De Leoniden
Ontmoetingen met stof van komeet 55P/Tempel-Tuttle
De Leoniden zijn een kleine meteorenzwerm en het moederlichaam is de komeet 55P/Tempel-Tuttle. Het betreft een vrij kleine komeet van 3,6 km doorsnede met een omlooptijd van 33 jaar. De Leoniden meteorenzwerm is actief in november met een maximum rond 17 november. De maximale ZHR ligt dan tussen de 10 en 15. Leoniden zijn zeer snelle meteoren met een snelheid van 72 kilometer per seconde. Het schijnbare vluchtpunt (de radiant) van de meteorenzwerm ligt in het sterrenbeeld Leo (Leeuw), vandaar de naam Leoniden. Aangezien het sterrenbeeld Leeuw pas rond 23 uur lokale tijd boven de horizon verschijnt zijn de Leoniden alleen waarneembaar na dat tijdstip. De hele periode is interessant om waar te nemen, want de zwerm kan soms wat verhoogde activiteit geven als gevolg van oude stofsporen van 55P/Tempel-Tuttle. Echter, in sommige jaren kan het aantal meteoren per uur oplopen tot storm niveau met de ZHR in de duizendtallen! Dit gebeurt als de komeet 55P/Tempel-Tuttle zich weer in de binnenste delen van ons zonnestelsel vertoont.
Historie
902
Dit jaar werd er een meteorenstorm vanuit China, Italië en Egypte waargenomen die later gelinkt werd aan de Leoniden.
25-30 oktober 1366
Met het blote oog wordt in deze periode een komeet waargenomen van magnitude 0 vanuit China, Korea en Japan. Dit blijkt later het moederlichaam te zijn van de Leoniden.
26 oktober 1699
Er wordt een komeet door de Duitse astronoom Gottfried Kirch met het blote oog waargenomen, ook dit was vermoedelijk komeet 55P/Tempel-Tuttle.
November 1799
er wordt een meteorenstorm waargenomen vanaf het Amerikaanse continent. Beroemd is de beschrijving van ontdekkingsreizigers Alexander Von Humboldt en Aimé Bonpland die de zwerm waarnamen vanuit hun kampement in Cumana, Venuzuela. Ondanks de volle maan werden duizenden meteoren waargenomen.
14 november 1833
Een meteorenstorm wordt waargenomen boven Amerika met een geschatte ZHR van ongeveer 6000. Deze verschijning boezemde veel inwoners van het Noord Amerikaanse continent veel angst in. De Amerikaanse astronoom Denison Olmsted deed onderzoek naar het fenomeen in de maanden na het fraaie verschijnsel en kwam tot een redelijk adequate conclusie: de sterrenregen was kortdurend (ze was niet waargenomen vanuit Europa bijvoorbeeld) en veel waarnemers meldden dat de meteoren vanuit één punt aan de sterrenhemel lijken te komen in het sterrenbeeld Leo (Leeuw). Vandaar de naam Leoniden. Ook speculeerde Olmsted erover dat de meteoren afkomstig waren van een wolk deeltjes uit de ruimte. Dit omdat het sommige waarnemers opviel dat het schijnbare vlucht punt (de radiant) in de loop van de nacht met de sterren meebewoog.
Dankzij de Leoniden in dat jaar en het onderzoek van Olmsted ontstond zo ook de meteoren astronomie: wetenschappelijk onderzoek naar meteoren. In de jaren na deze sterrenregen bestudeerden veel astronomen de historie van de Leoniden in oude Europese, Arabische en Chinese geschriften.
1837
De Duitse astronoom Olbers suggereert een periode van 33/34 jaar waarin de Leoniden zeer actief zijn.
1863
De Amerikaanse astronoom Hubert Anson Newton kon rijke Leonidenverschijningen tot 1000 jaar terug vinden. Zo waren er flinke sterrenregens in 1533, 1366, 1202, 1037, 967, 934 en 902. Op basis van deze onderzoeken voorspelde hij een Leonidenstorm in november 1866
19 december 1865
De beroemde komeetwaarnemer Ernst Wilhelm Liebrecht Tempel ontdekt een zwakke komeet in het sterrenbeeld Ursa Major (Grote Beer). Onafhankelijk van Tempel ontdekte astronoom Horace Parnell Tuttle de komeet enkele weken later op 6 januari 1866. De naam van de komeet werd daarom 55P/Tempel-Tuttle. Gedurende de 1865/66 verschijning kon de zwakke komeet maar kort waargenomen worden. Maar uit de weinige beschikbare data konden astronomen wel de baan van de komeet in ons zonnestelsel bepalen, alsmede de omlooptijd, die was namelijk 33 jaar.
1866
De eerste voorspelde Leoniden storm vind plaats boven Europa met een geschatte ZHR van 6600 ± 1100). Uitgaande van de gevonden radiantpositie en een aangenomen omloopstijd van 33 jaar wordt een baan in ons zonnestelsel berekend die vrijwel identiek is aan die van de komeet 55P/Tempel-Tuttle, die ontdekt werd door Tempel en Tuttle eerder in 1865/66! De Italiaanse astronoom Giovanni Schiaparelli kwam als eerste met deze ontdekking. De Leonidenstorm uit 1866 zorgden ook voor de eerste wetenschappelijke waarnemingen aan verwaaiende nalichtende sporen (wind op grote hoogte), kleuren (chemische samenstelling), spectroscopie (prisma’s & blote oog) en de eerste amateurwaarnemingen! Er werden simultaanberekeningen op basis van visuele waarnemingen gedaan. Ook in 1867 en 1868 vertoonden de Leoniden hoge activiteit. Reikhalzend werd dus uitgekeken naar 1899.
1899
Algemeen wordt nu aangenomen dat de komeet en de bijbehorende wolk stofdeeltjes elke 33 jaar de Aardbaan zeer dicht naderen. In de pers werd vooraf grote aandacht geschonken aan de mogelijke sterrenregen. Grote teleurstelling echter, in 1899 geen storm, wel hoge aantallen Leoniden. Deze ‘foute’ voorspelling wordt ook wel gezien als één van de grootste missers in de sterrenkunde. De komeet wordt ook niet waargenomen dat jaar. Men vermoedde dat de wolk deeltjes uit elkaar gevallen was of verstoord door Uranus ergens voor 1899. Moderne berekeningen lieten echter zien dat in 1899 de dichtste stofsporen zich wat verder vanaf de aarde bevonden en dus gemist werden waardoor er logischerwijs geen meteorenstorm optrad.
1932
Ook dit jaar wordt de komeet niet waargenomen. Ook geen Leoniden stormen, wel flink verhoogde activiteit.
1965
De komeet 55P/Swift-Tuttle wordt teruggevonden door J. Schubart op opnames van M.J.Bester te Bloemfontein op 30 juni 1965. Perihelium was op 30 apr 1965. Vanwege deze ontdekking werd dan ook wat meer van de Leoniden verwacht. Inderdaad worden in 1965 wereldwijd flinke aantallen Leoniden gemeld met aantallen tot 120 per uur. Opvallend was ook het grote aantal zeer heldere Leoniden, een verschijnsel dat zich zou herhalen in 1998…
1966
Berekeningen op een computer (!): men berekende de dichtste nadering van de komeetbaan tot de aardbaan sinds 1833! Een Leoniden storm wordt daarom voorspeld voor Europa.
17 november 1966
Géén Leonidenstorm boven Europa, maar boven Amerika gaat het wel goed los! Er wordt een Zenital Hourly Rate berekend van maar liefst 150000…. Deze ZHR werd later door onderzoek van voormalig DMS-er en NASA astronoom Peter Jenniskens teruggebracht naar 15000 omdat het moment waarop deze waarde bereikt werd samenvalt met een switch van een degelijke waarneemmethode naar een zeer discutabele waarneemmethode. Ook in de periode 1967-1972 worden meerdere rijke Leoniden displays gezien, maar die halen niet meer het stormniveau.
Bronnen
- J. Rao, The Leonids: The Lion King of Meteor Showers, WGN 23-4, 1995, p. 120-135
- http://cometography.com/pcomets/055p.html
- D. Milon, Observing the 1966 Leonids, Journal of the British Astronomical Association, Vol. 77, p. 89-93
Komeet 55P/Tempel-Tuttle vastgelegd op 15 februari 1998 om 00:38 UT. De komeet is vastgelegd met een 60 cm F5 Ritchey Chretien reflector. Credit & Copyright: Tim Puckett, Ellijay, Ga.
3D view van de Leoniden meteorenzwerm in de ruimte. Klik op het plaatje voor een animatie.
Von Humboldt en Bonpland zien de Leoniden vanuit Cumana, Venezuela in 1799. Het effect van radiant is duidelijk nog niet herkend.
De beroemde houtgravure van Adolf Vollmer van de 1833 Leoniden regen in Amerika
Tientallen Leoniden in a 10 a 12 minuten belichte opname van A. Scott Murrell gedurende de 1966 Leonid storm. Hij gebruikte een 50 mm F 1.9 lens en TriX film. De camera volgde de sterren op een parallactische montering. © Sky & Telescope, November 1995, p. 30.
Drie minuten opname van James W. Young vanaf het Table Mountain Observatory southern California. Kodak Plus-X 35mm film met een Zeiss-Ikon camera met f/2.0-35 mm wijdhoeklens op een eenvoudig statief.
©TMO/JPL/NASA.
Wat weten we nu?
Inmiddels weten we dat net als bij de Perseïden komeet 109P/Swift-Tuttle ook de Leonidenzwerm bestaat uit een grote wolk van stofdeeltjes die jaarlijks zichtbaar zijn tussen 1 en 30 november en met een maximum rond 17 of 18 november. In het jaarlijks zichtbare stof zitten ook al dan niet door grote planeten verstoorde stofsporen. De komeetbaan van 55P/Tempel-Tuttle ligt zeer dicht in de buurt van de aarde. Dus als de komeet weer in perihelium komt dan kan de Aarde dicht langs of dwars door de dichte stofsporen trekken die dan meteorenstormen veroorzaken. In sommige jaren kan de Aarde zelfs tweemaal door dichte stofsporen trekken, die zodoende ook twee meteorenstormen achter elkaar veroorzaakten Dit was o.a. het geval in 2001 en 2002. Daarnaast is er ook het filament, dit zijn grotendeels grotere meteoroïden gevangen in en resonantie met Jupiter. Het filament was elk jaar actief in de periode 1994-2006 en mogelijk ook erna.
DMS activiteiten door de jaren heen
Dat de Leoniden in de novembermaand actief zijn is eigenlijk een groot nadeel. Het weer in Nederland (maar ook wereldwijd) is vaak slecht in die maand met veel bewolking en regen. Er is over de periode dat DMS bestaat relatief weinig van de Leoniden waargenomen, behalve in de uitbarstingsjaren 1995-2002 toen er grote expedities naar het buitenland opgezet werden. Een overzicht.
1979-1985
Weinig Leoniden waarnemingen in die periode. Er zijn wel waarnemingen gedaan rond 17 november maar echt bijzondere zaken zijn niet waargenomen.
1987
Een mooie Leoniden waarneming komt van Klaas Jobse te Oostkapelle in 1987. Een bijzondere waarneming met in 1 uur waarnemen 12 Leoniden waaronder een -10 (!) Leonide die visueel een nalichtend spoor achterliet dat 2 minuten te volgen was. Het bijzondere van deze waarneming is dat Klaas met zijn TV systeem BETSY (de eerste videocamera die met behulp van een restlichtversterker meteoren kon vastleggen tot magnitude +6) het nalichtend spoor van deze zeer heldere Leonidevuurbol 13 minuten lang kon volgen!
1990
Begin jaren 90 neemt de anticipatie op de Leoniden toe. Steeds meer astronomen gaan rekenen om tijdstippen te kunnen bepalen waarop mogelijke Leoniden stormen gaan plaatsvinden. Dat is belangrijk zodat onderzoekers op de juiste locatie op aarde aanwezig kunnen zijn voor uitgebreid onderzoek. Astronomen Kondrateva en Reznikov legden de basis voor zwerm-modellatie in 1985, in de 90er jaren van de vorige eeuw o.a. gevolgd door Robert McNaughts & David Asher, Esko Lyytinen & Tom van Flandern, Jeremy Vaubaillon, Peter Jenniskens en Mikhail Maslov. De eerste verhoging van de Leoniden als gevolg van het naderen van komeet 55P/Tempel-Tuttle werd verwacht in 1993. In 1961 werd namelijk de eerste verhoogde Leoniden activiteit opgemerkt, dat was 5 jaar voor beroemde Leonidenstorm van 1966.
1993
De Leoniden konden ondanks wat cirrus bewolking redelijk waargenomen worden vanuit Nederland in de nacht 16/17 november. Echter, dit jaar lijkt het nog een normale Leoniden activiteit te zijn. Een maximale ZHR van 10 a 15 wordt waargenomen. De ijskoude nachten 17/18 en 18/19 november verlopen ook helder maar lieten normale Leoniden activiteit zien.
1994
Yess! Nadat de Leoniden dat jaar een normaal maximum lieten zien op 17 november, was het de daaropvolgende TWEE nachten wél raak! Peter Jenniskens ziet relatief veel heldere Leoniden vanuit Californié onder volle maanlicht omstandigheden en berekend ZHR waarden rond de 70. Waarnemingen uit Spanje en Roemenië suggereren ZHR 100. Radiowaarnemer Peter Bus nam de verhoging waar met behulp van forward scatter radio waarnemingen. Helaas was het in Nederland bewolkt.
Bronnen
- P. Jenniskens, “Meteor stream activity. III. Measurement of the first in a new series of Leonid outburst.” Meteoritics & Planetary Science 31.2 (1996): 177-184.
- P. Jenniskens, The First in a new series of Leonid outbursts. B.A. Gustafson (ed.): IAU colloqium 150: Physics, Chemistry, Dynamics of Interplanetary Dust (1996).
De grote Leoniden expedities : 1995-2002
De terugkeer van de Leonidenregen vormde een enorme uitdaging om de komende terugkeren met alle ten dienste staande middelen waar te nemen.
Omdat de radiant van de Leoniden pas na middernacht opkomt, kan de zwerm niet de hele nacht worden waargenomen. Daarbij kan een uitbarstingspiek van korte duur zijn. In Nederland blijven is dan, zeker ook met het novemberweer, geen optie meer.
Het tijdstip van het verwachte maximum bepaalt dan de geografische lengte op aarde waar je moet zijn. En dat kan best een uitdaging zijn.
Acht Leonidenexpedities op rij. Zeven geslaagd!
Klik op de door Robert Haas ontworpen expeditielogo’s voor impressies van acht top-Leonidenjaren.
2003
Ondanks het feit dat er voorlopig geen echte Leoniden meteorenstormen zouden plaatsvionden besloot een klein team meteorenwaarnemers bestaande uit Jaap van ’t Leven, Peter Bus en Koen Miskotte om in de periode rond de Leoniden waarnemingen te verrichtten vanuit Moncarapacho, zuid Portugal. Er waren 4 heldere nachten op rij (16/17, 17/18, 18/19 en 19/20 november) met in de laatste drie nachten verhoogde Leoniden activiteit. De waargenomen ZHR’s lagen zo tussen de 20 en 50. Ook werd op de avond van de 20ste november poollicht waargenomen vanaf Moncarapacho.
2006
Al in 1999 was duidelijk dat de aarde op 19 november rond 03:00 UT dwars door het stofspoor van 55P/Tempel-Tuttle uit 1932 (2 omlopen) zou trekken. Onderzoekers voorspelden een kortstondige ZHR van 100 en omdat het een relatief jong stofspoor was veel zwakke Leoniden. Een team van DMS waarnemers was een week actief vanuit het Andalusische dorpje Orchiva. Zij werden op 18 november vergezeld door Peter Jenniskens, Casper ter Kuile en Robert Haas. De laatste twee zetten een simultaan post met video beeldversterkers op net ten zuiden van de stad Baza, terwijl Peter Jenniskens video systemen in Orchiva opzette. Een grote foto actie ala de grote Leoniden jaren 1998-2002 was niet zinvol omdat de meeste Leoniden zwak zouden zijn. Video in combinatie met restlichtversterkers was in dit geval veel effectiever.
De nachten 15/16, 17/18 , 18/19 en 19/20 november verliepen kraakhelder in Orchiva (en Baza). Inderdaad lieten de Leoniden een kortdurende uitbarsting zien. Op 19 november 2006 om 04:39 UT piekte de Leoniden activiteit met een ZHR van tegen de 70 bovenop een achtergrond van het filament met een ZHR van 30. Van 24 simultaan vastgelegde Leoniden kon de baan in ons zonnestelsel berekend worden en Peter Bus deed visuele waarnemingen met een verrekijker aan de Leoniden. De nacht erna startten de waarnemingen rond 0:00 UT en lieten de Leoniden nog steeds verhoogde activiteit zien als gevolg van het filament. De activiteit nam af naar normale waarden en de loop van de nacht.
Vanuit Nederland kon er weinig waargenomen worden. De avond van de 18 november was helder, maar een front vanuit het zuidwesten zorgde dat het bewolkt werd. Een team waarnemers was actief naast het KNMI meetstation nabij Nieuw Beerta.
Bronnen
- Jenniskens, et al, Leonids 2006 observations of the tail of trails: Where is the comet fluff? Icarus, Volume 196 (July 2008), Issue 1, p. 171-183.
- Bus, Leonids watched in 10×56 binoculars on 19 November 2006, eRadiant 2007-1, p. 22-23
- Jenniskens, P. (2006). Meteor Showers and their Parent Comets. Cambridge: Cambridge University Press.
2007
Een paar heldere nachten in Nederland rond het Leoniden maximum liet wat verhoogde activiteit zien in de nachten 17/18 en 18/19 november. ZHR’s tussen de 20 en 50.
2008
Onder volle maanlichtomstandigheden en bewolking kon iets waargenomen worden van verhoogde Leoniden activiteit vanuit Nederland in de nacht 16/17 november. De aarde trok door een oud stofspoor van komeet 55P/Tempel-Tuttle uit 1466, uit wereldwijde waarnemingen blijkt dat er een ZHR van 90 was. Dit gebeurde voor Nederland bij zeer lage radiantstand, dus grote aantallen werden niet gezien.
2009
Onder volle maanlichtomstandigheden en bewolking kon “iets” waargenomen worden van verhoogde Leoniden activiteit vanuit Nederland in de nacht 17/18 november. Twee stofsporen van komeet 55P/Tempel-Tuttle uit 1466 en 1533 zouden rond 23 UT verhoogde activiteit geven. Helaas was dit moment rond radiant opkomst in Nederland. Vanuit o.a. Israel werd de piek goed waargenomen en bereikte uiteindelijk een ZHR van 90.
2010-2022
In deze periode konden de Leoniden enkele keren minimaal waargenomen worden. Op 21 november 2014 werd door Peter Bus met de radio waarneemmethode vermoedelijk verhoogde Leoniden activiteit waargenomen veroorzaakt door een stofspoor van komeet 55P/Tempel-Tuttle uit 1567. Op 19 november 2017 werd door het CAMS BeNeLux en all sky netwerk bij een deels bewolkte hemel een zeer heldere magnitude -10 Leonide vastgelegd. Op 17 en 20 november 2017 werden door respectievelijk waarnemers Kai Frode Gaarder (Noorwegen) en George Gliba (U.S.) licht verhoogde activiteit waargenomen. Ook in 2018 worden twee mogelijke momenten gevonden van verhoogde Leoniden activiteit.
- Bus, Is Leonidenactiviteit van het stofspoor uit 1567 waargenomen op 143 MHz op 21 november 2014?, eRadiant 2014-3, 82-83.
- Miskotte, The Leonids during the off-season period: Part 1 – 2017: a small outburst!, Meteornews vol. 3 (2018), no. 3, p. 148-152.
- Miskotte, The Leonids in the off-season Part 2 2018: two small outbursts?, Meteornews 2019-3, p. 143-147.
Resumerend
Het is nu wachten op de volgende serie Leoniden uitbarstingen als de komeet 55P/Tempel-Tuttle opnieuw haar opwachting maakt in de binnenste delen van ons zonnestelsel. Dat zal zijn op 20 mei 2031. Wellicht dat we de eerste tekenen van verhoogde activiteit al aan het einde van deze decade kunnen zien…
45 minuten na de uitbarsting in 2006: v.l.n.r. Jaap van ’t Leven, Peter Jenniskens, Carl Johannink, gehurkt Koen Miskotte, Peter Bus en gehurkt Michel Vandeputte. © Michel Vandeputte
Opgestelde video apparatuur van Peter Jenniskens in Orchiva in 2006.
© Koen Miskotte
Robert Haas bereid de video apparatuur voor in Orchiva in 2006.
Team Baza met hun apparatuur. Robert Haas & Casper ter Kuile.
November 2006.