Quadrantiden-Maximum

Lembach bei Riegersburg / ST, 03. 01. 2011

20110103twe23.html

Beobachter: Thomas Weiland
Datum: 03. 01. 2011
Zeit: 23:45 bis 05:15 Uhr UT
Ort: Lembach bei Riegersburg / ST
Instrument: Freies Auge
Bedingungen:
Durchsicht: sehr gut (1)
Aufhellung: gut (2)
Wind: kein
Sonstige Bedingungen: Wolkenlos, gegen Ende leichter Bodennebel
Bericht:

Glücklich der Beobachter, der den Meteorstrom der Quadrantiden unter guten Bedingungen zu Gesicht bekommt. Grund dafür ist seine kurz dauernde Aktivität, die im wesentlichen auf weniger als einen Tag beschränkt ist. Dazu kommt, dass der Radiant erst nach Mitternacht größere Höhen über dem Horizont erreicht. 2011 waren zumindest die astronomischen Bedingungen für das Verfolgen des Stromes ideal, da der von der IMO vorhergesagte Maximums-Zeitpunkt (3. Januar, 21h30m UT bis 4. Januar, 07h00m UT, im Mittel 01h10m UT [2]) sowohl in die 2. Nachthälfte Europas als auch in die unmittelbare Nähe des Neumonds (4. Januar, 08h UT mit gleichzeitig stattfindender partieller Sonnenfinsternis) fiel.

Weniger leicht war es, bei einer als Folge eines Höhentroges nur langsam nachlassenden Nordwestströmung sowie zusätzlich herannahenden Wolkenfeldern (im Zuge eines weiteren Troges aus Westen) einen wetterbegünstigten Ort zu finden, zumal im Lee der Alpensüdseite Nebelbildung zu erwarten war. Diese trat aber an dem von mir aufgesuchten Platz nahe Lembach bei Riegersburg / ST (15°57' E, 47°01' N, 370 m Seehöhe; 5 % Gesichtsfeldverlust) nicht ein, und so konnte ich 5,5 Stunden lang ohne Störungen beobachten (0 % Bewölkung). Erst gegen Ende der Nacht zog dünner Bodennebel auf, der jedoch die Durchsicht nur wenig verminderte (Grenzgröße im Schnitt +6,14mag). Allerdings sank die Temperatur auf -8,5 °C!

Mit ihrer starken, aber kurz dauernden Erscheinung sind die Quadrantiden nicht nur für Beobachter, sondern auch für Theoretiker interessant, zumal ihr Ursprung lange Zeit rätselhaft blieb. Zunächst wurde Komet 96P/Machholz, der auch mit den Südlichen Delta-Aquariden sowie dem Tagesmeteorstrom der Arietiden in Verbindung gebracht wird, als möglicher Kandidat gehandelt. Neueren Berechnungen zufolge dürfte der Strom jedoch vor ca. 500 Jahren durch das Auseinanderbrechen eines Kometen entstanden sein. Mittlerweile sind sich die Forscher weitgehend einig, dass dies den Kometen C/1490 Y1 betraf und ein Rest davon, Asteroid 2003 EH1 (den man ebenso gut als inaktiven Kometen bezeichnen kann), das eigentliche Mutterobjekt der Quadrantiden darstellt [1, 3]. Da das Aphel des Stromes in der Nähe der Jupiterbahn zu liegen kommt, sind die Teilchen trotz ihrer Bahnneigung von im Schnitt i = 72° häufigen, wenngleich kurzen Störungen ausgesetzt. Dies hat auch unterschiedliche Teilchendichten im Bereich der Erdbahn zur Folge, wie Modellierungen durch J. Vaubaillon ergaben. Demnach war für 2011 eine durchschnittliche Aktivität zu erwarten [1].

In der Tat lag die Anzahl der erfassten QUA zu Beginn meiner Beobachtungen um 23:45 UT niedrig, was aber mehr mit der relativ geringen Höhe des Radianten von 21° zu tun hatte. Mit dessen Emporsteigen nahm auch die Quadrantiden-Rate deutlich zu (25 QUA zwischen 00:00 und 01:00 UT bzw. 30 QUA zwischen 01:00 und 02:00 UT), dies entspricht bei einem über den gesamten Beobachtungszeitraum ermittelten Populationsindex von r = 2,08 ± 0,12 einer ZHR von 75 ± 15 bzw. 71 ± 13. Nach 02:00 UT war nochmals ein Anstieg der beobachteten Rate auf 45/h zu verzeichnen (ZHR 91 ± 15), der Spitzenwert pro 15m-Intervall lag bei 19 QUA zwischen 02:30 und 02:45 UT. Damit praktisch zeitgleich traten vermehrt Feuerkugeln auf (3x -4mag, eine davon nahezu simultan mit einem Vertreter -3mag). In weiterer Folge sank die Zahl der registrierten QUA wieder ab (43/h zwischen 03:00 und 04:00 UT bzw. 35/h zwischen 04:00 und 05:00 UT; ZHR 75 ± 11 bzw. 57 ± 10). Dies sowie das Auftreten simultaner Meteore deutet darauf hin, dass die dichtesten Partien des Stromes in dem genannten Intervall zwischen 02:30 und 02:45 UT durchquert wurden.

Auch das live ZHR profile der IMO / Stand 01.02.2011 [4] gibt ein ähnliches Bild wieder (ZHR 81 ± 5 um ca. 02:53 UT), allerdings findet sich dort eine zusätzliche, leicht höhere Spitze um ca. 22:35 UT (ZHR 90 ± 9).

Aus der Helligkeitsverteilung für das gesamte Beobachtungsintervall (siehe Grafik) ergibt sich, dass 22 % der registrierten QUA zumindest 0mag erreichten (m6,5 = +2,59mag). Diese wiesen vor allem gelbe, in geringerem Maße auch orange und weiße Farben auf, blaue und grüne Farbtöne waren nur sehr selten zu bemerken. Interessant wirkte das unterschiedliche Erscheinungsbild vor allem hellerer Meteore, einige glichen "Schnuppen" im wahrsten Sinne des Wortes, andere wiederum entwickelten ihre maximale Helligkeit um die Mitte der Bahn. Je ein Vertreter zeigte zudem einen tropfen- bzw. lanzenförmigen Kopf. Ausgeprägte Spuren waren nur bei QUA im negativen Helligkeitsbereich vorhanden (knapp 3 %), kurze mehr bei schwächeren Meteoren (17 % < 0mag gegenüber 6 % größer gleich 0mag).

Letzteres sowie das verschiedenartige Erscheinungsbild mag darauf hinweisen, dass es sich bei den Quadrantiden-Teilchen um inhomogenes Material aus unterschiedlichen Bereichen bzw. Tiefen des Mutterobjekts handelt. Des weiteren lässt sich folgern, dass die Teilchen in Bezug auf ihre Festigkeit mehr jenen der Geminiden als denen der Perseiden bzw. Leoniden ähneln (bzw. eine Mittelstellung einnehmen; siehe [3]). P. Jenniskens vertritt hingegen die Auffassung, dass es sich bei den Quadrantiden um lockeres Material handelt (als Begründung werden ermittelte Anfangs- und Endhöhen, flache Lichtkurven sowie das häufige Auftreten von (End)Flares genannt) und bezeichnet demzufolge 2003 EH1 als einen Kometen [1].

Was die Maxima der Quadrantiden in naher Zukunft betrifft, so sind erst im Jahr 2019 wieder ähnlich günstige Bedingungen wie 2011 (± Neumond, Maximum innerhalb der europäischen Nachtstunden) gegeben. 2012, 2016 und 2020 wäre zumindest der ansteigende Ast der Aktivität zu beobachten, wenngleich in allen drei Fällen der Mond z. T. stört. Darüber hinaus lassen die Ergebnisse der Modellrechnungen von J. Vaubaillon (s. o.) stärkere Maxima für die Jahre 2012, 2019 und 2020 erwarten.

Literatur:

[1] Jenniskens, P.: Meteor Showers and Their Parent Comets. Cambridge University Press, Cambridge 2006.

[2] McBeath, A., (ed.): 2011 Meteor shower calendar. IMO 2010.

[3] Rendtel, J. and Arlt, R. (eds.): Handbook for Meteor Observers. International Meteor Organisation, Potsdam 2009.

[4] Website der IMO (http://www.imo.net)


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Ein Bericht der Wiener Arbeitsgemeinschaft für Astronomie.
www.waa.at