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!
Veelgestelde vragen
Voorbeeld van een zeer druk spectrogram tijdens actieve meteorenzwermen en hoe op dat moment meteoorecho's tellen
Zoals uitgelegd in de tutorial kunnen meteoorecho's tijdens actieve meteorenzwermen voorkomen als uiterst complexe vormen. Dat zijn diegenen waarin we het meest geïnteresseerd zijn omdat de automatische detectie-algoritmes ze niet correct kunnen identificeren (tot nog toe).
Hier is een voorbeeld van een extreem druk spectrogram dat geregistreerd is tijdens de piek aan activiteit van de Perseïden op 12 augustus. Dit geeft je een idee hoe de rechthoeken rond de complexe vormen te tekenen. Soms overlappen ze elkaar. Het is niet erg als je rechthoeken ook overlappen, maar probeer het zoveel mogelijk te vermijden.
(
Een meteoorecho kan (vaak) onderbroken zijn; hoe ver moeten we (verticaal) gaan?
Zoals uitgelegd in het laatste deel van het Onderzoek-gedeelte, vertegenwoordigt de horizontale as de tijd en de verticale as de frequentie. Dus is de kans groot dat verticale structuren die tegelijk voorkomen afkomstig zijn van dezelfde meteoor.
Hoe ver moet men dan gaan? Dit is een voorbeeld van hoe we het aanpakken:
De kans dat twee meteoren tegelijk waargenomen worden met één station is redelijk klein, dus je mag ervan uitgaan dat het voor het grootste deel van de tijd om één enkele meteoor gaat. Twee voorbeelden:
Wat als ik een klein deel van de meteoorecho gemist heb wanneer ik mijn rechthoek getekend heb?
In deze afbeeldingen is het vermogen weergegeven door een kleurenschaal. Rood geeft aan dat het om een groot vermogen gaat, terwijl blauw aangeeft dat het om een zwak vermogen gaat (aanleunend bij wat we achtergrondruis noemen), blauw en groen zijn tussenliggende waarden. De schaal van deze kleurcode is echter niet lineair, de rode delen bevatten het merendeel van het vermogen van de meteoorecho. Dus als je een klein stukje gemist hebt van de meteoorecho dat afgebroken was, waarvan de kleur sterk leek op de achtergrondkleur, is dat niet al te ernstig. Wij kijken achteraf het verticale/frequentiebereik van alle meteoorecho-kandidaten die uit dit project komen na.
Hoe groot moet de 'ontkoppeling' tussen twee signalen zijn opdat we ze individueel zouden moeten aanduiden?
Er is geen duidelijk en niet-subjectief antwoord op deze vraag. Als je twee echo's ziet die door minstens één pixel 'gekoppeld' zijn, beschouw ze als één meteoor en teken slechts één rechthoek.
Als je echter geen enkele verbinding tussen de signalen kan zien moet je ze als twee aparte meteoren identificeren, hoe dicht ze ook bij elkaar liggen.
Wat is het maximale frequentie/verticale bereik van een meteoorecho?
De meeste meteoorecho's zullen eerder dichtbij de centrale lijn/referentie-frequentie voorkomen, met een eerder beperkt verticaal bereik. In sommige gevallen kunnen de meteoorecho's echter wel de rand van het beeld bereiken, meestal de bovenste rand. Neem een kijkje naar dit voorbeeld:
De verticale lijn in het begin van het signaal is wat we een meteoor-hoofdecho noemen. Normaal gezien worden meteoorecho's veroorzaakt door de weerkaatsing van de uitgezonden golf op het geïoniseerd spoor dat een meteoroïde achter zich laat wanneer het in de atmosfeer opbrandt. Deze echo's worden spoorecho's genoemd en maken het grootste deel uit van de meteoorecho's die door het BRAMS-netwerk gedetecteerd worden. Maar in zeldzame gevallen ontvangen we ook de weerkaatsing van de uitgezonden golf op de geïoniseerde schokgolf die de meteoroïde vooraf gaat. Deze noemen we hoofdecho's. Ze worden meestal gevolgd door een redelijk helder "overdense" spoorecho. Het bovenstaand beeld is een extreem helder voorbeeld.
Wanneer is een meteoorecho te zwak om een rechthoek te tekenen?
Hier is opnieuw geen duidelijk en ondubbelzinnig antwoord. Het oog is extreem goed in het detecteren van structuren in ruis, terwijl een analyse die achteraf a.d.h.v. een programma wordt uitgevoerd niets zal detecteren. Het antwoord is dus een beetje subjectief.
Hier zijn twee voorbeelden van zeer zwakke en complexe meteoren:
Deze echo's zijn lang en moeten bijgevolg zeker als "overdense" meteoorecho's beschouwd worden. De reden waarom ze zwak lijken is omdat het geïoniseerde spoort ver van het ontvangststation is en dat de gereflecteerde radiogolf een grotere afstand moet afleggen en sterk afzwakt. Deze voorbeelden geven je hopelijk enige aanwijzingen over hoe zwakke meteoorecho's in deze beelden kunnen verschijnen.
Hoe complex kan de vorm van een meteoorecho zijn?
De meeste meteoorecho's zijn "underdense" en zullen enkel onder de vorm van verticale lijnen voorkomen. "Overdense" meteoorecho's kunnen vele complexe vormen aannemen, inclusief iets wat we in ons jargon "C meteor echo", "epsilon meteor echo" of "multi-branches meteor echo" (meteoorecho's met meerdere vertakkingen) noemen. Deze namen beschrijven de vormen die de echo's aannemen in de spectrogrammen. Hier zie je nog enkele voorbeelden van complexe meteoorecho's die waargenomen zijn tijdens de Perseïden meteorenzwerm in 2015.
Hier is een zeer mooi voorbeeld van een "epsilon meteor echo" of "multi-branches meteor echo".
Wat is de achterliggende fysica van een "epsilon echo"?
Eerlijk gezegd zijn we hier niet zeker van. Simulaties zouden gemaakt moeten worden om te verklaren waarom op een gegeven moment meerdere signalen op verschillende frequenties ontvangen worden. Een mogelijke, voorzichtig gestelde verklaring is dat voor deze langdurige "overdense" meteoorecho's, terwijl de elektronen verspreid worden in de neutrale atmosfeer, het spoor van de meteoor vervormd of "afgebroken" kan worden in meerdere stukken door sterke windschering op hoge hoogten. Dit zou resulteren in meerdere weerkaatsingen van de golf die op meerdere frequenties voorkomen door de verschillen in snelheid ten opzichte van de ontvanger (Dopplereffect). Dit moet echter gesimuleerd en gereproduceerd worden voordat we tot een conclusie kunnen komen omtrent dit onderwerp.
Die epsilon-gelijkende of "multi-branches" echo's worden tijdens meteorenzwermen veel vaker waargenomen, wat ook verklaart waarom we extra menselijke ogen nodig hebben om ze te identificeren, aangezien automatische detectie-algoritmes er vaak niet in slagen om deze complexe vormen te detecteren.
Waarom is het bakensignaal niet zichtbaar in bepaalde beelden?
Het directe signaal van het baken is niet zo rechtstreeks. De radiogolf propageert zich hoofdzakelijk in de troposfeer (de laag in de atmosfeer die zich van het aardoppervlak tot hoogtes van maximum 15-20 km uitstrekt). Soms zijn de omstandigheden voor propagatie niet optimaal en het signaal kan zeer zwak of zelfs afwezig zijn. Een voorbeeld is hieronder gegeven. Dit signaal wordt "direct" genoemd in vergelijking met het signaal dat gereflecteerd wordt door het ionisatiespoor dat hoogtes rond de 100 km bereikt.
Wat is dit vreemde "afdrijvende" signaal?
Het is hoogstwaarschijnlijk te wijten aan een artificiële (door mens gemaakte) zender waarvan het signaal in onze frequentieband terecht komt. Het is zeker en vast geen meteoorecho. Selecteer deze niet.
Mijn beeld is vol verticale signalen. Wat is dit?
Radiowaarnemingen kunnen tijdens de dag en wanneer er bewolking is uitgevoerd worden. Dit is een groot voordeel ten opzichte van visuele waarnemingen. Er zijn echter wel gevallen waarbij radiowaarnemingen sterk beïnvloed worden door weersomstandigheden, namelijk wanneer onweersbuien dichtbij een ontvangststation voorkomen. De bliksem veroorzaakt zeer sterke breedbandige interferentie die als verticale lijnen voorkomen in onze spectrogrammen. Hoe dichterbij de bliksem, hoe helderder de interferentie. Wanneer het onweer zeer actief is kunnen vele verre bliksems de gegevens verstoren, wat resulteert in zeer chaotische spectrogrammen. Zie de voorbeelden hieronder. We hebben getracht deze nutteloze data te verwijderen uit de dataset van de Radio Meteor Zoo.
Het eerste voorbeeld toont 4 zeer heldere interferenties veroorzaakt door bliksems die waarschijnlijk dichtbij de ontvanger voorkwamen. De spectrogram is nog steeds nuttig.
Het tweede voorbeeld toont veel meer verticale interferentie, maar wel van zwakkere aard. Deze is waarschijnlijk te wijten aan bliksem verder weg van de ontvanger. De spectrogram is moeilijker af te lezen maar de meeste meteoorecho's kunnen nog geïdentificeerd worden.
Het derde en laatste voorbeeld toont een extreem geval van een hevige onweersbui en de gegevens zijn zo goed als nutteloos tijdens deze periode.
De afbeelding bevat meerdere verticale lijnen. Wat is dat?
De afbeelding hieronder geeft een voorbeeld weer van een dergelijke situatie. Deze banden zijn ook interferentie. Dit is het geval telkens een signaal zich over de hele frequentie uitstrekt. Het feit dat deze banden op regelmatige wijze in de tijd voorkomen toont aan dat het zeer waarschijnlijk kunstmatig is. Het zou bijvoorbeeld een instrument kunnen zijn dat in "broad-band" uitzendt. Dit is niet de bedoeling en de eigenaar van het instrument is zich er waarschijnlijk niet bewust van.
Aangezien deze interferenties zich over een niet verwaarloosbaar gedeelte van het beeld verspreiden kan het gebeuren dat meteoorecho's in deze banden terechtkomen. In dat geval moet je de meteoor selecteren en de rechthoek doorheen de interferentieband tekenen. Twee voorbeelden worden hieronder gegeven: ten eerste, een korte/"underdense"/verticale meteoorecho, en ten tweede, een complex epsilon-gelijkend echo.
Er zijn een aantal zwakke en vele verticale structuren dichtbij de bakenfrequentie. Wat is dit?
Soms verzadigt het signaal dat door één van onze zenders wordt ontvangen de ontvanger en kunnen er artefacten verschijnen. Ze verschijnen meestal wanneer meerdere, zeer heldere vliegtuigecho's (die bijgevolg rood verschijnen in de spectrogrammen) elkaar overlappen. Dit zijn GEEN meteoorecho's, dus selecteer ze niet. In het onderstaande voorbeeld zie je zo'n artefact aan de linkerkant in de buurt van de centrale frequentie, waar twee zeer heldere vliegtuigecho's elkaar overlappen.
