ANÁLISIS DE LAS OBSERVACIONES ESPAÑOLAS DE LEÓNIDAS Y GEMÍNIDAS 2001.

 Orlando Benítez Sánchez (en prensa para Meteors n°19, revista de SOMYCE)


NOTA: Si usted a remitido observaciones a SOMYCE durante el 2001 puede recibir un certificado de participación en esta campaña. Más información picando aquí.


En este artículo se presenta un análisis del máximo de las Leónidas y Gemínidas en base a observaciones españolas de la madrugada del 18 de noviembre y 14 de diciembre de 2001. Las Leónidas muestran un pico de actividad THZ=108±20 meteoros por hora, se produjo  (l=235.89). Las Gemínidas muestran, una actividad muy constante durante toda la noche.

In paper we present a global analysis of the Leonids and Geminids maximum recorded  spanish observers on November 18th and 14 th, 2001. Leonids shows a peak  of ZHR=108±20 and occurred at l=235.89. Geminids shows a plateau profile of ZHR » 120.

1. Los Observadores y análisis de los datos.      

            En el segundo semestre del año han coincidido dos grandes lluvias activas. En especial, de las Leónidas, con un máximo de fin de semana, se tienen un gran número de observaciones. No así de las Gemínidas, de las que solo se disponen de unos 3 ó 4 observaciones en unas condiciones más bien pobres.

 Las 90.998 horas de observación recibidas en la Comisión Visual desde el pasado septiembre se reparten de la siguiente forma. No todas se han usado en ese análisis, ya que no son todas de Leonidas o Gemínidas, pero bien merecen una mención por el esfuerzo realizado:  

Rafael Benavides Palencia (BENRA, 6.100), Orlando Benítez (BENOR, 6.570), Antonio Bernedo (BERAN, 0.890), Marisa Carrillo (CARMA, 2.740), Maribel Díaz Martín (DIAMA, 4.260), Valentín Díaz Parreño (DIAVA, 1.080), Antonio Esteban López (ESTAT, 4.000), Federico Fernández (FERFE, 1.750), Faustino García (GARFA, 6.072), José Luis Guixeras (GUIJO, 4.550), Nélidad González (GONNE, 1.470), Juan Antonio González (GONJQ, 0.399), César Jerónimo (JERCE, 0498), Elena López (LOPEL, 2.600), Antonio López (LOPAN, 3.166), José Ramón López Carrillo (SABJQ, 1.080), Gloria Jiménez (JIMGL, 0399), Jose Luis Maestre (MAEJO, 3.953), Juan Jesús Maestre (MAEJU, 1.560), Giuseppe Marino (MARGI, 1.666), Lola Morales (MORLA, 0.770), Silvia Osle (OSLSI, 1.364), Francisco Ocaña (OCAFR, 5.780), Ramón Pedrianez (PEDRA, 0.498), Carles Pineda Ferre (PINCA, 1.096), Pedro Porres Oliva (PORPE, 1.000), Wenceslao Poyatos (POYWE, 1.630), Carlos Sánchez Cantó (SANCQ, 6.466), Javier Ruiz (RUIJA, 2.200), Miguel Ángel Serra Martín (SERMI, 3.672), Francisco A. Rodríguez (RODFR, 3.694), Daniel Verde (VERDA, 5.665)

Además de estos reportes individuales, se recibieron resúmenes de Enrique Aparicio Arias (Centro de Investigaciones Astronómicas de Alicante), de Leonor Ana y Jorge A. Vázquez (Agrupación Astronómica Complutense), Rafael López (Agrupación Astronómica de Córdoba) y Jorge Elías Gutiérrez Valdéz, de la Sociedad Astronómica del Planetario Alfa (Monterrey, México).

Agradezco a los observadores el envío de los datos reducidos, lo que ahorra mucho trabajo de escritorio, la gestión de los datos y agiliza la publicación de resultados.

Muchas de las observaciones solo fueron de conteo de meteoros, sin  indicar magnitudes. Esto hace que las curvas de Relación Poblacional, sean algo pobres en sus intervalos de error. Esa característica se manifiesta luego en la disparidad de estimaciones de Tasa Horaria Zenital cuando procesamos los datos brutos. Las distribuciones de magnitud se agruparon en intervalos temporales de manera que en cada distribución hubiese un mínimo de 15 ó 20 meteoros.

2. Las Leónidas.

2.1. La Relación Poblacional, r.

            Es el parámetro sobre el que fundamentan todos los cálculos, de ahí la importancia de estimar las magnitudes de los meteoros durante la observación. De no hacerlo solo podríamos determinar el perfil de actividad de la lluvia aproximando r al valor tradicional de la lluvia r=2.0

            La curva de r obtenida para las Leonidas tiene diferente resolución: entre las longitudes solares l= 235.0° a 239.9° se empleó un intervalo de 0.04° (1 hora) y una ventana que se fue desplazando 0.02° (media hora). Entre las longitudes solares de l= 235.9° a 237°, al existir una menor cantidad de datos debemos ampliar los intervalos a fin de ganar meteoros y puntos en la gráfica. El intervalo tomado es de 0.08° (2 horas) y la ventana  de 1 hora (0.02°). Los resultados se representan en la tabla y gráfico 1.

Longitud Solar

r

Error

MALE

Total

Observador

235,768

1,665

0,117

5,76

94

4

235,778

1,604

0,104

5,62

141

6

235,803

1,516

0,141

5,23

67

3

235,820

1,749

0,164

5,34

44

2

235,852

1,729

0,072

6,02

90

4

235,866

1,660

0,038

6,23

92

4

235,885

1,609

0,027

6,34

48

2

235,922

1,479

0,061

5,65

64

2

236,800

1,571

0,004

6,65

71

2

 

Tabla 1. Resumen de los valores promediados de la relación poblacional en el intervalo de estudio de la madrugada del 18 de noviembre de 2001. La parte izquierda de la gráfica tiene una resolución de media hora, mientras que la parte derecha es de 1 hora.

 

              

Gráfico 1. Relación poblacional promediada en el intervalo 235.768°-236.800° de longitud solar.

            La curva de r para la noche del máximo muestra un mínimo acusado en 235.803°. Ese momento coincide con un pico de actividad que apenas duró 10 minutos en el que aparecieron numerosos bólidos. También se observa que a medida que al radiante alcanza mayor altura comienzan a ser perceptibles un mayor número de meteoros débiles, con lo cual equilibra la tendencia del comienzo de la noche, ya que cuando subimos muy temprano a observar lo habitual es ver solo las Leónidas más brillantes. La  pendiente final de la gráfica de r es clara, lo que indica una variación de la población de meteoroides, ya acercándonos al máximo de las 10:30 de la mañana, aunque no hay que descartar alguna otra tendencia, como el cielo cubierto en las observaciones (cirros). En esas condiciones solo se observan los meteoros más brillantes,

 2.2 Las Tasas Horaria Zenitales.

            A diferencia del 2000, se disponen de otras observaciones además del máximo. Los valores de THZ para las Leónidas se han marcado con puntos sólidos, representando las cruces la Tasa Horaria Esporádica. De la curva se han eliminado las barras  de error para una mayor claridad. Se descartaron todas aquellas observaciones con una corrección mayor de 2.5. Esta curva también tiene diferente resolución, debido al desigual agrupamiento de los datos: de l= 233.5° a 235.82° se uso un intervalo de 1° (un día) desplazándose la ventana 0.5° grados (12 horas). La resolución es baja ya que corresponde a una THZ por noche. Entre l= 235.82° y 235.91°, la madrugada del 18, la resolución fue mucho mayor, de 0.05° y 0.025° (1.2 horas y 0.6 horas). Finalmente, para el resto de observaciones comprendidas entre l= 235.91° y 237° los valores tomados son idénticos al primer intervalo.

            La tendencia que se muestra es que la lluvia alcanza una máxima actividad en la madrugada del 18, aunque mantiene unos niveles de THZ 10 en los días previos. La máxima actividad es de unos 108 meteoros por hora, menos de los esperado a priori, pero sorprende como se mantiene una alta actividad de 80 meteoros por hora en la noche 18. Podría tratarse de un remanente del filamento activo a las 19 horas, pero lo cierto, es que con un radiante tan bajo y con un centro de visión cercano al horizonte, de una única observación no resulta concluyente. Los resultado se muestran en las tabla y gráfica 2. En general, los resultados de esta curva coinciden con los valores preliminares publicados por IMO.

Gráfica 2. Perfil de actividad de las Leónidas del 2001 lluvia con todas las observaciones  disponibles.

 

Día

Observador

Longitud solar

Leónidas

THZ

Error  THZ

Esporádicos

Tasa Horaria

MALE

16,15

2

233,8490

9

10,2

0,2

17

15,6

6,55

16,65

2

233,8490

9

10,2

0,2

17

15,6

6,55

17,14

2

234,8420

12

12,0

2,1

18

15,4

6,55

17,64

7

235,5269

64

43,4

15,4

31

13,7

6,40

18,13

5

235,8008

52

62,4

19,9

13

11,9

6,23

18,14

3

235,8427

33

62,0

27,4

5

8,0

5,83

18,16

10

235,8590

131

64,1

9,5

13

5,4

5,96

18,19

20

235,8831

290

96,0

13,5

16

3,5

6,03

18,21

17

235,8963

240

108,4

20,4

10

2,8

6,06

18,24

5

235,9082

53

104,0

45,8

2

2,1

6,07

18,22

12

235,9225

95

82,8

23,3

3

1,7

5,91

18,72

15

236,1030

130

81,7

17,7

14

6,2

6,08

19,21

3

236,8250

35

76,5

20,1

11

22,1

6,67

 Tabla 2. Cálculos de THZ promediados con todas las observaciones disponibles entre en día 16 y 19 de noviembre .

 Un análisis más detallado (gráfica y tabla 3) de las observaciones de la madrugada del 18 muestra la relación entre el mínimo de la relación poblacional, comentado anteriormente, y máximo de actividad observado.  Tras él que siguió un buen intervalo con una actividad de solo 40-45 meteoros por hora. Al final de la madrugada, coincidiendo con el máximo de las 10:30 de la mañana, pero sobre todo por la culminación del radiante, la actividad se estabilizaba sobre los 100 meteoros por hora y seguía subiendo.

 Para la obtención del perfil se tomó un intervalo de 0.02° y una ventana que se desplazaba 0.01° grados (0.48 horas y 0.24 horas, respectivamente). Es decir, la curva tiene una resolución de unos 25 minutos.

 

Gráfico 3. Perfil de THZ para la madrugada del 18 de noviembre de 2000.

 

Día

Longitud Solar

Leónidas

THZ

Error_THZ

Esporádicos

Tasa horaria

MALE

r

Error r

18,13

235,8135

26

92,5

14,5

5

16,8

5,89

1,66

0,16

18,14

235,8300

18

85,6

0,0

3

13,5

5,70

1,74

0,14

18,15

235,8385

21

45,4

35,4

4

8,1

5,86

1,73

0,11

18,16

235,8490

15

52,3

41,7

2

4,9

5,90

1,73

0,08

18,17

235,8624

103

66,8

10,1

8

4,4

5,98

1,68

0,05

18,18

235,8660

98

64,8

9,4

8

4,5

6,01

1,67

0,05

18,19

235,8844

95

99,1

21,8

5

3,7

6,23

1,61

0,03

18,20

235,8875

103

107,6

23,4

5

3,7

6,19

1,60

0,03

18,21

235,9001

110

116,9

33,8

4

2,5

6,19

1,56

0,04

18,22

235,9093

125

113,1

30,1

5

2,8

6,10

1,53

0,05

18,23

235,9133

49

109,4

45,8

2

2,6

5,89

1,51

0,05

18,24

235,9190

5

129,7

0,0

0

0,0

5,30

1,49

0,06

Tabla 3.  Valores de THZ de las Leónidas en la madrugada del 18 de noviembre de 2001 representados en la gráfica 3.

  3. Las Gemínidas.

3.1. La relación Poblacional, r.

            La relación poblacional se caracteriza por una menor cantidad de meteoros brillantes, de ahí que la curva tenga valores muy próximos a r=2.0. Solo hay datos de la noche del 13 al 14 de diciembre, que en promedio se mantuvo en r=1.7.

La gráfica se calculó con un intervalo de 0.625° (1.5 horas) y una ventana de 0.031° (0.75 horas), de modo que la gráfica tiene una resolución de unos 50 minutos. La menor cantidad de meteoros, y por tanto, las mayores barras de error se deben a que solo se calculó con dos observaciones después de las 3 de la madrugada.

 

Figura 4. Relación poblacional de las Gemínidas del 13 al 14 de noviembre de 2001.

 

Longitud solar

Observador

Error r

MALE

Total

1,742

262,742

2

0,139

6,87

66

1,777

262,751

3

0,088

6,87

86

1,849

262,769

1

0,613

6,87

20

1,744

262,896

1

0,598

5,00

21

 Tabla 4. Relación de valores graficados en la figura 4. Las barras de error son muy grandes en los dos últimos intervalos, consecuencia del escaso número de meteoros, 20 y 21 respectivamente.

 3.2. Las Tasas Horarias Zenitales.

         Una inspección rápida de las THZ brutas nos muestra una gran disparidad de valores, por lo que es necesario también establecer intervalos de cálculo. A este intervalo de cálculo se le aplica una ventana en la cual se promedian todas las estimaciones a fin de obtener un único representativo de todas las estimaciones. En la gráfica de THZ brutas se observa esa característica: en la mima noche observadores distintos estiman THZ’s de hasta 300 meteoros por hora mientras que otros solo de 50 meteoros por hora.

     Para el promediado de las THZ se toman las observaciones comprendidos entre longitudes solares de l=235.80° y 235.92° en un intervalo de de 0.02° (0.96 horas) y un paso de (0.48 horas), es decir, la curva tiene una resolución de unos 35 minutos. Sorprende de la gráfica con valores muy bajos de THZ para lo que son las Gemínidas.

Durante toda la noche la THZ tuvo un promedio de 70-80 por hora, observándose un aumento a medida que amanecía. Las observaciones del centro de la curva son de un único observador, con aparición de numerosos cirros. Es evidente que se está infraestimando la actividad real; y  probablemente, no sean más que una tendencia derivada de los factores de corrección de la fórmula de la Tasa Horaria Zenital.

Las observaciones del final de la madrugada fueron remitidas desde la isla de La Palma en unas condiciones bastante malas de cielo cubierto y cirros, y son las únicas de que se disponen en ese intervalo horario. A pesar de ello los cálculos se próxima muy bien a la curva preliminar obtenida por IMO, ya que durante la madrugada del 14 de diciembre la actividad tuvo un valor más o menos constante de THZ 120 meteoros por hora.

 

Grafica 6. Tasas Horarias Promediadas para las Gemínidas en la noche del máximo. Con cruces, las Tasa Horaria  esporádica.

Día

Longitud Solar

Gemínidas

THZ

Error THZ

Esporádicos

Tasa Horaria

MALE

r

Error r

13,98

262,0165

39

181,1

1,8

1

4,4

6,21

1,74

0,14

14,02

262,0662

32

67,6

10,0

1

1,9

6,82

1,74

0,14

14,04

262,0736

66

55,3

6,7

4

2,9

6,82

1,74

0,14

14,06

262,0870

100

53,2

5,3

4

1,9

6,80

1,74

0,14

14,08

262,1074

87

68,1

8,7

3

1,9

6,81

1,74

0,14

14,10

262,1240

29

63,9

12,6

2

3,6

6,87

1,74

0,14

14,11

262,1470

5

38,8

0,0

0

0,0

6,87

1,74

0,14

14,17

262,2270

5

88,2

0,0

0

0,0

5,00

1,74

0,14

14,19

262,2305

14

111,9

22,5

0

0,0

5,10

1,74

0,14

14,22

262,2465

16

117,0

15,9

0

0,0

5,30

1,74

0,14

14,23

262,2590

7

101,5

0,0

0

0,0

5,40

1,74

0,14

 Tabla 6. Valores de la THZ representados en la gráfica 6. Se tomó para el cálculo un valor promedio de r de 1.74±0.14

4. Conclusiones.

         El mayor número de datos proporcionado por los observadores de las dos lluvias más importantes de año, ha permitido realizar este estudio. En el caso de las Gemínidas resulta más somero, ya que se necesitan más observaciones.

          La relación poblacional de las Leónidas muestra una tendencia hacia valores bajos de r (y por tanto, partículas mayores) medida que se acercaba al pico de actividad prevista para las 10:30 de mañana. Se observa también un mínimo a mitad de la madrugada del 18 de noviembre.

            El menor número de magnitudes de Gemínidas nos da como resultado una curva muy pobre, que nos muestra que la tendencia en la madrugada del 14 de noviembre la relación poblacional no varío significativamante, estabilizada en torno a valores de r=2.0.

             Respecto a la curva de actividad de las Leónidas, se muestra claramente el perfil ascendente de acrtividad desde los días previos, hasta alcanzarse la máxima actividad observada desde España con una THZ de 108±20 meteoros en la fecha 18.21 de la madrugada del 18. El perfil detallado de esa madrugada muestra oscilaciones, pero destaca una tendencia ascendente a partir de las 4 de la madrugada, que concuerda perfectamente con los datos de la International Meteor Organization.

             Finalmente, la curva de las Gemínidas debe interpretarse con reservas, al estar asentada sobre unas pocas observaciones. Probablemente el tramo intermedio de actividad esté infraestimado debido a los factores de corrección en el cálculo de la THZ.

Referencias:

[1] Leonids 2001. Updated Profile Information provided by Rainer Arlt, 2001 November 26 http://www.imo.net/news/news.html

[2] Geminid Shower Circular. IMO NEWS. Juergen Rendtel.


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