Während sich die Arbeit der
VdS-Fachgruppe Meteore
auf den Betrieb und die Wartung der Kamerastationen des
European Fireball Network
konzentriert, befassen sich die Amateure im
Arbeitskreis Meteore e.V. (AKM) hauptsächlich
mit der visuellen Beobachtung von Sternschnuppen, dem Einsatz
von Videotechnik und der Meteorfotografie. Der AKM organisiert neben einer
finnischen Gruppe das weltweit einzige Netz von Halobeobachtern, die
Sektion Halobeobachtung (SHB). Seit
kurzem werden auch regelmäßig leuchtende Nachtwolken (NLC)
und Polarlichter erfaßt und analysiert. Nicht zuletzt wird vom
Arbeitskreis Meteore die
VdS-Fachgruppe Atmosphärische Phänomene
betreut.
Im Jahre 1996 registrierten 32 Beobachter in 409 Stunden
effektiver Beobachtungszeit insgesamt 9690 Meteore . Bis
auf die Quadrantiden konnten alle großen und mittleren
Meteorströme verfolgt werden. Zu besonderen Ereignissen wurden
kurzfristige Expeditionen durchgeführt, im Sommer gab es zwei
Beobachtungslager.
Dieser Artikel gibt einen Überblick über unsere Aktivitäten.
Er beschreibt die beobachteten Besonderheiten und stellt die wichtigsten
Ergebnisse vor. Es soll gezeigt werden, welchen Wert visuelle
Meteorbeobachtungen noch heute in der Untersuchung der interplanetaren
Kleinstkörper besitzen.
Die Meteorbeobachtung scheint auf den ersten Blick ein lukratives
Betätigungsfeld für Amateurastronomen zu sein. Sporadische
Meteore treten mit einer variablen Häufigkeit in der
Größenordnung von zehn Sternschnuppen pro Stunde (unter guten
Sichtbedingungen) in jeder Nacht auf. Im
Meteor Shower Calendar
der International Meteor Organization (IMO)
findet man eine Liste von über zwanzig bekannten Meteorströmen,
die im Laufe des Jahres aktiv sind. Hinzu kommt eine Vielzahl kleiner
Ströme, die unterhalb der sporadischen Aktivität kaum von einem
visuellen Beobachter wahrgenommen werden können.
Die Zahl der Nächte mit bedeutender Meteoraktivität ist trotzdem
gering. Von den drei in Mitteleuropa sichtbaren großen
Meteorströmen, die stündliche Zenitraten
bis zu 100 und darüber erzeugen können (Quadrantiden, Perseiden, Geminiden),
sind nur die Perseiden und Geminiden über mehrere
Tage hinweg aktiv [1]. Die Quadrantiden
besitzen ein sehr spitzes Aktivitätsprofil, so daß ihre Rate
schon einen Tag nach dem Maximum unter das sporadische Niveau sinkt.
Fällt das Maximum auf die europäischen Tagesstunden, können
Beobachter in Amerika oder Japan ein regelrechtes 'Meteorfeuerwerk'
vermelden, während die europäischen Beobachter in der Nacht
davor und danach unter Umständen nur minimale Aktivität
verzeichnen.
Befindet sich der Radiant unter dem Horizont, so bleibt ein Meteorstrom
ebenfalls nahezu unsichtbar. Viele Radianten erreichen erst nach
Mitternacht eine ausreichende Höhe (>20 Grad). Fällt das
Maximum eines solchen Stroms in die Abendstunden, so kann es den
Beobachtern trotz Dunkelheit völlig verborgen bleiben.
Ein weiterer Unsicherheitsfaktor ist der Mond. Wenn der Erdtrabant
über dem Horizont steht, sinkt die visuelle Grenzgröße
im allgemeinen um etwa eine Größenklasse. Abhängig vom
Populationsindex des Stroms registriert der
Beobachter nur noch zwischen zwanzig und fünfzig Prozent der
Sternschnuppen, die er bei mondlosem Himmel sehen würde. Aus
diesem Grund wird bei Mondschein nur dann beobachtet, wenn besonders
wichtige Ereignisse anstehen.
Sollten einmal alle äußeren Umstände für eine
hohe Aktivität sprechen, also das Maximum eines starken Meteorstroms
auf unsere Nachtstunden fallen, der Mond nicht stören und der
Radiant ausreichend hoch über dem Horizont stehen, dann ist es
in Mitteleuropa bestimmt weiträumig bedeckt.
Man sieht also, daß ein Meteorbeobachter viel Geduld und Reiselust
aufbringen muß, wenn er neben der Routinebeobachtung kleinerer
Ströme auch die ganz großen Ereignisse miterleben möchte.
Die Konstellation von Meteorstrommaxima und Mondphase war 1996 nahezu optimal. Viele der großen Ströme fielen in die Zeit um den Neumond. Außerdem sollten einige der Maxima in den europäischen Nachtstunden auftreten.
Die ersten Monate des Jahres stellten jedoch eine lange Durststrecke dar. Der einzige markante Strom, die Quadrantiden, fiel genau auf die Vollmondzeit. Hinzu kam, daß ganz Mitteleuropa wie so oft in den ersten Januartagen unter einer geschlossenen Wolkendecke lag. Aus diesem Grund konnte von AKM-Mitgliedern keine einzige Beobachtung gewonnen werden. Das ist schade, denn unser Wissen über die Quadrantiden ist (wie für die meisten Meteorströme) noch immer lückenhaft. Obwohl sie im Maximum eine höhere Aktivität als die Perseiden zeigen können, sind bei eisiger Januarkälte nur wenige Beobachter bereit, einige Stunden bewegungslos unter klarem Himmel zu verbringen. Sehr präzise Ergebnisse lieferten die Beobachtungen des Jahres 1992, in denen das Maximum unter guten Bedingungen in Mitteleuropa verfolgt werden konnte [2].
Bis zu den Lyriden im April gab es
außer dem schwachen ekliptikalen Strom der Virginiden überhaupt
keine nennenswerte Meteoraktivität. Die Zahl der sporadischen
Meteore erreichte ihr jährliches Minimum und das Wetter war
häufig sehr unwirtlich.
Das Ende der langen Wartezeit wurde durch das Seminar des AKM
eingeläutet, das traditionell an einem Wochenende im März
stattfand. 1996 trafen sich über dreißig Beobachter in
Mötzow bei Brandenburg und tauschten sich über die Ergebnisse
des letzten Jahres aus (siehe [3]). Man
besprach aktuelle Vorhaben und zukünftige Planungen, alte Kontakte
wurden gepflegt und neue Bekanntschaften geschlossen.
Die Lyriden brachten für viele von uns die erste Meteorbeobachtung des Jahres. Zur Maximumszeit konnten etliche Beobachter trotz teils dunstigem Himmel den Anstieg der Aktivität gut verfolgen. So trafen sich fünf Beobachter am 21./22. April auf einem Grundstück in Golm (bei Potsdam), auch ein Videosystem kam dort zum Einsatz. Die Lyriden, die in Ausnahmefällen eine ZHR von bis zu 100 erreichen können, bescherten den Beobachtern maximale Zenitraten von knapp 20. In der Folgenacht war die Aktivität bereits wieder auf ein Niveau von etwa 10 gefallen [4].
Je näher der Sommer kam, desto angenehmer wurden die
äußeren Beobachtungsbedingungen. Die kürzer werdenden
Nächte sorgten jedoch auch dafür, daß die Zahl der
brauchbaren Nachtstunden schnell abnahm.
Anfang Mai ist die Zeit der eta-Aquariden. Es
handelt sich um einen der Meteorströme, die vom Kometen Halley
erzeugt werden. Im Gegensatz zu den Orioniden im Oktober, dem
zweiten mit 1P/Halley assoziierten Strom, sind die Aquariden in
unseren Breiten nicht zu beobachten. Ihr Radiant steigt in Mitteleuropa
erst in der Morgendämmerung über den Horizont. Trotzdem
gehören auch sie zu den großen Meteorströmen - die ZHR
kann im Maximum 80 übersteigen. Für 1997 planen einige
AKM-Mitglieder eine Reise gen Süden, um bei besseren
Radiantenhöhen und freundlichem Wetter einen Eindruck von den
eta-Aquariden zu gewinnen.
Der Sommer wird bekanntlich von den Perseiden dominiert. Die Ferienzeit, laue Augustnächte und eine über mehrere Tage andauernde hohe Rate haben diesen Strom nicht durch Zufall zum bekanntesten und am häufigsten observierten Vertreter seiner Art gemacht. Bevor die Aktivitäten jedoch ihr jährliches Augustmaximum erreichen sollte, standen im Juli eine Vielzahl kleinerer Ströme auf dem Beobachtungsprogramm. Sie waren das Ziel der Radebeuler Sternfreunde, die jedes Jahr eine mehrwöchige Meteorexkursion zur Lausche unternehmen. Auf dem 750 m hohen Gipfel im Zittauer Gebirge herrschen optimale Bedingungen zur Meteorbeobachtung. Auch 1996 versammelte sich wieder eine große Gruppe Meteorgucker und Sternfreunde ganz am südöstlichen Zipfel unseres Landes. Das Wetter war überwiegend schlecht, so daß nur in neun Nächten teilweise beobachtet werden. Die gute Stimmung im Lager konnte davon jedoch nicht gedrückt werden.
Dann kam die Zeit der Perseiden. Über
lange Jahre hinweg glaubte man, diesen Strom aufgrund des umfangreichen
Datenmaterials bestens zu kennen. Die Überraschung folgte, als 1988
im Rahmen der globalen Auswertungen der IMO zum ersten Mal von ein
Doppelmaximum berichtet wurde [5]. Was
in den Folgejahren noch kontrovers als mögliche statistische
Schwankung diskutiert wurde, manifestierte sich in einem regelrechten
Ausbruch, den japanische Beobachter 1991 registrierten
[6]. Mit Zenitraten bis zu 350 hatte das neue
Peak das reguläre Maximum um einen Faktor drei bis vier
übertroffen. Nur wenige Monate nach dieser Ankündigung wurde
schließlich 109P/Swift-Tuttle, der Erzeugerkomet der Perseiden,
wiedergefunden.
Auch in den folgenden Jahren konnte das Vormaximum bei langsam
nachlassender Aktivität beobachtet werden. 1993 waren es die
europäischen Beobachter, die in den Morgenstunden das 12. August
hunderte Meteore und viele Feuerkugeln zu Gesicht bekamen - ein
Ereignis, das allen Beteiligten sicherlich noch lange in Erinnerung
bleiben wird.
Der Herbst wird für die Meteorbeobachter von Jahr zu Jahr interessanter. Zwar ist nicht jedes Jahr ein Ereignis wie der Ausbruch der alpha-Monocerotiden 1995 zu sehen [9], dafür rückt der Termin für den nächsten Meteorsturm der Leoniden unaufhaltsam näher. Hinzu kommt, daß im September traditionell die International Meteor Conference (IMC) stattfindet. Dieses von der IMO veranstaltete Treffen führt die Meteorbeobachter der verschiedenen nationalen Vereinigungen zusammen. Es werden aktuelle Ergebnisse vorgestellt, Beobachtungsprogramme international abgestimmt und persönliche Kontakte gepflegt und vertieft. 1996 trafen sich die Amateure anläßlich des 50. Geburtstags der holländischen Amateurastronomenvereinigung in Apeldoorn/Niederlande [10]. Seitens des AKM nahmen mehr als zehn Beobachter teil.
Im Oktober standen die Orioniden auf dem
Beobachtungsprogramm. Ihre maximale Rate ist variabel, mit einem Mittel
von ZHR ~20 jedoch deutlich geringer als die der eta-Aquariden. Das liegt
daran, daß die Staubteilchen des Kometen Halley im Oktober erst nach Bahnstörungen durch die großen
Planeten die Erdbahn kreuzen. Dafür sind die Nächte länger als
im Mai. Die Wintersternbilder stehen am Himmel, ohne daß bereits mit
Frost zu rechnen ist.
Leider war das Wetter 1996 bei teilweise störendem Mond (vier Tage
vor Vollmond) der Beobachtung nicht sehr zuträglich. So waren nur
zwei Beobachter in der Maximumszeit aktiv. Sie konnten teilweise relativ
hohe Zenitraten zwischen 30 und 40 registrieren, die angestrebten
Videoparallelbeobachtungen kamen jedoch nicht zustande.
Die Leoniden fielen einen Monat später
auf eine fast mondfreie Zeit. Nachdem ihre Aktivität 1994 zu
ersten Mal merklich über dem Durchschnitt der Vorjahre lag
[11], blieb sie im darauffolgenden Jahr
mit ZHR ~30 deutlich hinter den Erwartungen zurück. Daher waren
alle auf einen möglichen weiteren Anstieg der Rate 1996 gespannt.
Immerhin könnte sich 1998 oder 1999 ein Ausbruch zeigen, der in
seiner Intensität alles bisher im AKM Beobachtete in den Schatten
stellt. Zwar wird sich das Ereignis von 1966 nach jüngsten
Berechnungen nicht wiederholen - damals wurden beim stärksten
Meteorsturm in der Geschichte der Meteorbeobachtung kurzzeitig
equivalente Zenitraten oberhalb von 100.000 registriert (etwa 40 Meteore
pro Sekunde!) - die meisten Beobachter wären jedoch glücklich,
einmal in ihrem Leben eine Aktivität jenseits von 1.000 zu erleben.
Dafür sind die Aussichten in den kommenden Jahren gut. Sollte der
Ausbruch bereits 1998 stattfinden, wären Beobachter in Sibirien
bevorzugt. 1999 würde er hingegen in die europäischen
Nachtstunden fallen.
Den Jahresabschluß bildeten schließlich die Geminiden
und die Ursiden im Dezember. Erstere sorgten
noch einmal für einen kräftigen Paukenschlag. Es ist nur
wenigen Amateuren bekannt, daß die Geminiden der
stärkste jährlich wiederkehrende Meteorstrom sind. Vor allem
auf Grund des häufig schlechten Wetters und der unwirtlichen
Bedingungen genießen sie jedoch bei weitem nicht die Popularität
wie die Perseiden, obwohl ihr Maximum ähnlich lange dauert.
Auch für diesen Strom waren die Bedingungen 1996 sehr gut. Die
schmale Mondsichel hatte zum Maximum ein Alter von drei Tagen, sie ging
also bereits früh am Abend unter. Wie häufig bei solch
optimalen Umständen war das Wetter um so schlechter: Sonne und Sterne
wurden vielerorten Tage vor dem Maximum das letzte mal gesehen.
Zufällig überquerte jedoch gerade in der Maximumsnacht eine
arktische Kaltfront Norddeutschland von Nordwesten, so daß wenigstens
dort mit Aufklaren gerechnet werden konnte. Zwei Beobachter aus dem
Berliner Raum setzten sich nach langer Beratung mit Meteorologen und
Wetterstationen ins Auto und fuhren der Front entgegen. Kurz hinter
Wittenberge klarte es auf, ein geeigneter Beobachtungsplatz war schnell
gefunden. In Windeseile wurde der Stromgenerator angeworfen, zwei
Videosysteme installiert und mit der Beobachtung begonnen. Die
Aktivität war phantastisch: Bei durchweg guten Sichtbedingungen
konnten über 100 Meteore pro Stunde gezählt werden. Die
Zenitrate war deutlich höher als bei üblichen Perseidenmaxima
und nahm erst in den Morgenstunden etwas ab. Die Auswertung am
nächsten Tag zeigte, daß die Beobachter in fünf bis
sechs Stunden Beobachtungszeit an die 650 Sternschnuppen gesichtet
hatten, was selbst ihre 'Rekordbeobachtungen' des Perseidenmaximums
von 1993 übertraf [13]. Die
ZHR betrug zum Beobachtungsbeginn 120, das eigentliche Geminidenmaximum
erbrachte eine Stunde eher sogar Zenitraten von etwa 130. Mit einer
schönen Feuerkugel verabschiedete sich der letzte große
Meteorstrom des Jahres 1996. Er hinterließ auf den Bändern
der beiden Videosysteme mehr als 1.000 Registrierungen, wobei auch in
diesem Fall keine Parallelbeobachtung möglich war.
1996 war ein weiteres erfolgreiches Jahr für die Amateurastronomen im Arbeitskreis Meteore, die sich seit der Vereinsgründung 1978 der Beobachtung von Sternschnuppen verschrieben haben. Die astronomischen Bedingungen waren optimal und auch das häufig schlechte Wetter bremste den Elan der Beobachter nur teilweise.
Tabelle 1: Die zehn aktivsten Meteorbeobachter im AKM 1996
Beobachter eff. Beobachtungszeit Meteore -------------------------------------------------- Jürgen Rendtel 166.0 h 3263 Rainer Arlt 31.8 h 881 Ralf Koschack 27.1 h 1171 Janko Richter 26.2 h 153 Sirko Molau 24.0 h 1064 Andreas Rendtel 17.3 h 857 Ralf Kuschnik 13.5 h 211 Andreas Krawietz 10.5 h 255 Udo Henning 10.1 h 399 Ulrich Sperberg 8.8 h 167
Bis auf die Quadrantiden konnten alle großen und mittleren Meteorströme verfolgt werden. Ein Blick auf die monatliche Verteilung der Beobachtungen zeigt jedoch auch, daß die meisten Beobachter nur in wenigen Monaten aktiv waren. Gerade aus der ersten Hälfte des Jahres liegen nur spärliche Daten vor.
Tabelle 2: Monatliche Verteilung der Meteorbeobachtungen 1996
Monat eff. Beobachtungszeit Nächte beteiligte Beobachter ---------------------------------------------------------------- Januar 12.1 h 7 3 Februar 0.6 h 1 1 März 3.1 h 2 1 April 47.3 h 9 11 Mai 8.0 h 5 2 Juni 10.2 h 6 3 Juli 68.2 h 9 12 August 109.0 h 15 12 September 22.0 h 8 3 Oktober 22.7 h 12 2 November 24.5 h 5 9 Dezember 74.0 h 13 7
Neben der visuellen Beobachtung kamen 1996 zum ersten Mal mehrere Videosysteme [14] parallel zum Einsatz. Die fotografische Himmelsüberwachung war vor allem während der großen Meteorströme erfolgreich. Insgesamt liefen die Kameras der sieben am Feuerkugelnetz des AKM Beteiligten über 2500 Stunden. Zusammen mit den Aufnahmen des European Fireball Network und ähnlichen Aktivitäten holländischer Meteorbeobachter ergänzen sie das verfügbare Datenmaterial um Beobachtungen größerer Objekte, die mit der Erde kollidieren.
1997 sind die Bedingungen nicht ganz so optimal, da viele Meteorströme dem Mondlicht zum Opfer fallen. Unsere Aktivitäten werden sich daher schwerpunktmäßig auf die Quadrantiden, Perseiden und Leoniden konzentrieren. Erstere sind wegen der günstigen Mondverhältnisse interessant, die Leoniden wegen des erwarteten weiteren Aktivitätsanstiegs.
Tabelle 3: Wichtige Meteorströme 1997.
Die Koordinaten des Radianten und die Mondphase (z-zunehmend, a-abnehmend)
beziehen sich auf das Datum des Maximums.
Strom Zeitraum Maximum alpha delta ZHRmax Mondphase ------------------------------------------------------------------------- Quadrantiden 01.01.-05.01. 03.01. 15h 20m +49 100 40% Lyriden 16.04.-25.04. 22.04. 18h 05m +34 15 100% eta-Aquariden* 19.04.-28.05. 06.05. 22h 35m -01 60 0% Perseiden 17.07.-24.08. 12.08. 03h 05m +58 110 60% z Aurigiden 25.08.-05.09. 01.09. 05h 35m +42 10 0% Orioniden 02.10.-07.11. 21.10. 06h 20m +16 20 70% a Leoniden 14.11.-21.11. 17.11. 10h 10m +22 >50 90% a Geminiden 07.12.-17.12. 14.12. 07h 30m +33 110 100% Ursiden 17.12.-26.12. 22.12. 14h 30m +76 10 40% a*) Der Radiant der eta-Aquariden erreicht in unseren Breiten nur geringe Höhen. Südlich von etwa 20 N ist der Strom gut beobachtbar.
Nicht zu vernachlässigen sind die 'ganz normalen' Beobachtungen abseits der großen Ströme. Gerade weil die geringe Zahl der Meteore viele Beobachter abschreckt, kann man hier besonders wertvolles Datenmaterial gewinnen. Die Zeiträume zwischen den großen Meteorströmen sind bisher kaum untersucht. Es können immer wieder erhöhte Raten auf Grund noch unbekannter Meteorströme auftreten.
Der Arbeitskreis Meteore ist auf die Mitarbeit möglichst vieler Beobachter angewiesen. Wir bieten jedem Amateur die Zusammenarbeit an, sei es als aktives Mitglied unseres Vereins oder als unabhängiger Beobachter, der uns seine Daten zur Auswertung, Archivierung und zur globalen Analyse im Rahmen der Internationalen Meteororganisation zur Verfügung stellt. In unserem Mitteilungsblatt, den Mitteilungen des Arbeitskreises Meteore (MM), werden alle Beobachtungen monatlich publiziert und analysiert. Das Blatt umfaßt zugleich die Ergebnisse der AKM-Feuerkugelkameras, die Auswertung des Datenmaterials der Sektion Halobeobachtung und Berichte zu weiteren atmosphärischen Phänomenen (Leuchtende Nachtwolken, Polarlichter). Für zusätzliche Informationen wende man sich an den Vereinsvorsitzenden des AKM:
Jürgen Rendtel Gontardstr. 11 14471 Potsdam e-Mail: JRendtel@aip.de
Schließlich steht auch schon der Termin unseres nächsten Seminars fest. Wir werden uns vom 21. bis 23. März gemeinsam mit der VdS-Fachgruppe Meteore in Violau treffen. Vor allem Amateure aus dem süddeutschen Raum haben also einen kurzen Anreiseweg. Alle Interessenten sind herzlich eingeladen.
[1] Rendtel, J., Arlt, R. und McBeath, A. (1995):
"Handbook for Visual Meteor Observers", IMO, Potsdam
[2] Rendtel, J. (1992):
"Die Quadrantiden 1992". MM 131, S. 5
[3] Berthold, G. und Rendtel, J. (1996):
"Das Seminar des Arbeitskreises Meteore e.V. 1996". SuW
35:11, S. 873
[4] Arlt, R. und Rendtel, J. (1996):
"Lyriden 1996 - erste Ergebnisse". MM 21:6, S. 89
[5] Roggemans, P. (1989):
"The Perseid Meteor Stream in 1988: A Double Maximum!". WGN,
IMO Journal 17:4, S. 127
[6] Roggemans, P., Gyssens, M. und Rendtel, J. (1991):
"One-Hour Outburst of the 1991 Perseids
Surprises Japanese Observers!". WGN, IMO Journal 19:5, S. 181
[7] Rendtel, J. (1996):
"Nach den Perseiden '96 - die letzten neun Jahre". MM 21:11, S. 167
[8] Williams, I.P. und Wu, Z. (1993):
"The Perseid meteor stream at the current time". Mon. Not.
Roy. Astron. Soc. 264, S. 980
[9] Molau, S. (1996):
"Alpha-Monocerotiden 1995 - der vorhergesagte Ausbruch fand statt!". SuW
35:6, S. 488
[10] Koschny, D. (1996):
"Die International Meteor Conference (IMC) 1996 in Apeldoorn". MM
21:10, S. 157
[11] Jenniskens, P.(1996):
"Meteor stream activity III. Measurement of the first in a new series of
Leonid outbursts". Meteoritics & Planetary Science 31, S. 177
[12] Arlt, R., Rendtel, J. und Brown, P. (1996):
"ILW Bulletin 9: Results of the 1996 Leonid Maxi-
mum". WGN, IMO Journal 22:6, S. 203
[13] Molau, S. (1996):
"Freitag, der 13.: Einmal Rosenhagen und zurück". MM 21:12, S. 189
[14] Molau, S. und Nitschke, M. (1996):
"Computer Based Meteor Search - a New Dimension in
Video Meteor Observation". WGN, IMO Journal 22:4, S. 115
[15] Molau, S. (1995):
"Videobeobachtung von Meteoren [I]". SuW 34:7, S. 554
Stündliche Zenitrate (zenithal hourly rate, ZHR)
Populationsindex (population index, r)
Der Populationsindex eines Meteorstroms gibt an, wie groß das
zahlenmäßige Verhältnis zwischen schwächeren und
hellen Meteoren ist. Bei sporadischen Meteore ist r~3. Das heißt,
daß in der Helligkeitsklasse m+1 dreimal so viel Meteore auftreten wie
in der Helligkeitsklasse m.