The Geminids are a prolific meteor shower caused by the object 3200 Phaethon, which is thought to be an asteroid of the same type as 2 Pallas. This would make the Geminids, together with the Quadrantids, the only major meteor showers not originating from a comet.
The meteors from this shower are much slower (35 km/s) than most other meteor showers, can be seen in December and peak around December 7-17. Let’s see if we can confirm this with our radio observations!
Preguntas Frecuentes
Ejemplo de un espectrograma repleto de información durante una lluvia de meteoros activa y cómo identificar los ecos de meteoros
Como se explica en el tutorial, los ecos de meteoro producidos durante lluvias de meteoros activas pueden mostrar figuras extremadamente complejas. Estos son los que más nos interesan porque los algoritmos de detección automática no pueden procesarlos correctamente (por ahora).
He aquí un ejemplo de un espectrograma con mucha información que fue registrado durante el máximo de actividad de las Perseidas del 12 de Agosto. En él, se da una idea de cómo trazar los rectángulos alrededor de estas formas complejas. A veces los rectángulos se solapan. No importa si sus rectángulos se superponen, pero es preferible evitarlo, siempre que sea posible.
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Un eco de meteoro puede ser discontinuo (lo son frecuentemente); ¿hasta dónde se debe extender (verticalmente) el rectángulo?
Como se explica en la última parte de la sección de Investigación, el eje horizontal representa el tiempo y el eje vertical la frecuencia. Así que las estructuras verticales ocurren simultáneamente y las probabilidades de que estén relacionadas con el mismo meteoro son muy altas.
¿Hasta dónde se debe incluir verticalmente al trazar el rectángulo? Este es un ejemplo de cómo hacerlo:
La probabilidad de que dos meteoros sean observados simultáneamente por una misma estación es bastante baja, por lo que se puede asumir que casi siempre se trata del mismo meteoro. A continuación, dos ejemplos:
¿Qué pasa si se escapa una pequeña parte del eco de meteoro al dibujar mi rectángulo?
En estas imágenes, la potencia está relacionada con el color, el rojo indica alta potencia mientras que el azul indica una potencia muy baja (cerca de lo que llamamos ruido de fondo), siendo el verde y el amarillo potencias intermedias. Pero la escala de este código de colores no es lineal, la parte roja contiene el grueso de la potencia del eco de meteoro. Así que si pierdes una pequeña parte de un eco de meteoro que es un poco discontinua y cercana al ruido de fondo, no es tan importante. Posteriormente comprobaremos la extensión vertical/frecuencia de todos los posibles ecos de meteoro proporcionados por este proyecto.
¿Qué tan 'desconectadas' deben estar dos señales para ser identificadas como ecos diferentes?
No hay una respuesta clara y objetiva a esta pregunta. Si hay dos ecos de meteoro "conectados" por al menos un píxel, debe ser considerado como un único meteoro y se debería dibujar un sólo rectángulo.
Ahora bien, si no se puede identificar ninguna conexión entre ellos, entonces deben ser identificados como dos meteoros independientes, no importa cuán cerca se encuentren.
¿Cuál es la extensión máxima en frecuencia/vertical de un eco de meteoro?
La mayoría de los ecos de meteoro aparecen bastante cerca de la línea central (frecuencia de referencia) con una extensión vertical limitada. Sin embargo, en algunos casos, los ecos de meteoro pueden alcanzar el borde de la imagen, principalmente el superior. Observe el ejemplo siguiente:
La línea vertical al principio de la señal es un eco de cabecera de meteoro (head echo meteor). Normalmente los ecos de meteoro se deben a la reflexión de la onda del transmisor en la estela ionizada que deja tras de si el meteoroide al entrar en la atmósfera. Estos ecos se denominan ecos de estela y constituyen la mayor parte de los ecos de meteoro detectados por la red BRAMS. Pero en algunas raras ocasiones, también se reciben ondas de radio reflejadas desde el frente de choque ionizado delante del meteoroide en su desplazamiento a través de la atmósfera. Estos son denominados ecos de cabecera (head echoes). Suelen ir seguidos por un eco de estela de alta densidad (overdense), que a menudo es bastante intenso. El ejemplo anterior es un caso extremadamente intenso.
¿Cuándo se considera que un eco de meteoro es demasiado débil como para dibujar un rectángulo?
Una vez más, no hay una respuesta clara e inequívoca. El ojo es extremadamente ágil identificando estructuras sobre el ruido de fondo, mientras que un programa informático probablemente no sea capaz de identificar las mismas estructuras al analizar los datos posteriormente. Así que la respuesta es un poco subjetiva.
A continuación se presentan dos ejemplos de meteoros muy débiles y complejos:
Estos ecos son largos y definitivamente deben ser considerados como ecos de meteoro de alta densidad (overdense meteors). La razón por la que se muestran débiles es porque la estela ionizada está lejos del receptor y por lo tanto las ondas de radio reflejadas deben viajar una mayor distancia, por lo que sufren mucha atenuación. Esperamos que estos ejemplos ofrezcan alguna orientación acerca de cuán tenues pueden aparecer los ecos de meteoros en las imágenes.
¿Qué tan compleja puede ser la forma de un eco de meteoro?
La mayoría de los ecos de meteoros son de baja densidad (underdense meteors) y aparecerán aproximadamente como rasgos o líneas verticales. Los ecos de meteoro de alta densidad (overdense meteors) pueden tomar diversas y complejas formas, incluyendo lo que llamamos en nuestra jerga "eco C" (C meteor echo), "eco tipo épsilon" (epsilon meteor echo) o "eco ramificado" (multi-branches meteor echo). Estos nombres están relacionados con las formas mostradas por los ecos en los espectrogramas. Aquí hay algunos ejemplos adicionales de ecos de meteoros complejos observados durante las Perseidas en 2015.
Aquí hay un buen ejemplo de "eco tipo épsilon" o "eco ramificado".
¿Cuál es la explicación física de un eco tipo épsilon?
Honestamente no estamos seguros. Se deben realizar simulaciones para explicar por qué, en un momento dado, se reciben simultáneamente varias señales a diferentes frecuencias. Una posible explicación es que para el caso de ecos de meteoros de alta densidad y larga duración, a medida que los electrones se dispersan en la atmósfera neutra, la estela puede resultar distorsionada o "quebrada" en varios fragmentos debido a fuertes vientos diferenciales (shear winds) de gran altitud. Esto daría lugar a múltiples reflexiones de la misma onda que aparecerían en distintas frecuencias debido a las diferencias en la velocidad respecto al transmisor (efecto Doppler). Pero de nuevo, esto debería ser simulado y reproducido antes de poder concluir sobre este tema.
Los ecos tipo épsilon o ramificados se observan con más frecuencia durante las lluvias de meteoros, lo que explica porqué necesitamos ojos humanos para reconocerles ya que los algoritmos de detección automática fallan muy a menudo al identificar estas formas complejas.
¿Porqué no se ve la señal de la baliza en algunas imágenes?
La señal directa proveniente de la baliza en realidad no es tan directa. Las ondas de radio se propagan principalmente en la troposfera (la región de la atmósfera que se extiende desde el suelo hasta un máximo de 15-20 km de altura). A veces las condiciones de propagación no son óptimas y la señal puede debilitarse o desaparecer. A continuación se ofrece un ejemplo. Esta señal es denominada "directa" para diferenciarla de la señal reflejada por la estela de ionización, que suele alcanzar los 100 km de altura.
¿Qué es esa extraña señal que parece "divagar" en ciertas imágenes?
Lo más probable es que se deba a un transmisor artificial (origen humano) cuya señal recorre nuestra banda de frecuencias. Definitivamente no es un eco de meteoro. No seleccione este tipo de señales.
Mi imagen está repleta de trazas verticales. ¿A qué se debe esto?
Las observaciones por radio se pueden realizar durante el día e, incluso, con el cielo nublado. Esta es una gran ventaja sobre las observaciones ópticas. Sin embargo, hay casos en los que las observaciones radioeléctricas se ven fuertemente afectadas por las condiciones meteorológicas, es decir, cuando se producen tormentas cerca de la estación receptora. Los relámpagos producen una fuerte interferencia de banda-ancha que aparece como trazos o líneas verticales en nuestros espectrogramas. Cuanto más cerca sucede el relámpago, más intensa será la interferencia. Cuando la tormenta eléctrica es muy activa, muchos relámpagos -incluso los lejanos- pueden perturbar los datos y esto resulta en espectrogramas muy confusos. Vea los ejemplos a continuación. En Radio Meteor Zoo intentamos excluir estos registros del conjunto de datos.
El primer ejemplo muestra 4 interferencias muy intensas debido a relámpagos probablemente cercanos al receptor. En este ejemplo, el espectrograma sigue siendo útil.
El segundo ejemplo muestra muchas más interferencias verticales pero también más débiles, así que probablemente se deban a relámpagos más lejanos. El espectrograma se vuelve más difícil de procesar, sin embargo aún se pueden identificar la mayoría de los ecos de meteoros.
El tercer y último ejemplo muestra un caso extremo de una fuerte tormenta eléctrica que inhabilita todos los datos registrados durante este período.
Mi imagen contiene varias bandas verticales. ¿Qué son estas bandas?
La imagen a continuación es un ejemplo de este tipo de espectrograma. Dichas bandas también son interferencias. Esto sucede cada vez que una señal abarca todo el rango de frecuencias de BRAMS. El hecho de que estas bandas aparecen durante períodos regulares de tiempo indica que lo más probable es que sean de origen artificial. Por ejemplo, podría ser un dispositivo emitiendo en banda ancha. Esto no debería ocurrir y lo más probable es que el propietario del equipo ni siquiera se haya percatado de ello.
Dado que estas interferencias abarcan una parte importante de la imagen, puede suceder que los ecos de meteoros ocurran dentro de dichas bandas. En ese caso se debe seleccionar el meteoro y se puede dibujar el rectángulo sobre la banda de interferencia. A continuación se muestran dos ejemplos: en el primero, se muestra un eco de meteoro corto/baja-densidad/vertical; y en el segundo, un eco tipo épsilon complejo.
Hay una serie de estructuras verticales muy débiles cerca de la señal de la baliza. ¿Qué son estas estructuras?
A veces la señal recibida por una de nuestras estaciones satura al receptor y pueden aparecer algunos defectos (o "artefactos"). Esto suele suceder cuando se superponen varios ecos de avión muy intensos (por lo que aparecen en rojo en los espectrogramas). Estos NO son ecos de meteoros, y por lo tanto no deben ser seleccionados. En el ejemplo a continuación, se puede apreciar uno de estos "artefactos" a la izquierda de la imagen, cerca de la frecuencia central, donde se solapan dos ecos de avión muy intensos.
