Resumen. A partir de las observaciones a simple vista realizadas desde España se han obtenido 3240 bólidos registrados por miembros de SOMYCE y observadores ocasionales desde 1982 al 2000.
Este análisis abarca diversos tópicos, como estudios estadísticos sobre la presencia de bólidos en las lluvias anuales y colores. La variación anual y diurna también se discute. Calculamos la relación poblacional, r para las magnitudes más brillantes de –2m para las ORI, VIR, ACU, TAU, CAP, QUA, GEM, LIR, LEO, KCG, PER y los meteoros esporádicos. El valor típico de la relación poblacional siempre está en el intervalo r » 1.2 a 1.9, excepto para las Perseidas y Gemínidas.
El análisis de las estelas persistentes muestra la relación lineal entre el número cumulativo de la duración de las estelas y el tiempo de duración. La pendiente, t, nos puede describir una “relación” poblacional de la duración de la estela. t muestra una variación de t » 0.79 a 0.98 para las PER, LEO, GEM y Esporádicos.
Las observaciones se analizaron con el programa Radiant. La muestra de bólidos, solo 282 con el trazos registrado, se muestra insuficiente para un estudio detallado. Solo hay resultados de las Perseidas y Leónidas.
1. La base de datos de observaciones españolas: observadores y registro de los datos.
Las observaciones de meteoros las han realizado observadores españoles miembros de SOMYCE desde 1982 al año 2000. Todas las observaciones se remitieron en el formato definido por el FIDAC de IMO. Como bólido registramos todos los meteoros más brillantes que magnitud aparente de –2m. Un resumen de los observadores que han contribuido a este estudio son:
Acosta, José; Albacete Verdú, Salvador; Alonso Rivero, Gustavo; Alonso, Javier; Álvarez, J.; Álvarez, Raquel; Arranz, Pedro; Asociación Astronómica Complutense; Asociación Astronómica Tamiz; Asociación Valenciana de Astronomía; Barreda, Pepe; Bautista Rivas, Antonio; Bellot Rubio, Luis; Benavides, Rafael; Benítez Castellanos, Eusebio; Benítez Sánchez, Jesús; Benítez Sánchez, Orlando; Bennasar, Miguel Ángel; Bosch, Josep María; Brunet, Juana; Caballero Morillas, Javier Cáceres, José Antonio; Camarasa, Miguel; Campos, Javier; Carrillo, Alberto; Cervera, Oscar; Chambo, José; Company, Antonio; Contreras, José; Cordeo Cortegano, Miguel Ángel; Dalloz, Danielle; De San Ramón, María Elena; Del Valle Morell, Enrique; Díaz García, Ricardo; Díaz, José; Díaz, Valentín; Diego Rodríguez, Juan; Diez Smith, Silvia; Doreste, Domingo; Dueñas Mínguez, Marta; Even-Smith, Bev; FEMA, Federation of European Meteor Astronomers; Fernández Barba, David; Fernández Reyes, Sergio; Fernández Vigo, Adrián; Fernández, Francisco; Fernández, José María; Fernández, Raúl; Fernndez, Ricardo; Figueres, Carles; Gómez Moreno, Cristóbal; García Díaz, Francisco Javier; García Martín, Fernando; García, Faustino; García, Francisco; Gil, Francisco; Gisbert, José; Gómez Domínguez, Daniel; Gómez Domínguez, Jose Antonio; Gómez Fernández, Inmaculada; Gómez, Juan; González, Domingo; González, Javier; González, Olga; González, Pedro Luis; González, Vicente; González, Víctor; Guixeras Romero, José Luis; Gutiérrez Corrales, Antonio; Hernández Cabrera, Miguel; Hernández de Andrés, Santiago; Hernández, Carlos; Jiménez Alvarado, Francisco; Jiménez del Barco, Manuel; Jiménez Medaño, Mar; Jiménez, Iván; Jiménez, María del Mar; Kidger, Mark; Leal, Jesús; Llodra, Jaime; Llopis, Edgar; Llorente, José; López Sánchez, Ángel; López, Antonio Esteban; Lozano, Charo; Maestre García, Hnos; Marián, Fernando; Marín Ancores, Daniel; Marín, Antonio Francisco; Marín, Manuel; Martínez Torres, Antonio; Martínez-Delgado, David; Masa, Edgardo Rubén; Mendiolagoitia Pauly, Alejandro; Molina, Vicente José; Muñecas Vidal, Miguel Ángel; Murías, Alfonso; Nicolás, Carlos; Ocaña González, Francisco; Olivera, Rosa; Ortega, Israel; Pérez Díaz, José Mar?a; Pérez, Vicente; Picazo, J.C.; Pineda, Carles; Pliego Carmona, Antonio; Portillo Hidalgo, José E.; Quetglas, Francisco; Ramón Rodríguez, Juan; Rancel, Alejandro R.; Redondo, Eva; Reyes Andrés, Francisco; Ripero, José; Rodríguez Bergall, Francisco; Rodríguez, Francisco Alberto; Rodríguez, Juan D.; Rodríguez, Juan Ramón; Rodríguez, Orlando; Román Reche, Antonio; Ruiz, Julián; Ruiz, Víctor Raúl; Rute, Ángeles; Sáez, Francisco; Salas, Henry; Santana Gil, Cayetano; Santos, J. L. ; Santos, Pablo; Saurina, Joan Miguel; Segovia Muñoz, Ginés; Selpa, Isabel; Serés, Jordi; Serra, Miguel Ángel; Sevilla Lobato, Francisco José; Solano Vinuesa, Manuel Ángel; Suárez Tejera, Máximo; Suárez, Juan L.; Suárez, Néstavo; Tejera Rodríguez, Miguel; Toral Jiménez, Gregorio; Torrell, Sebastiá; Trigo, Josep María; Tuero, Luis; Uroz, Miguel; Vanrell, Bruno; Vaquero, José Manuel; Vázquez Darías, Carlos Luis; Verde, Daniel; Vigil, Ester; Villalonga, Miguel Antonio.
En total, los observadores registraron 3240 bólidos. En la tabla 1 mostramos el número de bólidos por años y su porcentaje relativo.
|
Año
|
N B?lidos
|
Porcentaje
|
|
1982
|
11
|
0.34
|
|
1985
|
1
|
0.03
|
|
1986
|
16
|
0.49
|
|
1987
|
4
|
0.12
|
|
1988
|
8
|
0.25
|
|
1989
|
6
|
0.19
|
|
1990
|
36
|
1.11
|
|
1991
|
214
|
6.60
|
|
1992
|
48
|
1.48
|
|
1993
|
117
|
3.61
|
|
1994
|
38
|
1.17
|
|
1995
|
88
|
2.72
|
|
1996
|
158
|
4.88
|
|
1997
|
35
|
1.08
|
|
1998
|
987
|
30.46
|
|
1999
|
1024
|
31.60
|
|
2000
|
449
|
13.86
|
|
TOTAL
|
3240
|
100.00
|
Tabla 1. Número de bólidos observados por cada año y su porcentaje relativo.
2. Actividad esporádica de fondo y la presencia de bólidos en las lluvias de meteoros.
En la figura 1 se representa el número de bólidos frente a la longitud solar (Enero corresponde a longitud solar de 300º y Julio a 120º). Las Perseidas en Agosto (150º, N=300) y las Leónidas en Noviembre (240º, N= 2418) se aprecian claramente, así como las Cuadrántidas (300º, N=39) y Gemínidas (270º, N=79).
Figura 1. Diagrama de barras del número de bólidos frente a la longitud solar.
El fenómeno de los bólidos requiere distinguir entre los Esporádicos y los que provienen de lluvias anuales. 3048 bólidos de un total de 3240 provienen de algún radiante conocido (muchos de ellos fueron registrados durante la tormenta de bólidos de la madrugada del 17 de noviembre de 1998). El resto, 192 bólidos, fueron Esporádicos.
Figura 2. Actividad de los bólidos esporádicos frente a la longitud solar.
La figura 2 muestra la actividad esporádica de bólidos a lo largo de todo el año. Observamos que en Julio y Agosto hay un máximo por efecto del mayor número de observaciones disponibles en la época veraniega. Este efecto predomina frente a la mayor actividad que se registra en la Eclíptica en ese momento. La bajísima actividad observada desde Enero a Junio, es de comportamiento similar a la variación anual observada en los meteoros esporádicos; esto se observa nuevamente desde Septiembre (con un mínimo) hasta Diciembre. Estas variaciones en Septiembre pueden deberse por la disminución de observadores tras el periodo vacacional. Oriónidas, Leónidas y Gemínidas se aprecian claramente en la figura 1.
Figura 3. Clasificación de los bólidos por lluvias. Perseidas (N=424), Leónidas (N=2366) y los bólidos Esporádicos (N=192) no se han representado en el diagrama de barras.
El número de bólidos por cada lluvia, según el listado de IMO de 1995, se muestra en la figura 3. Los bólidos clasificados como Acuáridas, puede que no provengan de los radiantes que se mencionan, y posiblemente fuesen Esporádicos. Con las Táuridas no clasificados como Norte o Sur podría ocurrir algo similar. Perseidas (424), Leónidas (2366) y bólidos Esporádicos (192) no se han representado en la gráfica.
Cuando observamos la variación diurna de los bólidos esporádicos, la gráfica está de acuerdo con lo que predice la teoría: el número de bólidos observados en intervalo es mayor en horas del atardecer, con un míximo a las 23 horas. No se han observado bólidos en horas diurnas, exceprto algunos bólidos de brillo excepcional. Hay que hacer especial incapié a un posible “efecto social” debido a un mayor número de reportes en horas en que hay más personas, por ejemplo, por la mañana en horas de ir al trabajo, tal como se observa a las 6h (Rentel, Köefel 1989)
Figura 4. Tasa horaria de los bólidos esporádicos.
3. Colores de los bólidos.
Los colores de los meteoros brillantes no tienen por qué ser los mismos que para los meteoros débiles de la misma lluvia o esporádicos. En valores normalizados, son representadas las frecuencias obtenidas en la figura 5. Naranja, azul, y amarillo son los colores más comunes para los Esporádicos, mientras que para las lluvias de meteoros, es el blanco, aunque con diferencias entre unos años y otros por por efecto de número de observaciones, y una diferente percepción visual de los observadores. Es habitual que el mismo bólido tenga colores diferentes si es registrado por diferentes observadores.
Los colores de los meteoros brillantes no tienen por qué ser los mismos que para los meteoros débiles de la misma lluvia o esporádicos. En valores normalizados, son representadas las frecuencias obtenidas en la figura 5. Naranja, azul, y amarillo son los colores más comunes para los Esporádicos, mientras que para las lluvias de meteoros, es el blanco, aunque con diferencias entre unos años y otros por por efecto de número de observaciones, y una diferente percepción visual de los observadores. Es habitual que el mismo bólido tenga colores diferentes si es registrado por diferentes observadores.
|
|
Blanco
|
Amarillo
|
Naranja
|
Rojo
|
Azul
|
Verde
|
|
SPO
|
27,72
|
35,14
|
42,86
|
22,22
|
36,51
|
27,03
|
|
LEO
|
4,95
|
0,00
|
0,00
|
3,70
|
4,76
|
2,70
|
|
GEM
|
2,48
|
5,41
|
0,00
|
0,00
|
1,59
|
0,00
|
|
PER 1983-1990
|
0,99
|
10,81
|
14,29
|
18,52
|
1,59
|
2,70
|
|
PER 91
|
0,99
|
8,11
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
|
PER 92
|
0,50
|
0,00
|
7,14
|
7,41
|
0,00
|
0,00
|
|
PER 93
|
3,96
|
2,70
|
0,00
|
0,00
|
9,52
|
16,22
|
|
PER 94
|
0,50
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
6,35
|
5,41
|
|
PER 95
|
6,44
|
5,41
|
0,00
|
0,00
|
1,59
|
2,70
|
|
PER 96
|
1,98
|
2,70
|
7,14
|
3,70
|
0,00
|
2,70
|
|
PER 97
|
4,46
|
0,00
|
0,00
|
3,70
|
0,00
|
2,70
|
|
PER 98
|
11,39
|
0,00
|
0,00
|
0,00
|
9,52
|
2,70
|
|
PER 00
|
0,50
|
0,00
|
0,00
|
3,70
|
0,00
|
0,00
|
|
PER 83-00
|
33,17
|
29,73
|
28,57
|
37,04
|
28,57
|
35,14
|
|
TOTAL
|
100,00
|
100,00
|
100,00
|
100,00
|
100,00
|
100,00
|
Tabla 2. Valores normalizados de la frecuencia de los colores para bólidos de las lluvias anuales en diferentes años.
Figura 5. Colores de los bólidos. Los datos han sido tomados de la tabla 2.
4. Análisis de la Relación Poblacional de los bólidos de lluvias anuales y de meteoros esporádicos.
Cuando observamos un bólido, la masa puede ser conocida a través de la magnitud del bólido. A su vez, la magnitud puede ser agrupada en clases de magnitud, lo cual nos permite definir la relación poblacional como:
Donde F (M) toma la forma:
F(M)=F(0) r M [1]
Si usamos logaritmos en [1] resulta :
log F(M) = M log (r) + log F(0) = Ma +b
Donde:
- log F(0) = b (b es el corte con el eje 0Y)
- log (r) = a (a es la pendiente)
- F (M) es el nímero cumulativo de las magnitudes.
As?, despejando el logaritmo de la expresión, obtenemos r como r=10a
El error en nuestra estimación lo determinamos por la fórmula s=4.07N-0.764+0.2, (Koschack y Rendtel 1990), valida en el intervalo 10m se asumen 1.0 para todo el rango. La tabla 3 muestra los valores de r obtenidos.
|
|
b
|
pendiente (a)
|
r2
|
r
|
N b?lidos
|
r±error
|
r meteoros d?biles
|
|
ORI
|
1.476
|
0.235
|
0.999
|
1.72
|
10
|
1.72±0.9
|
2.9
|
|
VIR
|
1.216
|
0.091
|
0.962
|
1.23
|
10
|
1.23±0.90
|
3.0
|
|
ACU
|
1.485
|
0.241
|
0.978
|
1.74
|
11
|
1.74±0.85
|
» 2.9 to 3.4
|
|
TAU
|
1.780
|
0.248
|
0.990
|
1.77
|
17
|
1.77±0.67
|
2.3
|
|
CAP
|
1.879
|
0.186
|
0.984
|
1.53
|
29
|
1.53±0.51
|
2.5
|
|
QUA
|
1.677
|
0.196
|
0.952
|
1.57
|
29
|
1.57±0.51
|
2.1
|
|
GEM
|
2.807
|
0.497
|
0.998
|
3.14
|
61
|
3.14±0.38
|
2.6
|
|
LIR
|
1.096
|
0.157
|
0.999
|
1.44
|
6
|
1.44±1.24
|
2.9
|
|
LEO
|
1.791
|
0.162
|
0.913
|
1.45
|
34
|
1.43±0.49
|
2.5
|
|
KCG
|
1.318
|
0.219
|
0.987
|
1.66
|
8
|
1.66±1.03
|
3.0
|
|
PER
|
3.517
|
0.349
|
0.954
|
2.23
|
407
|
2.04±0.55
|
2.6
|
SHO |
3.287
|
0.264
|
0.989
|
1.83
|
622
|
1.83±0.23
|
» 2.5
|
|
SPO
|
2.294
|
0.119
|
0.952
|
1.31
|
183
|
1.29±0.31
|
» 3.0
|
Tabla 3. Relación poblacional de algunas lluvias anuales mayores y menores calculadas a partir de observaciones españolas. (SHO: se refiere a todos los datos precedentes de lluvias de meteoros)
El valor típico de la relación poblacional está dentro del intervalo r »1.2 a 1.9, excepto para las Perseidas (2.04±0.55), que tiene un valor muy similar a valor obtenido para los meteoros débiles. Las Gemínidas tienen un comportamiento diferente, con r = 3.14±0.38, mucho más bajo que en promedio de la lluvia.
Figura 6. Número cumulativo F frente a la magnitud aparente en los meteoros espor?dicos y el promedio de todas las lluvias de meteoros.
Si observamos la figura 6 (Esporádicos frente a lluvias), se aprecia una discontinuidad en torno al rango de magnitudes de –6m a –7m. Se aprecia como una pendiente de la recta diferente. Sin embargo, este “corte” no es pronunciado, sino más bien suave. Como también se aprecia en la curva, el número cumulativo es mayor en las clases de magnitud más “débiles”.
Las figuras 7 y 8 muestran el número cumulativo frente a la magnitud. En este caso, estamos interesados en identificar cualquier posible relación linear en todo el rango de magnitudes. Si es ese el caso, podemos tomar como aproximación, un único valor de la relación poblacional en todo el rango de magnitudes. Con esto en mente, podremos comparar todas las lluvias entre sí.
La función cumulativa muestra que en las lluvias menores, las pendientes son muy simulares. Es muy interesante la pendiente (y por tanto, valores de r) en el caso de los Esporádicos y Virgínidas. Es más que probable que las Virgínidas están afectadas por errores en el dibujo de los trazos, y puede que muchos miembros de este enjambre sean en realidad bólidos Esporádicos. Para las a-Capricórnidas y las Acuáridas, ambas cerca de la “eclìptica” donde hay numerosos radiantes, podría suceder lo mismo que para las Virgínidas, con la diferencia que aquí, gracias a las campañas de verano, hay muchos trazos dibujados y la asociación al radiante puede hacerse sin dificultad.
Para las lluvias mayores, solo las Táuridas y Gemínidas (en ambos casos los meteoroides provienen de cometas de grana antigüedad), como el asteroide Phaeton 3200 y el bien conocido P/Encke), las pendientes son muy similares en ambos casos.
Figura 8. El número cumulativo F frente a la magnitud aparente de los bólidos Esporádicos, Virgínidas, Acuáridas, a-Capricórnidas y k-Cígnidas.
Figura 9. El número cumulativo F frente a la magnitud visual para los Esporádicos, Táuridas, Cuadrántidas, Gemínidas, Líridas, Leónidas y Perseidas.
6. Radiantes de bólidos.
Tomando como base las observaciones españolas, se ha intentado la búsqueda de radiantes visuales de bólidos con el programa RADIANT. Los resultados obtenidos solo solo una aproximación, ya que 282 de un total de 3240 bólidos tenían los trazos dibujados.
Solo hemos encontrado evidencias observacionales para dos radiantes de la lista de IMO (tabla 5). La falta de datos nos impide abordar otras listas más completas como la de Terenjeva.
|
IMO code
|
Cálculos realizados entre longitus solar xx a yy
|
Radiante centrado en
|
Tamaño de p?xel
|
N empleados en el c?lculo
|
V¥
|
aº
|
dº
|
|
PER
|
123.65 to 128.12
|
126.91
|
0.5
|
5
|
60
|
24.96
|
+54.06
|
|
LEO
|
232.91 to 236.41
|
235.16
|
1.0
|
29
|
T
|
153.84
|
+14.74
|
Tabla 5. Radiantes obtenidos para las Perseidas y Leónidas. En las Perseidas se empleó el método de las probabilidades, mientras que en las Leónidas el método de prolongar hacia atrás los trazos.
Los resultados obtenidos se pueden resumir en las conclusiones siguientes:
[1] Se detectan los radiantes de bólidos de las Perseidas y Leónidas. La concordancia con las coordenadas de las Perseidas según el listado de IMO es muy buena, salvo en las Leónidas, que está algo más al sur.
[2] Los radiantes obtenidos cubren muchos grados celestes, pues las muestras empleadas tienen pocos meteoros debido a que en las noches de máxima actividad los observadores realizan conteo y pocos dibujan los meteoros. Eso no ocurre con los observadores inexpertos, que dibujan todos los meteoros se introducen más errores en los cálculos.
Mostramos ahora los radiantes obtenidos, para más detalles consultar la tabla 5.
Figura 15. El radiante de las Perseidas tiene una buena concordancia con el de los meteoros débiles. Se ha obtenido con 5 bólidos observados entre longitudes solares de 123.65º y 128.12º.
Figura 19. Radiante de las Leónidas, obtenido más al sur que el habitual de las meteoros débiles de la lluvia.
7. Conclusiones.
Este artículo muestra que es necesario reportar a SOMYCE una mayor cantidad de bólidos con los trazos dibujados. Las observaciones deben enviarse en el formato del Fireball Data Center de IMO.
7. Conclusiones.
Este artículo muestra que es necesario reportar a SOMYCE una mayor cantidad de bólidos con los trazos dibujados. Las observaciones deben enviarse en el formato del Fireball Data Center de IMO.
Un completo análisis del fenómeno de los bólidos requiere una muestra aún mayor de observaciones, o mejor aún, un gran banco de datos fotográficos y de vídeo. Los trazos en las cartas son imprescindibles para las lluvias menores a fin de hacer correctamente su asociación al enjambre y obtener precisos valores de la relación poblacional de meteoros y estelas.
Agradecimientos.
A Benjamín Afonso Suárez de la Agrupación Astronómica de Gran Canaria por su revisión del texto en inglés. Agradecemos a Rainer Arlt y Chris Trainer los comentarios al texto preliminar.
Referencias.
[1] Jürgen Rendtel, André Knöfel, “Analysis of annual and diurnal variation of fireballs rates and the population index of fireballs from different compilations of visual observations”, Bull. Astron. Inst. Czechosl. 40 (1989), 53-63, pp. 53-61
[2] Neil M. Bone. “Visual observations of the Taurids meteor showers 1981-1988”, J. Br. Astron. Assoc. 101, 3, 1991, pp.145-151
[3] I.S. Astapovic and A. K. Terenteva. “Fireballs radiants of the 1st-15th Centuries” Kr?sak and Millman (eds), Physics and Dinamics of meteors, 308-319, IAU
[4] V. Znjil, J. Hollan, M. Simek, Bull. Astron. Czechosl. 36 (1985), 44-56
[5] Luis R. Bellot Rubio. “On the Presence of trains in meteor Showers”, WGN, the Journal of the IMO 20:3 (1992), pp. 140-149
[6] A. K. Terentjeva. “Fireballs streams”, WGN, the journal of the IMO 17:6 (1989), pp. 242-245
[7] Andr? Knöfel, “Fireballs Radiants” Proceeding IMC Puimiechel, 1993, pp. 65-67
[8] Orlando Benítez Sánchez, “On the presence of persistentrains in Leonids Fireballs from 1998, 1999 and 2000 observations”, WGN, the journal of the IMO 30:4 (2002), pp. 111-119