Болід EN 131090

Про візуальне спостереження повідомили незалежні спостерігачі комет: чеські астрономи Петр Правец, Павло Класек і Лусія Булічкова. Згідно з їхнім повідомленням, подія розпочалася о 03:27:16 ± 3 ВЧ[note 1] і метеороїд (вогненна куля), за яким велося спостереження, рухався з півдня на північ. Він залишив слід, який було видно протягом 10 секунд[1].

Більшість даних про метеороїд було отримано з використанням фотографічних спостережень за допомогою камер Європейської мережі спостереження за болідами. Це була перша подія такого типу, записана за допомогою камер із двох різних місць: у Червоній горі й Свраутоху (обидва розташовані на території сучасної Чехії), що дозволило розрахувати орбіту метеороїда геометричними методами.[1] В обох місцях спостерігався весь небосхил об'єктивами типу риб'яче око.[1]

Зображення з Червоної гори були особливо цінними. На них зафіксована траєкторія вогняної кулі довжиною приблизно 110°, починаючи з висоти 51° над південним горизонтом, що пройшла зеніт всього на 1° західніше, і зникла на висоті лише 19° над північним горизонтом (при цьому метеороїд перетнув 60 % неба). Ця камера була оснащена обертовим затвором, який переривав експозицію 12,5 разів на секунду й розділив відзнятий слід вогненної кулі, що дозволило визначити швидкість метеороїда. Протягом прольоту останніх 4° кутова швидкість метеору була нижчою, ніж роздільна здатність приладу[1]. На зображеннях із Свраутоху записано траєкторію довжиною всього близько 15°, починаючи з позначки 30° над горизонтом на північному заході, і на фото метеор видно досить слабко. Незважаючи на це, даних було достатньо для проведення розрахунків.[1]

Готфред М. Крістенсен також зміг зафіксувати метеор у Хавдрупі (Данія), за допомогою самописця, підключеного до радіоприймача протягом 78 секунд з 03:27:24 ± 6 UT.[note 1][2]

Метеороїд увійшов до атмосфери Землі досить м'яко (порівняно, наприклад, з прольотом Великого денного ядра над США й Канадою). Він став видимим на висоті 103,7 км на північ від Угерського Броду, Чехословаччина, наблизився до поверхні Землі лише на 98,67 км [note 2] на північному сході від Вроцлава, Польща, і зник з поля зору камер на висоті 100,4 км на північ від Познані, Польща. Ймовірно, що він був видимий аж доки не досяг висоти 110 км над південною частиною Балтійського моря.[1]

Стандартна зоряна величина метеороїда (видима зоряна величина, яку б він мав на висоті 100 км в зеніті спостерігача) дорівнювала приблизно —6 і суттєво не змінювалася під час контакту з атмосферою. Він подолав відстань 409 км за 9,8 секунди протягом яких перебував у зоні спостереження. Він рухався зі швидкістю 41,74 км/с, [note 3], яка не змінювалася під час польоту.[4] Іржі Боровічка і Зденек Цеплеха з Ондрейовеської обсерваторії в Чехословаччині підрахували, що уповільнення, викликане тертям об атмосферу становило лише 1,7 м/с² поблизу перигею (найближчої точки до Землі) боліда, що означає, що його швидкість зменшилася лише на 12 м/с.[1] Це добре узгоджується з результатами комп'ютерного моделюванням, яке здійснили Д. В. Олсон, Р. Л. Доешер і К. Уотсон із Південно-Західного університету штату Техас. Як випливає з результатів симуляції, метеороїд практично не уповільнювався вздовж своєї траєкторії, за винятком дуже короткого проміжку часу поблизу перигею, коли уповільнення становило 1 м/с²[5].

За допомогою програмного забезпечення також обрахували значення миттєвої видимої зоряної величини в атмосфері. Обчислення починається й закінчується з висоти близько 250 км, задовго до того, як болід став видимим для камер Європейської мережі спостереження болідів. Початкове значення його видимої зоряної величини дорівнювало +5,7, і метеор ставав яскравішим досить швидко. Програма дала значення видимої зоряної величини –5,7, коли він був помічений однією з камер і –6,3 в перигеї. Потім вогненна куля почала тьмяніти, до видимої зоряної величини —5,4, коли її востаннє зафіксували камери, і останнє розрахункове значення видимої зоряної величини дорівнювало +6,0 на висоті 257 км. Проте, ці значення є не зовсім точними, тому що програма працювала зі спрощеним припущенням, що світловіддача вогненної кулі не змінилася уздовж траєкторії.[5] Початкове значення видимої зоряної величини дуже близьке до межі спостереження неозброєним оком. Наприклад, слабкі зорі зі значенням видимої зоряної величини +6 можна спостерігати тільки в темній сільській місцевості, на відстані приблизно в 150 км від великих міст. Для порівняння, це значення відповідає видимій зоряній величині Урана[6]. На найяскравіших ділянках траєкторії, видима зоряна величина метеороїда була у кілька разів більшою, ніж максимальна яскравість Венери.

Метеороїд належав до І типу вогненних куль,[1] тобто звичайних хондритів.[7] Коли він увійшов в земну атмосферу його маса становила близько 44 кг. Ця оцінка була зроблена на підставі вимірювання значень абсолютної висоти й швидкості. У процесі контакту з атмосферою він втратив близько 350 г.[1] Комп'ютерне моделювання показало, що він почав втрачати масу приблизно в той момент коли метеорит став видимим для камер Європейської мережі спостереження болідів, на висоті 100,6 км. Він продовжував втрачати масу протягом 25 секунд, поки вогняна куля не досягла висоти 215,7 км.[5] Його поверхня розплавилася, а після віддалення від Землі знову почала замерзати,[1] що означає, що його поверхня стала типовою корою плавлення метеорита.[8]

Метеорит не був небезпечним для життя на Землі. Навіть якби він дістався нижчих шарів атмосфери, він нагрівся б так сильно, що вибухнув би високо над Землею, і тільки деякі дрібні частинки (метеорити), зрештою, могли б упасти на поверхню Землі.[9]

Оскільки політ вогненної кулі був записаний двома камерами Європейської мережі спостереження болідів, можна було розрахувати траєкторію її польоту крізь атмосферу, а потім — також характеристики її орбіти в Сонячній системі до та після контакту з Землею.[1] Розрахунки були опубліковані чеськими астрономами Павлом Спурним, Зденеком Цеплехою і Іржі Боровіцким, які спеціалізуються на метеорних спостереженнях, з обсерваторії Ондрейове.[8][1][4] Вони довели, що контакт з Землею значно змінив орбіту метеороїда. Наприклад, афелій метеора (найдальша відстань від Сонця) й орбітальний період зменшилися майже до половини своїх початкових значень.[4]

Хоча наближення і входження в атмосферу Землі метеороїдів є досить поширеним явищем, але реєстрація подібних явищ у верхніх шарах атмосфери є досить рідкісною.[10] Ймовірно, перше надійно задокументоване подібне явище відбулося 20 липня 1860 року над американським штатом Нью-Йорк.[11] Чехословацько-польську вогняну кулю часто порівнюють із прольотом Великого денного ядра[8] над штатами Юта, США, та Альберта, Канада, 1972 року, що стало першим випадком спостереження та вивчення науковцями подібних явищ.[10] Вогняна куля, що пролітала 1972 року, була в 1000 разів масивнішою та наблизилася на 40 км ближче до поверхні Землі.[8] Спостереження обох космічних тіл допомогли розробити методи обчислення траєкторій таких об'єктів, які в майбутньому застосували для розрахунку траєкторії іншого навколоземного метеора, який спостерігали 29 березня 2006 року над Японією.[12]