dec=+20°. Наконец, отмечая, что в ноябре 1832 г. ненормальное количество метеоров наблюдалось в Европе и на Среднем Востоке, Ольмстед предположил, что источником метеоров явилось облако частиц в космосе. Хотя природа этого облака должным образом не объяснялась, это теория проложила путь к более серьезному изучению метеорных потоков.
Одним из самых важных результатов шторма Леонид 1833 г. стало определение радианта потока. Как уже упоминалось, его координаты получил Ольмстед, но в то же утро профессор А.К. Твайнинг (Вест Поинт, Нью-Йорк) и В.Е. Айкен (Эммиттсбург, Мэриленд) получили более точные оценки - RA=148.4°, Dec=+22.3° и RA=148.2°, Dec=+23.8°, соответственно. Это было первым случаем, когда радиант потока был определен более точно, чем простое указание направления в небе или даже созвездия.
Продолжала поступать новая информация о событии 1833 г., которая позволила улучшить представление о происхождении Леонид. Во-первых, был найден отчет Ф.Н.А. Гумбольдта о наблюдении тысяч метеоров в ноябре 1799 г., когда он находился в местечке Кумана, Южная Африка. Дальнейшие изыскания около этой даты показали, что зрелище было видно от экватора до Гренландии. Позже, в ноябре 1834 г. Леониды появились вновь и, хотя они были не столь многочисленными как в предыдущие годы, это показало, что активность в этом регионе может быть ежегодной. В последующие годы Леониды продолжали ослабевать. В 1837 г. Генрих Вильгельм Маттиас Ольберс на основе всех собранных данных заключил, что Леониды имеют период в 33 или 34 года. Он предсказал возвращение в 1867 г.
Леониды в 1866 г.
После начала 1860-х гг. внимание астрономического сообщества стало обращаться к предсказанию возвращения Леонид. Наиболее важной работой стала проверка Хубертом А. Ньютоном сообщений о метеорной активности за последние 2000 лет. В 1863 г. он определил, что возвращения Леонид наблюдались в 585, 902, 1582 и 1698 гг. В 1864 г. дальнейшие поиски показали, что Леониды были активны в 931, 934, 1002, 1366 и 1602 гг. На основании этого исследования он сделал вывод, что Леониды имеют период в 33.25 года и предсказал, что следующее возвращение должно произойти 13-14 ноября 1866 г.
Ожидавшийся метеорный шторм произошел в 1866 г. как и было предсказано. Наблюдатели сообщали о часовых числах от 2000 до 5000 метеоров. В 1867 г. во время действия потока светила Луна, но несмотря на это, активность, по отчетам наблюдателей, достигала 1000 метеоров в час. Это означает, что в действительности активность могла даже быть выше, чем в предыдущий год. Еще одно сильное проявление Леонид в 1868 г. достигло интенсивности в 1000 метеоров в час но уже при темном небе.
В 1867 г. начался новый важный этап в понимании эволюции Леонид. 19 декабря 1865 г. Эрнст Вильгельм Либрехт Темпель (Марсель, Франция) открыл круглый объект 6 зв. около беты Большой Медведицы. После независимого подтверждения Хорасом Туттлем (Обсерватория Гарвардского колледжа, Массачусетс) 6 января 1866 г. новая комета получила имя Темпеля-Туттля. Она прошла перигелий 12 января 1866 г., после чего начала ослабевать столь быстро, что уже после 9 февраля ее не стало видно. Вскоре расчет орбиты показал, что комета имеет короткий период. В 1867 г. Теодор фон Оппольцер уточнил его, он составил 33.17 года. Используя наблюдения Леонид в 1866 г., Урбэйн Джин Джозеф Ле Веррьер рассчитал точную орбиту потока, а др. К.Ф.В. Петерс, Джованни Вирджиние Скиапарелли и фон Оппольцер независимо друг от друга указали на очевидную очевидную схожесть между орбитами кометы и потока Леонид.
После существенного финального всплеска 14 ноября 1869 г., когда часовые числа превысили 200, последующие годы были отмечены только довольно постоянной активностью от 10 до 15 метеоров в час.
Леониды в 1899 г.
Многочисленные прогнозы уверенно говорили о том, что следующим лучшим годом для Леонид будет 1899, и в 1898 г. были отмечены первые признаки повышения активности, когда 14 ноября в Соединенных Штатах часовые числа поднялись до 50-100.
Но затем произошло то, что Чарльз П. Оливьер назвал "самым худшим позором, который астрономия когда-либо испытывала в глазах общественности". Причиной стало отсутствие в 1899 г. метеорного шторма. Были сделаны прогнозы и газеты в Европе и Америке уведомили общественность, что астрономы ожидают сильный метеорный шторм. Шторм не произошел, хотя активность Леонид достигла 40 метеоров в час - по крайней мере, несколько выше обычного. Впоследствии исследования показали, что поток испытал тесные сближения как с Юпитером (1898 г.), так и с Сатурном (1870 г.), поэтому расстояние от потока до Земли было примерно вдвое больше, чем в 1866 г.
Как оказалось, реальный пик активности Леонид произошел 14-15 ноября 1901 г. На Британских островах Генри Кордер (Бриджуотер), Е.К Уиллис (Норвич) сообщили, что перед рассветом часовые числа достигли 25. Несколькими часами позже радиант Леонид поднялся над Соединенными Штатами и стало очевидным увеличение активности. На восточном побережье Оливьер (Вирджиния) и Роберт М. Доул (Массачусеттс) независимо сообщили о часовых числах, равных 60 и 37 соответственно. Ко времени, когда Леониды стали видны над западной половиной Соединенных Штатов, они, по-видимому, достигли пика. В колледже Карлтона (Миннесота) оценки часовых чисел достигали 400. Е.Л. Ларкин (Эхо Моунтэйн, Калифорния) оценил активность в 5 метеоров в минуту (300 в час). Ко времени, когда радиант вновь взошел над Британскими островами, активность снизилась до 20 метеоров в час. После анализа имеющихся данных Уильям Ф. Деннинг заключил, что максимум этого потока произошел 15.48 ноября Среднего гринвичского времени (15.98 ноября UT).
Леониды были едва заметны в 1902 г., но в 1903 они вернулись вновь. 16 ноября Деннинг оценил активность в 140 метеоров в час и сказал, что в течение 15 минут в 5:30 утра местного времени появлялось 3 метеора в минуту. Используя зарисованные метеоры он обнаружил, что радиант имеет диаметр 6° и координаты RA=151°, Dec=+22°. Джон Р. Генри (Дублин, Ирландия) был также удивлен интенсивностью потока и заявил, что максимальная активность достигла 200 метеоров в час. Кроме того, он отметил, что в максимуме метеоры Леонид имели грушевидную форму и оставляли множество следов. Он писал: "Иные метеоры потока разлетались на яркие куски либо их появление выглядело живыми вспышками света...". Наконец, Альфонсо Кинг (Шеффилд, Англия), начавший наблюдения только в 5:57 утра, отметил, что метеоров 18 Леонид были замечены в первые пять с половиной минут, а в следующие полчаса появилось только 16. Кинг зарисовал 10 метеоров, давших радиант RA=148°, Dec=+22°. Из приведенных наблюдений видно, что максимум 1903 г. произошел 16.2 ноября UT.
Леониды в 1932-1933 гг.
После 1903 г. Леониды вернулись к нормальной активности, с максимумами от 5 до 20 метеоров в час (в среднем 15). Несмотря на неудачу 1899 г. астрономы начали делать прогнозы для следующего возвращения, наиболее вероятным годом назывался 1932. Повышение активности началось гораздо раньше, в 1928 г. максимальные часовые числа превысили 50. В 1929 г. они снизились до 30, но тогда влияние оказывала Луна. В этот год члены Американского метеорного сообщества (AMS) провели весьма обширные наблюдения и анализ Оливьера показал, что диаметр радианта потока составляет 5-6°, а период активности 8-10 дней.
Леониды начали входить в силу в 1930 г. Профессор К.К. Вилье (Айова-сити, Айова) оценил, что максимальная активность достигла 120 метеоров в час перед рассветом 17 ноября. Оливьер отметил, что поток дал "множество ярких метеоров с длинными устойчивыми следами". Его анализ показал, что первые метеоры Леонид появились 13/14 ноября, и активность продолжалась до 22 числа. Он подтвердил, что активность была "значительно выше 100 метеоров час, несмотря на лунный свет...". В 1931 г. активность несколько увеличилась по сравнению с 1930 г., но, безусловно, не столь значительно, как ожидалось. Оливьер проанализировал наблюдения AMS и выявил, что часовые числа находились между 130 и 190 в предрассветные часы 17 ноября для наблюдателей в Соединенных Штатах.
Предсказанный на 1932 г. шторм ожидался астрономами с большим нетерпением, хотя выяснилось, что наблюдениям будет мешать Луна. Тем не менее, первые признаки быстрого увеличения активности были отмечены в обсерватории Хельвана (Египет) в предрассветные часы 17 ноября. Р.А. Курри был одним из семи наблюдателей, ожидавших предсказанный шторм. Максимальная активность составила 51 метеор в час, однако счет в пятиминутных интервалах показал устойчивый рост до 9 метеоров (108 в час), за которым последовал быстрый спад. Члены Британского астрономического сообщества были расположены наилучшим образом по отношению к максимуму, который произошел через несколько часов после наблюдений в Хельване. Дж.П.М. Прентис оценил максимальную активность в 240 метеоров в час. К сожалению, даже учитывая лунный свет, было очевидно, что "метеорный шторм", сравнимый с 1833 и 1866 гг., не случился.
Ослабление активности Леонид после 1932 г. шло медленнее обычного, максимальная активность оставалась на уровне 30-40 метеоров с 1933 по 1939 гг. Это означает, что период повышенной активности продолжался с 1928 по 1939 г., или 12 лет. Предыдущие периоды повышенной активности приходились на 1898-1903, 1865-1869 и 1831-1836 гг., что составляло лишь 5 или 6 лет.
Леониды в 1966 гг.
В течение 1940-х и 1950-х гг. максимальная активность оставалась на "нормальном" уровне в 10-15 метеоров в час. Однако, в этот период в метеорной астрономии произошло новое событие - начались радарные наблюдения. Радиообсерватория в Джодрелл Бэнк была первой станцией, наблюдавшей Леониды. Максимальная активность в 24 метеора в час была зафиксирована в 1946 г., а в период 1947-1953 гг. она колебалась между 3 и 11. К сожалению, из-за слабости Леонид в 1950-е гг. даже более чувствительное оборудование не позволяло получить такую информацию, как положение радианта и его диаметр.
Визуальные наблюдатели в конце 1950-х гг. в основном игнорировали Леониды и это пренебрежение привело к тому, что многие полностью пропустили повышение активности в 1961 г. Деннис Майлон был одним из пяти астрономов-любителей, наблюдавших в пригороде Хьюстона, Техас, и заметивших 51 метеор Леонид между 3:10 и 4:10 утра 16 ноября (около 16.4 ноября UT). На следующее утро часовые числа в максимуме достиги 54 (около 17.4 ноября UT), что привело техасскую группу к заключению, что максимум вероятно произошел в конце 16 ноября. Из других мест наблюдатели сообщали о сходных числах. Норман Д. Петерсен (Калифорния) отметил, что Леониды были бело-голубыми, очень быстрыми и часто оставляли устойчивые следы длиной до 10°.
Активность 1962 и 1963 гг. была на уровне нормы, с максимумом в 15-20 метеоров в час, а в 1964 г. она слегка увеличилась до 30 метеоров в час. В 1965 г. наблюдатели в Австралии и на Гавайях встретили одно из лучших зрелиц с 1932 г. На Смитсоновской следовой станции в Мауи (Гавайи) отмечали, что активность составила 20 метеоров в час 16.56 ноября UT, но увеличилась примерно до 120 к 16.64 ноября UT. В то же время, наблюдатели на Смитсоновской следовой станции в Вумере (Австралия) сообщили о 38 Леонидах со средней яркостью -3 зв., появившихся между 16.65 и 16.77 ноября UT.
Хотя до предсказанного максимума Леонид оставался еще год, астрономы не испытывали особого оптимизма по поводу возможности метеорного шторма. С учетом возвращений 1899 и 1932 гг., казалось очевидным, что орбита потока претерпела возмущения и тесные сближения с земной орбитой более невозможны. Самые смелые предсказания астрономов не простирались дальше предположений о возможном превышении уровня в 100 метеоров в час. Для основной части мира это и стало максимальной активностью, но для западной части Соединенных Штатов эта ночь запомнилась надолго.
Ночью 17 ноября 1966 г. ожидания по всему миру были очень высоки, но лишь немного наблюдателей увидели то же, что и Деннис Майлон с десятком других астрономов-любителей, наблюдавших под открытым небом в Аризоне. Наблюдения начались в 2:30 утра (17.35 ноября UT) и в течение часа было замечено 35 метеоров Леонид. После короткого перерыва в 3:50 утра начался следующий час наблюдений, он принес 192 метеора Леонид. В эти первые часы команда проводила оценку яркости метеоров, но в 5:00 она перестала это делать, а к 5:10 каждую минуту отмечалось 30 метеоров. Но явление было еще далеко не окончено. В 5:30 утра активность оценивалась в несколько сотен метеоров в минуту, а максимум в 40 метеоров в секунду пришелся на 5:54 (17.50 ноября UT). Затем активность начала снижаться, к 6:40 она была на уровне 30 метеоров в минуту, несмотря на то, что 9 минутами ранее начался астрономический рассвет. В итоге, можно сказать, что возвращение Леонид 1966 г. стало одним из величайших зрелищ в истории, с максимальной активностью достигшей 2400 метеоров в минуту или 144000 в час.
Главный пик 1966 г. также наблюдался в Нью-Мексико, Техасе и Калифорнии. Наблюдателям в двух первых штатах частично помешал рассвет, но в Калифорнии у них были самые лучшие условия, хотя их результаты были опубликованы позже, чем у аризонских наблюдателей. Когда ассистент из обсерватории Тейбл Маунтейн Джеймс Янг начал в 2:30 утра (местного времени) свои наблюдения, на небе были плотные облака, но к 3:30 условия резко улучшились. С этого времени Янг и четверо других наблюдателей следили, как растет метеорная активность. К 4:45 утра (местного времени) группа оценила активность в 50 метеоров в секунду, этот уровень сохранялся в течение примерно 10 минут, перед тем как стало заметно его снижение. К началу рассвета группа сфотографировала свыше 1000 метеорных следов, включая десяток болидов.
Наблюдатели в восточной части Соединенных Штатов сообщили об активности в несколько сотен метеоров в час, но в других странах активность не превысила 200 метеоров в час, так как максимум произошел в дневное время. Исключением стали наблюдатели на советской полярной станции в Арктике, которые смогли пронаблюдать поток во время максимума. При высоте радианта всего около 8°, два наблюдателя описали свои впечаления следующим образом "метеоры непрерывно летели в одном направлении, с севера на юг. Некоторые появлялись в зените и изгибались над южным горизонтом, некоторые появлялись на севере и исчезали около зенита, а некоторые пролетали через весь горизонт, оставляя яркий след." Р.Л. Хотинок провел анализ, показавший, что максимальные часовые числа достигли 20000. После коррекции для учета низкой высоты радианта это дает активность 130000 метеоров в час, что довольно хорошо согласуется с результатами наблюдений в Аризоне и Калифорнии.
После 1966 г. активность Леонид оставалась высокой. С 1967 по 1969 гг. наблюдатели сообщали о 100-150 метеорах в час. После возвращения к норме в 1970 г. (15 метеоров в час), активность подскочила до 170 метеоров в час в 1971 г. и 40 в 1972 г. После этого максимальная активность Леонид оставалась на уровне 10-15 метеоров в час.
Одним из первых исследований Леонид с использованием результатов наблюдений, была работа Альфонсо Кинга 1932 г. Ее основой были собственные наблюдения Кинга в 1899-1904 и 1920-1931 гг. Кинг отметил, что в большинстве случаев диаметр радианта не превышал 4°, кроме того, он определил его эфемериду, которая показывала суточный дрейф на +1.0° по RA и -0.4° по Dec.
Некоторые из наиболее интересных исследований Леонид были основаны на обширных наблюдениях профессионалов и любителей в Советском Союзе в 1971 и 1972 гг. Первый ряд наблюдений был сделан в Судаке и Симферополе 15-19 ноября 1971 г. Хотя в них участвовало множество наблюдателей, оценки строились на результатах наиболее опытных участников Н.В. Смирнова и Ю.В. Лужина. Результом наблюдений стали 553 метеора со средней яркостью 3.40 зв. У 171 метеора был оценен цвет, их них 74% оказались зелеными, 20% белыми, 1% - синими и 1% - оранжевыми. Одним из наиболее ценных результатов стало открытие множественности радиантов. При том, что было обнаружено шесть радиантов, наиболее активным из них оказался давно известный радиант в RA=151.7°, Dec=+22.9° (основан на 222 зарисованных метеорах). Кроме того, как отметили авторы, все зарисовки показали, что активность в основном идет из области 2.5°х8° с центром в этой точке.
Визуальное исследование 1972 г. проводилось 16-18 ноября в тех же городах. Анализ яркости был сделан не непосредственно для Леонид, а для всех метеоров, замеченных в Судаке. Средняя яркость 576 метеоров, из которых 335 были Леонидами, составила 3.01 зв. На этот раз по зарисовкам были вновь определены шесть радиантов, главный из которых имел координаты RA=151.9°, Dec=+22.7° (по 185 метеорам). Радианты были сгруппированы в области размером примерно 10°; однако, следует отметить, что оба раза в этой области были четко определены два радианта - один около мю Льва (RA=150°, Dec=+28°), а второй между гаммой и этой Льва (RA=151°, Dec=+17°).
В 1967 г. было выполнено первое математическое исследование возмущений, испытываемых потоком Леонид. Используя орбиту, определенную для Леонид 1866 г., Е.И. Казимирчак-Полонская, Н.А. Беляев, И.С. Астапович и А.К Терентьева смоделировали движение 12 гипотетических метеорных групп, расположенных вдоль всей орбиты. Одним из главных открытий было то, что основное влияние на условия столкновения потока с Землей оказывают Юпитер и Сатурн. Сама Земля оказывала сильное воздействие на метеоироды, проходящие на расстоянии до нескольких тысяч километов от ее поверхности. Это воздействие выражалось в уменьшении на несколько лет периода обращения, сильном изменении эксцентриситета и даже наклона орбиты.
Леониды в 1994-1997 гг.
Наиболее амбициозное исследование связи между кометой Темпеля-Туттля и Леонидами было опубликовано в 1981 г. Дональд К. Еумэнс (Лаборатория реактивных двигателей, Калифорния) составил схему распределения пыли вокруг кометы Темпеля-Туттля с помощью "анализа данных об активности Леонид на протяжении 902-1969 гг." Он отметил, что большая часть выброшенной пыли движется позади кометы с внешней стороны ее орбиты, что прямо противоречило теории выброса газа и пыли, разработанной для объяснения отклонения движения кометы от кеплеровской траектории. Как предположил Еумэнс, это означает, что "основное воздействие на эволюцию потока оказывают световое давление и планетные возмущения, а не процесс выброса материи". Основываясь на предыдущих всплесках Леонид, Еумэнс заявил, что "значительная активность Леонид возможна примерно в течение 2500 дней до и после прохождения родительской кометой перигелия, но только если комета проходит ближе, чем в 0.025 а.е внутри или 0.010 а.е снаружи от земной орбиты". Он добавил, что оптимальные условия возникнут в 1998-1999 гг., но недостаточная регулярность распределения частиц делает прогнозы интенсивности являения весьма неопределенными.
Леониды начали привлекать внимание специалистов вскоре после начала 1990-х гг., однако заметная активность появилась только в 1994 г. В этом году как визуальные, так и радионаблюдатели в ночь 17-18 ноября отметили, что активность была выше нормальной. Анализ Питера Дженнискенса показал, что произошел короткий всплеск с ZHR 70-80. В 1995 г. поток был хорошо охвачен наблюдениями по всему миру. Период максимума был довольно широкий и длился около 24 часов с максимальным ZHR достигшим 35, при этом, однако, до обычного максимума наблюдался короткий всплеск с активностью до 50 метеоров в час. Наблюдения в 1996 г. показали максимальное ZHR около 60 метеоров, при этом отмечалось большое количество болидов. В 1997 г. при сильном лунном свете ночью 17 ноября ZHR достигло максимума от 80 до 150. В этом году Автор заметил отличный болид -5 зв., который внезапно вспыхнул до -10 -12 зв. Интересно, что несмотря на лунный свет, этот болид на короткое время осветил местность и оставил в небе светящийся след, который был виден более четырех минут.
По материалам сайта Гари В. Кронка "Кометы и метеорные потоки"
Ночь 12-13 ноября 1833 г. не только стала датой открытия метеорного потока Леониды, но и ознаменовала реальное рождение метеорной астрономии. 12 ноября в первые часы после захода Солнца некоторые астрономы заметили в небе необычное количество метеоров, но самым впечатляющим стало раннее утро 13 числа в восточной части Северной Америки. В течение 4 часов перед рассветом небеса были полны огромным количеством метеоров.
Реакция на события 1833 г. колебалась от истерических суеверных заклинаний о приближении Судного Дня до большого волнения в научной среде, где оценили, что из района созвездия Льва появлялась примерно тысяча метеоров в минуту. Газеты того времени показывают, что практически все люди знали о произошедшем зрелище. Даже если их не будили крики взволнованных соседей, это делали болиды, производившие вспышки света в их обычно темных спальнях.
Ко времени событий 1833 г. еще не было четких представлений о природе метеоров, но в последующие дни и недели возникли многочисленные теории. "Чарльстон курьер" опубликовал повествование о том, что Солнце способствует выделению газов из растений, недавно убитых морозом. Эти газы, основной составляющей которых назывался водород, "воспламенялись электричеством фосфорических частиц в воздухе". "Юнайтед Стейтс Телеграф" в штате Вашингтон заявила: "Сильный южный ветер вчера мог принести волну электрифицированного воздуха, который из-за утреннего холода начал разряжаться на землю." Несмотря на эти первые творческие попытки толкования произошедшего, наиболее точное объяснение дал Денисон Ольмстед.
Последние недели 1833 г. он пытался собрать максимально возможное количество информации о явлении. Первые результаты своих изысканий он представил в январе 1834 г. Прежде всего, он отметил скоротечность явления, его не было видно ни в Европе, ни западнее Огайо. (Замечание Автора: сегодня мы знаем, что метеорный шторм был виден многочисленными племенами коренных жителей Америки на Среднем Западе и западной части Соединенных Штатов, которые назвали его "ночью падающих звезд"). Его собственные наблюдения показали, что метеоры вылетали из точки в созвездии Льва, координаты которой составляли RA=150°, Dec=+20°. Наконец, отмечая, что в ноябре 1832 г. ненормальное количество метеоров наблюдалось в Европе и на Среднем Востоке, Ольмстед предположил, что источником метеоров явилось облако частиц в космосе. Хотя природа этого облака должным образом не объяснялась, это теория проложила путь к более серьезному изучению метеорных потоков.
Одним из самых важных результатов шторма Леонид 1833 г. стало определение радианта потока. Как уже упоминалось, его координаты получил Ольмстед, но в то же утро профессор А.К. Твайнинг (Вест Поинт, Нью-Йорк) и В.Е. Айкен (Эммиттсбург, Мэриленд) получили более точные оценки - RA=148.4°, Dec=+22.3° и RA=148.2°, Dec=+23.8°, соответственно. Это было первым случаем, когда радиант потока был определен более точно, чем простое указание направления в небе или даже созвездия.
Продолжала поступать новая информация о событии 1833 г., которая позволила улучшить представление о происхождении Леонид. Во-первых, был найден отчет Ф.Н.А. Гумбольдта о наблюдении тысяч метеоров в ноябре 1799 г., когда он находился в местечке Кумана, Южная Африка. Дальнейшие изыскания около этой даты показали, что зрелище было видно от экватора до Гренландии. Позже, в ноябре 1834 г. Леониды появились вновь и, хотя они были не столь многочисленными как в предыдущие годы, это показало, что активность в этом регионе может быть ежегодной. В последующие годы Леониды продолжали ослабевать. В 1837 г. Генрих Вильгельм Маттиас Ольберс на основе всех собранных данных заключил, что Леониды имеют период в 33 или 34 года. Он предсказал возвращение в 1867 г.
Леониды в 1866 г.
После начала 1860-х гг. внимание астрономического сообщества стало обращаться к предсказанию возвращения Леонид. Наиболее важной работой стала проверка Хубертом А. Ньютоном сообщений о метеорной активности за последние 2000 лет. В 1863 г. он определил, что возвращения Леонид наблюдались в 585, 902, 1582 и 1698 гг. В 1864 г. дальнейшие поиски показали, что Леониды были активны в 931, 934, 1002, 1366 и 1602 гг. На основании этого исследования он сделал вывод, что Леониды имеют период в 33.25 года и предсказал, что следующее возвращение должно произойти 13-14 ноября 1866 г.
Ожидавшийся метеорный шторм произошел в 1866 г. как и было предсказано. Наблюдатели сообщали о часовых числах от 2000 до 5000 метеоров. В 1867 г. во время действия потока светила Луна, но несмотря на это, активность, по отчетам наблюдателей, достигала 1000 метеоров в час. Это означает, что в действительности активность могла даже быть выше, чем в предыдущий год. Еще одно сильное проявление Леонид в 1868 г. достигло интенсивности в 1000 метеоров в час но уже при темном небе.
В 1867 г. начался новый важный этап в понимании эволюции Леонид. 19 декабря 1865 г. Эрнст Вильгельм Либрехт Темпель (Марсель, Франция) открыл круглый объект 6 зв. около беты Большой Медведицы. После независимого подтверждения Хорасом Туттлем (Обсерватория Гарвардского колледжа, Массачусетс) 6 января 1866 г. новая комета получила имя Темпеля-Туттля. Она прошла перигелий 12 января 1866 г., после чего начала ослабевать столь быстро, что уже после 9 февраля ее не стало видно. Вскоре расчет орбиты показал, что комета имеет короткий период. В 1867 г. Теодор фон Оппольцер уточнил его, он составил 33.17 года. Используя наблюдения Леонид в 1866 г., Урбэйн Джин Джозеф Ле Веррьер рассчитал точную орбиту потока, а др. К.Ф.В. Петерс, Джованни Вирджиние Скиапарелли и фон Оппольцер независимо друг от друга указали на очевидную очевидную схожесть между орбитами кометы и потока Леонид.
После существенного финального всплеска 14 ноября 1869 г., когда часовые числа превысили 200, последующие годы были отмечены только довольно постоянной активностью от 10 до 15 метеоров в час.
Леониды в 1899 г.
Многочисленные прогнозы уверенно говорили о том, что следующим лучшим годом для Леонид будет 1899, и в 1898 г. были отмечены первые признаки повышения активности, когда 14 ноября в Соединенных Штатах часовые числа поднялись до 50-100.
Но затем произошло то, что Чарльз П. Оливьер назвал "самым худшим позором, который астрономия когда-либо испытывала в глазах общественности". Причиной стало отсутствие в 1899 г. метеорного шторма. Были сделаны прогнозы и газеты в Европе и Америке уведомили общественность, что астрономы ожидают сильный метеорный шторм. Шторм не произошел, хотя активность Леонид достигла 40 метеоров в час - по крайней мере, несколько выше обычного. Впоследствии исследования показали, что поток испытал тесные сближения как с Юпитером (1898 г.), так и с Сатурном (1870 г.), поэтому расстояние от потока до Земли было примерно вдвое больше, чем в 1866 г.
Как оказалось, реальный пик активности Леонид произошел 14-15 ноября 1901 г. На Британских островах Генри Кордер (Бриджуотер), Е.К Уиллис (Норвич) сообщили, что перед рассветом часовые числа достигли 25. Несколькими часами позже радиант Леонид поднялся над Соединенными Штатами и стало очевидным увеличение активности. На восточном побережье Оливьер (Вирджиния) и Роберт М. Доул (Массачусеттс) независимо сообщили о часовых числах, равных 60 и 37 соответственно. Ко времени, когда Леониды стали видны над западной половиной Соединенных Штатов, они, по-видимому, достигли пика. В колледже Карлтона (Миннесота) оценки часовых чисел достигали 400. Е.Л. Ларкин (Эхо Моунтэйн, Калифорния) оценил активность в 5 метеоров в минуту (300 в час). Ко времени, когда радиант вновь взошел над Британскими островами, активность снизилась до 20 метеоров в час. После анализа имеющихся данных Уильям Ф. Деннинг заключил, что максимум этого потока произошел 15.48 ноября Среднего гринвичского времени (15.98 ноября UT).
Леониды были едва заметны в 1902 г., но в 1903 они вернулись вновь. 16 ноября Деннинг оценил активность в 140 метеоров в час и сказал, что в течение 15 минут в 5:30 утра местного времени появлялось 3 метеора в минуту. Используя зарисованные метеоры он обнаружил, что радиант имеет диаметр 6° и координаты RA=151°, Dec=+22°. Джон Р. Генри (Дублин, Ирландия) был также удивлен интенсивностью потока и заявил, что максимальная активность достигла 200 метеоров в час. Кроме того, он отметил, что в максимуме метеоры Леонид имели грушевидную форму и оставляли множество следов. Он писал: "Иные метеоры потока разлетались на яркие куски либо их появление выглядело живыми вспышками света...". Наконец, Альфонсо Кинг (Шеффилд, Англия), начавший наблюдения только в 5:57 утра, отметил, что метеоров 18 Леонид были замечены в первые пять с половиной минут, а в следующие полчаса появилось только 16. Кинг зарисовал 10 метеоров, давших радиант RA=148°, Dec=+22°. Из приведенных наблюдений видно, что максимум 1903 г. произошел 16.2 ноября UT.
Леониды в 1932-1933 гг.
После 1903 г. Леониды вернулись к нормальной активности, с максимумами от 5 до 20 метеоров в час (в среднем 15). Несмотря на неудачу 1899 г. астрономы начали делать прогнозы для следующего возвращения, наиболее вероятным годом назывался 1932. Повышение активности началось гораздо раньше, в 1928 г. максимальные часовые числа превысили 50. В 1929 г. они снизились до 30, но тогда влияние оказывала Луна. В этот год члены Американского метеорного сообщества (AMS) провели весьма обширные наблюдения и анализ Оливьера показал, что диаметр радианта потока составляет 5-6°, а период активности 8-10 дней.
Леониды начали входить в силу в 1930 г. Профессор К.К. Вилье (Айова-сити, Айова) оценил, что максимальная активность достигла 120 метеоров в час перед рассветом 17 ноября. Оливьер отметил, что поток дал "множество ярких метеоров с длинными устойчивыми следами". Его анализ показал, что первые метеоры Леонид появились 13/14 ноября, и активность продолжалась до 22 числа. Он подтвердил, что активность была "значительно выше 100 метеоров час, несмотря на лунный свет...". В 1931 г. активность несколько увеличилась по сравнению с 1930 г., но, безусловно, не столь значительно, как ожидалось. Оливьер проанализировал наблюдения AMS и выявил, что часовые числа находились между 130 и 190 в предрассветные часы 17 ноября для наблюдателей в Соединенных Штатах.
Предсказанный на 1932 г. шторм ожидался астрономами с большим нетерпением, хотя выяснилось, что наблюдениям будет мешать Луна. Тем не менее, первые признаки быстрого увеличения активности были отмечены в обсерватории Хельвана (Египет) в предрассветные часы 17 ноября. Р.А. Курри был одним из семи наблюдателей, ожидавших предсказанный шторм. Максимальная активность составила 51 метеор в час, однако счет в пятиминутных интервалах показал устойчивый рост до 9 метеоров (108 в час), за которым последовал быстрый спад. Члены Британского астрономического сообщества были расположены наилучшим образом по отношению к максимуму, который произошел через несколько часов после наблюдений в Хельване. Дж.П.М. Прентис оценил максимальную активность в 240 метеоров в час. К сожалению, даже учитывая лунный свет, было очевидно, что "метеорный шторм", сравнимый с 1833 и 1866 гг., не случился.
Ослабление активности Леонид после 1932 г. шло медленнее обычного, максимальная активность оставалась на уровне 30-40 метеоров с 1933 по 1939 гг. Это означает, что период повышенной активности продолжался с 1928 по 1939 г., или 12 лет. Предыдущие периоды повышенной активности приходились на 1898-1903, 1865-1869 и 1831-1836 гг., что составляло лишь 5 или 6 лет.
Леониды в 1966 гг.
В течение 1940-х и 1950-х гг. максимальная активность оставалась на "нормальном" уровне в 10-15 метеоров в час. Однако, в этот период в метеорной астрономии произошло новое событие - начались радарные наблюдения. Радиообсерватория в Джодрелл Бэнк была первой станцией, наблюдавшей Леониды. Максимальная активность в 24 метеора в час была зафиксирована в 1946 г., а в период 1947-1953 гг. она колебалась между 3 и 11. К сожалению, из-за слабости Леонид в 1950-е гг. даже более чувствительное оборудование не позволяло получить такую информацию, как положение радианта и его диаметр.
Визуальные наблюдатели в конце 1950-х гг. в основном игнорировали Леониды и это пренебрежение привело к тому, что многие полностью пропустили повышение активности в 1961 г. Деннис Майлон был одним из пяти астрономов-любителей, наблюдавших в пригороде Хьюстона, Техас, и заметивших 51 метеор Леонид между 3:10 и 4:10 утра 16 ноября (около 16.4 ноября UT). На следующее утро часовые числа в максимуме достиги 54 (около 17.4 ноября UT), что привело техасскую группу к заключению, что максимум вероятно произошел в конце 16 ноября. Из других мест наблюдатели сообщали о сходных числах. Норман Д. Петерсен (Калифорния) отметил, что Леониды были бело-голубыми, очень быстрыми и часто оставляли устойчивые следы длиной до 10°.
Активность 1962 и 1963 гг. была на уровне нормы, с максимумом в 15-20 метеоров в час, а в 1964 г. она слегка увеличилась до 30 метеоров в час. В 1965 г. наблюдатели в Австралии и на Гавайях встретили одно из лучших зрелиц с 1932 г. На Смитсоновской следовой станции в Мауи (Гавайи) отмечали, что активность составила 20 метеоров в час 16.56 ноября UT, но увеличилась примерно до 120 к 16.64 ноября UT. В то же время, наблюдатели на Смитсоновской следовой станции в Вумере (Австралия) сообщили о 38 Леонидах со средней яркостью -3 зв., появившихся между 16.65 и 16.77 ноября UT.
Хотя до предсказанного максимума Леонид оставался еще год, астрономы не испытывали особого оптимизма по поводу возможности метеорного шторма. С учетом возвращений 1899 и 1932 гг., казалось очевидным, что орбита потока претерпела возмущения и тесные сближения с земной орбитой более невозможны. Самые смелые предсказания астрономов не простирались дальше предположений о возможном превышении уровня в 100 метеоров в час. Для основной части мира это и стало максимальной активностью, но для западной части Соединенных Штатов эта ночь запомнилась надолго.
Ночью 17 ноября 1966 г. ожидания по всему миру были очень высоки, но лишь немного наблюдателей увидели то же, что и Деннис Майлон с десятком других астрономов-любителей, наблюдавших под открытым небом в Аризоне. Наблюдения начались в 2:30 утра (17.35 ноября UT) и в течение часа было замечено 35 метеоров Леонид. После короткого перерыва в 3:50 утра начался следующий час наблюдений, он принес 192 метеора Леонид. В эти первые часы команда проводила оценку яркости метеоров, но в 5:00 она перестала это делать, а к 5:10 каждую минуту отмечалось 30 метеоров. Но явление было еще далеко не окончено. В 5:30 утра активность оценивалась в несколько сотен метеоров в минуту, а максимум в 40 метеоров в секунду пришелся на 5:54 (17.50 ноября UT). Затем активность начала снижаться, к 6:40 она была на уровне 30 метеоров в минуту, несмотря на то, что 9 минутами ранее начался астрономический рассвет. В итоге, можно сказать, что возвращение Леонид 1966 г. стало одним из величайших зрелищ в истории, с максимальной активностью достигшей 2400 метеоров в минуту или 144000 в час.
Главный пик 1966 г. также наблюдался в Нью-Мексико, Техасе и Калифорнии. Наблюдателям в двух первых штатах частично помешал рассвет, но в Калифорнии у них были самые лучшие условия, хотя их результаты были опубликованы позже, чем у аризонских наблюдателей. Когда ассистент из обсерватории Тейбл Маунтейн Джеймс Янг начал в 2:30 утра (местного времени) свои наблюдения, на небе были плотные облака, но к 3:30 условия резко улучшились. С этого времени Янг и четверо других наблюдателей следили, как растет метеорная активность. К 4:45 утра (местного времени) группа оценила активность в 50 метеоров в секунду, этот уровень сохранялся в течение примерно 10 минут, перед тем как стало заметно его снижение. К началу рассвета группа сфотографировала свыше 1000 метеорных следов, включая десяток болидов.
Наблюдатели в восточной части Соединенных Штатов сообщили об активности в несколько сотен метеоров в час, но в других странах активность не превысила 200 метеоров в час, так как максимум произошел в дневное время. Исключением стали наблюдатели на советской полярной станции в Арктике, которые смогли пронаблюдать поток во время максимума. При высоте радианта всего около 8°, два наблюдателя описали свои впечаления следующим образом "метеоры непрерывно летели в одном направлении, с севера на юг. Некоторые появлялись в зените и изгибались над южным горизонтом, некоторые появлялись на севере и исчезали около зенита, а некоторые пролетали через весь горизонт, оставляя яркий след." Р.Л. Хотинок провел анализ, показавший, что максимальные часовые числа достигли 20000. После коррекции для учета низкой высоты радианта это дает активность 130000 метеоров в час, что довольно хорошо согласуется с результатами наблюдений в Аризоне и Калифорнии.
После 1966 г. активность Леонид оставалась высокой. С 1967 по 1969 гг. наблюдатели сообщали о 100-150 метеорах в час. После возвращения к норме в 1970 г. (15 метеоров в час), активность подскочила до 170 метеоров в час в 1971 г. и 40 в 1972 г. После этого максимальная активность Леонид оставалась на уровне 10-15 метеоров в час.
Одним из первых исследований Леонид с использованием результатов наблюдений, была работа Альфонсо Кинга 1932 г. Ее основой были собственные наблюдения Кинга в 1899-1904 и 1920-1931 гг. Кинг отметил, что в большинстве случаев диаметр радианта не превышал 4°, кроме того, он определил его эфемериду, которая показывала суточный дрейф на +1.0° по RA и -0.4° по Dec.
Некоторые из наиболее интересных исследований Леонид были основаны на обширных наблюдениях профессионалов и любителей в Советском Союзе в 1971 и 1972 гг. Первый ряд наблюдений был сделан в Судаке и Симферополе 15-19 ноября 1971 г. Хотя в них участвовало множество наблюдателей, оценки строились на результатах наиболее опытных участников Н.В. Смирнова и Ю.В. Лужина. Результом наблюдений стали 553 метеора со средней яркостью 3.40 зв. У 171 метеора был оценен цвет, их них 74% оказались зелеными, 20% белыми, 1% - синими и 1% - оранжевыми. Одним из наиболее ценных результатов стало открытие множественности радиантов. При том, что было обнаружено шесть радиантов, наиболее активным из них оказался давно известный радиант в RA=151.7°, Dec=+22.9° (основан на 222 зарисованных метеорах). Кроме того, как отметили авторы, все зарисовки показали, что активность в основном идет из области 2.5°х8° с центром в этой точке.
Визуальное исследование 1972 г. проводилось 16-18 ноября в тех же городах. Анализ яркости был сделан не непосредственно для Леонид, а для всех метеоров, замеченных в Судаке. Средняя яркость 576 метеоров, из которых 335 были Леонидами, составила 3.01 зв. На этот раз по зарисовкам были вновь определены шесть радиантов, главный из которых имел координаты RA=151.9°, Dec=+22.7° (по 185 метеорам). Радианты были сгруппированы в области размером примерно 10°; однако, следует отметить, что оба раза в этой области были четко определены два радианта - один около мю Льва (RA=150°, Dec=+28°), а второй между гаммой и этой Льва (RA=151°, Dec=+17°).
В 1967 г. было выполнено первое математическое исследование возмущений, испытываемых потоком Леонид. Используя орбиту, определенную для Леонид 1866 г., Е.И. Казимирчак-Полонская, Н.А. Беляев, И.С. Астапович и А.К Терентьева смоделировали движение 12 гипотетических метеорных групп, расположенных вдоль всей орбиты. Одним из главных открытий было то, что основное влияние на условия столкновения потока с Землей оказывают Юпитер и Сатурн. Сама Земля оказывала сильное воздействие на метеоироды, проходящие на расстоянии до нескольких тысяч километов от ее поверхности. Это воздействие выражалось в уменьшении на несколько лет периода обращения, сильном изменении эксцентриситета и даже наклона орбиты.
Леониды в 1994-1997 гг.
Наиболее амбициозное исследование связи между кометой Темпеля-Туттля и Леонидами было опубликовано в 1981 г. Дональд К. Еумэнс (Лаборатория реактивных двигателей, Калифорния) составил схему распределения пыли вокруг кометы Темпеля-Туттля с помощью "анализа данных об активности Леонид на протяжении 902-1969 гг." Он отметил, что большая часть выброшенной пыли движется позади кометы с внешней стороны ее орбиты, что прямо противоречило теории выброса газа и пыли, разработанной для объяснения отклонения движения кометы от кеплеровской траектории. Как предположил Еумэнс, это означает, что "основное воздействие на эволюцию потока оказывают световое давление и планетные возмущения, а не процесс выброса материи". Основываясь на предыдущих всплесках Леонид, Еумэнс заявил, что "значительная активность Леонид возможна примерно в течение 2500 дней до и после прохождения родительской кометой перигелия, но только если комета проходит ближе, чем в 0.025 а.е внутри или 0.010 а.е снаружи от земной орбиты". Он добавил, что оптимальные условия возникнут в 1998-1999 гг., но недостаточная регулярность распределения частиц делает прогнозы интенсивности являения весьма неопределенными.
Леониды начали привлекать внимание специалистов вскоре после начала 1990-х гг., однако заметная активность появилась только в 1994 г. В этом году как визуальные, так и радионаблюдатели в ночь 17-18 ноября отметили, что активность была выше нормальной. Анализ Питера Дженнискенса показал, что произошел короткий всплеск с ZHR 70-80. В 1995 г. поток был хорошо охвачен наблюдениями по всему миру. Период максимума был довольно широкий и длился около 24 часов с максимальным ZHR достигшим 35, при этом, однако, до обычного максимума наблюдался короткий всплеск с активностью до 50 метеоров в час. Наблюдения в 1996 г. показали максимальное ZHR около 60 метеоров, при этом отмечалось большое количество болидов. В 1997 г. при сильном лунном свете ночью 17 ноября ZHR достигло максимума от 80 до 150. В этом году Автор заметил отличный болид -5 зв., который внезапно вспыхнул до -10 -12 зв. Интересно, что несмотря на лунный свет, этот болид на короткое время осветил местность и оставил в небе светящийся след, который был виден более четырех минут.
По материалам сайта Гари В. Кронка "Кометы и метеорные потоки"