Pubblicato su Nuovo Orione n.131, aprile 2003.

Abstract

The article collect some photo/visual observations regarding the bright fireball of August, 12, 2002 observed from North-Est of Italy (IT20020812). From these data it was possible to obtain the most probable atmospheric track, the length of the path, the height of extinction and an estimate of the meteoroid mass. A brief description of the possible orbits are also given.

Introduzione

Nelle calde serate estive, il numero degli astrofili che osservano il cielo durante il periodo notturno raggiunge sicuramente un massimo. Gli osservatori aumentano ulteriormente durante le notti centrate attorno al massimo dello sciame delle Perseidi. Non è infrequente che, oltre alle normali Perseidi, sia segnalato qualche bolide, com’è successo nell’estate 2002 e 1998.

Il 12 agosto 2002 alle 20h 35m TU, un bolide di magnitudine assoluta –8 è stato osservato nei cieli dell'Italia settentrionale. Secondo le consuetudini internazionali adottate dall’ITAlian Superbolide Network (vedi Nuovo Orione, novembre 2002, p.10), il bolide ha ricevuto la sigla IT20020812: le prime due lettere identificano il paese in cui è stato osservato (in questo caso l'Italia), le prime quattro cifre indicano l'anno (2002), la quinta e la sesta cifra il mese (agosto, 08) e le ultime due il giorno (12).

Per fortuna, la sera del 12 agosto il cielo dell'Emilia Romagna, Lombardia, Trentino e Veneto era sgombro da nubi. Grazie alle segnalazioni dei lettori, sono state raccolte otto osservazioni visuali e tre fotografiche, più sufficienti per determinare la traiettoria atmosferica del bolide e la possibile orbita eliocentrica del meteoroide.

Fig1 - Immagine IR dell'Italia ripresa dal satellite Meteosat7 il 12 agosto 2002 alle 12 TU, circa 8,5h prima che il bolide solcasse il cielo italiano. Non sono presenti sistemi nuvolosi di rilievo.

Le osservazioni

I dati ricavabili dalle osservazioni (visuali e fotografiche), sono stati riassunti nella Tab.1. Il flusso di testimonianze si è protratto per circa tre mesi dopo l’evento ma, com’è logico aspettarsi, numerose osservazioni sono sicuramente andate perse, per la difficoltà di stabilire un canale di comunicazione con gli osservatori.

Osservatore	Località	Lat. N	Long. E	Az in.	H in.	Az. fin.	H. fin.	mv
Viganò	2 km nord di Siena	43,33°	11,33°	32°	23°	320°	11°	-6
Lazzarotti	Pian della Fioba (MS)	44,05°	10,18°	50°±5°	11°±2	10°±5	6°±2°	-4/-5
Mazzotti	S. Romualdo (RA)	44,49°	12,17°	48°	31°	308°	28°	---
Locatelli	Castelvetro (MO)	44,53°	10,92°	53°	31°	341°	23°	-8
Marziali	Bussolengo (VR)	45,47°	10,85°	124°	61°	38°	17°	-6/-8
De Manzano	Milano	45,47°	09,17°	82°	26°	17°	22°	-4/-5
Mottola	Spiazzi (M.te Baldo)	45,64°	10,83°	44,7°	44,0°	16,8°	43,8°	-7
Rotigni	Bergamo	45,68°	09,62°	64,8°	27,6°	49,2°	30,6°	---
Piccoli	M.te Zugna (Rovereto)	45,83°	11,07°	83°±9°	22°±2°	342°±1°	25°±6°	-7
Polo&Tirelli	Rif. Cima Larici	45,87°	11,47°	130°	44°	317°	44°	-11
Vedovato & Zanon	Tesero (TN)	46,28°	11,50°	161,8°	83,2°	282,2°	71,0°	-6

Tabella 1: Le 11 osservazioni del bolide del 12 agosto 2002. In neretto sono indicate le osservazioni fotografiche usate per il calcolo della traiettoria in atmosfera. Az in/fin sono gli azimut (misurati da nord verso est), dei punti iniziali e finali della traiettoria osservata, analogamente H in/fin sono le altezze iniziali e finali sull'orizzonte.

Le osservazioni più accurate sono quelle fotografiche. La prima immagine pervenuta del bolide è quella ottenuta da Marco Vedovato ed Ernesto Zanon del Gruppo Astrofili Fiemme (vedi Nuovo Orione, novembre 2002). Per la ripresa è stata utilizzata la pellicola Superia della Fuji (1600 ISO). La fotocamera impiegata era una Yashika con obiettivo da 50 mm f/2,8, guidata per una posa di 35 secondi (subito interrotta dopo il passaggio del bolide). La seconda immagine pervenuta ad ITASN è stata ripresa da Giovanni Rotigni con una macchina digitale Nikon Coolpix 950, posa di 8 secondi con una sensibilità equivalente di 160 ISO. La scia lasciata dal bolide nell’immagine di Rotigni è appena visibile, ma più che sufficiente per permettere una triangolazione. Infine, la terza immagine, è stata ottenuta da Luciano Mottola che riprendeva da Spiazzi di Monte Baldo (VR). La foto, già pubblicata su Nuovo Orione di febbraio 2003, è stata ottenuta con una reflex Yashika, obiettivo da 50 mm aperto a F/1,9 e senza inseguimento. Visualmente il bolide è stato stimato di magnitudine –7. Mottola ha riportato di aver udito un sibilo contemporaneamente all’apparizione ottica del bolide. Gli altri osservatori non hanno segnalato la presenza di suoni (sul suono dei bolidi vedi Nuovo Orione, marzo 2002).

Secondo la posizione geografica, gli osservatori visuali hanno indicato una magnitudine apparente compresa fra la –5 e la –8, alcuni anche –11. Il bolide, di colore bianco e azzurro/verde, ha lasciato una scia sottile ma molto luminosa e abbastanza persistente, con aumenti di luminosità della testa (flare), nella parte finale della traiettoria.

Fig.2 - Immagine della traiettoria del bolide ripresa da Tesero (Val di Fiemme). Autori: Marco Vedovato ed Ernesto Zanon (Gruppo Astofili Fiemme). Il moto del bolide è dal basso verso l’alto. La stella più luminosa è Vega, il bolide è passato 7° a sud dello zenit. L’ovest è in alto, il nord a sinistra.

Fig.3 - L’immagine del bolide ripresa da Giovanni Rotigni. La scia è debolmente visibile in basso a destra. Quest’immagine, pur non essendo spettacolare, è stata importante per ottenere la prima triangolazione attendibile della traiettoria.

Fig.4 - Immagine della traiettoria del bolide ripresa da Spiazzi di Monte Baldo (VR). Autore: Luciano Mottola. Il moto del bolide è da destra verso sinistra. Le stelle più luminose in basso al centro appartengono alla costellazione di Cassiopea. La stella più luminosa a sinistra è g Cephei. Dalla lunghezza delle strisce stellari si ricava che la posa ha avuto una durata di circa 4 minuti.

Fig.5 - La traiettoria del bolide disegnata da De Manzano.

La traiettoria in atmosfera

In generale, per ricavare la traiettoria in atmosfera e il probabile punto d’impatto al suolo del meteoroide, sono necessari i dati di almeno due osservatori posti a qualche decina di km di distanza l’uno dall’altro. In pratica, nel caso di sole osservazioni visuali, più osservatori ci sono e meglio è, perché si possono mediare gli inevitabili errori d’osservazione. Nel nostro caso siamo stati fortunati, perché la presenza di tre diverse osservazioni fotografiche ha permesso di fare i calcoli senza basarsi troppo sulle osservazioni visuali.

Per ricavare le coordinate equatoriali e azimutali di punti diversi della scia fotografica si possono utilizzare i programmi astrometrici usati per la misura della posizione degli asteroidi. Per questo è sufficiente riconoscere 4 o 5 stelle, del campo stellare attorno al punto della traiettoria che interessa, di cui siano note le coordinate all’equinozio medio della data.

Considerando le osservazioni fotografiche di Tab.1 e misurando le coordinate azimutali anche del punto intermedio della traiettoria registrata, si ottengono 10 traiettorie possibili, tutte leggermente diverse fra loro. Le osservazioni visuali, contenenti errori di posizione della traccia certamente superiori alle fotografie, non sono state incluse nei calcoli, ma si sono rivelate molto utili per stabilire la posizione dei punti iniziale e finale della traiettoria. In ogni caso, è interessante osservare che le traiettorie preliminari del bolide, ottenute dalle sole osservazioni visuali, sono in buon accordo con la traiettoria finale ottenuta dalle fotografie. Solo il valore dell’inclinazione sull’orizzonte era leggermente più elevato.  

Calcolando la media aritmetica delle 10 diverse traiettorie si ottiene la traiettoria media finale, riportata proiettata sulla superficie terrestre in figura. Il punto iniziale osservato è sul Golfo di Venezia ad est di Caorie, mentre il punto finale è sulla verticale del Monte Weissfluh (2844 m slm), poco a nord di Davos (Svizzera).

La quota del punto iniziale è di 89±3 km slm, mentre quella del punto finale (Lat. 46,9° N, Long. 9,8° E), si colloca a 69±4 km. La traiettoria, piuttosto radente, è inclinata di 3,9°±0,8° sul piano orizzontale, mentre la lunghezza osservata proiettata al suolo, è di circa 285 km. L'azimut del radiante apparente è 116,8°±0,2°. La traiettoria al suolo passa fra le coppie di città Treviso-Pordenone e Trento-Bolzano. Il radiante apparente del bolide, cioè non corretto per i moti e l’attrazione gravitazionale della Terra, si colloca alle coordinate equatoriali (eq. 2000): a=347°±1°, d=-15°±1°. Questo punto si trova in prossimità della stella d Aqr.

Una volta noto il radiante di un bolide, si apre la ricerca dell’eventuale sciame di meteore cui possa appartenere. Nel nostro caso, un radiante meteorico vicino a quello del bolide appartiene al debole sciame delle Iota Aqr Sud, attivo dal 25 luglio al 15 agosto. Il massimo dello sciame si verifica il 4 agosto (ZHR=2). In questa data la posizione del radiante è a = 337°, d = -15° (eq. 2000). Il moto giornaliero è di +1,07° in ascensione retta e +0,18° in declinazione quindi, il 12 agosto, la posizione è a = 343°, d = -13°. La distanza fra il radiante apparente del bolide e quello dello sciame è di circa 4,5°. Un’altro radiante vicino a quello del bolide è quello delle Delta Aqr Sud. Questo sciame è attivo dal 12 luglio al 19 agosto, con il massimo attorno al 20¸30 luglio (ZHR=20). Tenendo conto della posizione del radiante e del suo moto proprio, risulta che il 12 agosto la posizione era a = 351°, d = -13° (eq. 2000). La distanza dal radiante del bolide è di circa 4°. Le IAS hanno una velocità geocentrica di 34 km/s, mentre per le DAS vale 41 km/s. I valori delle velocità saranno importanti per cercare di stabilire l’origine del meteoroide progenitore del bolide. In ogni caso, il bolide del 12 agosto 2002 non era una Perseide e non ha rapporti di parentela con quello del 12 agosto 1998, il cui ricordo è ancora molto vivo nella memoria di numerosi osservatori.

Fig.6 - La traiettoria media del bolide (striscia rossa), proiettata sulla superficie terrestre.

La magnitudine assoluta e il diametro della testa

Dalla foto ripresa da Mottola è possibile risalire alla magnitudine apparente e a quella assoluta del bolide. Per la magnitudine apparente basta confrontare la larghezza della scia del bolide con una d’identica larghezza lasciata da una stella. Nel nostro caso si può notare come, nella parte finale della traiettoria fotografata, l’ampiezza della scia del bolide sia paragonabile alla breve traccia lasciata da g Cep, di magnitudine visuale +3,22. Stimando la velocità angolare del bolide e confrontandola con quella della stella (determinata dalla rotazione terrestre), si trova una magnitudine apparente, al massimo di luminosità del bolide, di circa –6,7 in buon accordo con la stima visuale di –7 fatta dallo stesso Mottola. Tenendo presente che, nel momento di massima luminosità registrato sulla pellicola, il bolide si trovava a circa 113 km di distanza, si trova una magnitudine assoluta di circa –8,0. Ricordo che la magnitudine assoluta di un bolide è quella che si avrebbe in condizioni atmosferiche ideali, se il bolide fosse allo zenit dell’osservatore e ad una quota di 100 km dalla superficie terrestre.

Il diametro massimo della scia sulla foto di Mottola è di circa 0,16° cui corrispondono 300 metri nello spazio. Questo è il valore del diametro della testa del bolide, molto maggiore di quello del meteoroide che ha generato il fenomeno. Misurando il diametro massimo della scia sulla foto di Vedovato & Zanon e tenendo conto della distanza, si ottiene un valore analogo. Non è possibile stimare con precisione la massa del meteoroide perché non è nota la velocità in atmosfera. Comunque, assumendo una velocità di 34 km/s (il perché è spiegato nel paragrafo successivo), si ottiene una massa dell’ordine di 5-10 kg.

Calcolo dell'orbita e indicazioni sull’origine

I dati raccolti sono sufficienti per il calcolo della traiettoria in atmosfera ma non per quello dell'orbita del meteoroide. Infatti, per avere un'orbita attendibile, è necessario conoscere con precisione la velocità geocentrica del meteoroide fuori atmosfera, mentre dalle osservazioni disponibili è possibile avere solo una grossolana indicazione della velocità media.

Nei casi in cui la velocità geocentrica sia incognita si possono calcolare gli elementi orbitali per diversi valori della velocità geocentrica V. In questo modo si possono vedere che variazioni si ottengono sugli elementi orbitali stessi e avere comunque un’indicazione sull’origine del meteoroide. In Tab.2 sono esposti i risultati dei calcoli per alcuni valori significativi di V.

Elemento orbitale	V=20 km/s	V=34 km/s	V=41 km/s
a (distanza media)	0,89 UA	1,57 UA	4,49 UA
e (eccentricità)	0,53	0,86	0,96
i (inclinazione)	12,6°	20,2°	26,13°
W(nodo ascendente)	319,9°	319,9°	319,9°
w(argomento perielio)	133,7°	134,8°	136,08°
q (distanza al perielio)	0,42 UA	0,21 UA	0,16 UA
Q (distanza all’afelio)	1,37 UA	2,93 UA	8,83 UA
P (Periodo orbitale)	308,9 giorni s.m.	718,5 giorni s.m.	3479,15 giorni s.m.

Tabella 2: Gli elementi orbitali del bolide del 12 agosto 2002 calcolati per diversi valori significativi della velocità geocentrica V.

A questo punto si possono confrontare questi elementi orbitali con quelli delle IAS e DAS. Per lo sciame delle Iota Aqr Sud (V=34 km/s), i valori degli elementi orbitali medi ottenuti da R. E. McCrosky e A. Posen (1961, 10 meteore), da L. Jacchia e F. L. Whipple (1961, 6 meteore), e da Southworth e Hawkins (1963, 4 meteore), sono i seguenti: a=2,4 UA, e=0,9, i=3°, W=305°, w=130°, q=0,23 UA, Q=4,6 UA, P=1380,7 giorni. Per le Delta Aqr Sud (V=41 km/s), gli elementi orbitali sono molto simili, a parte l’inclinazione che passa a circa 30° e l’argomento del perielio che si porta a 150°. Come si può vedere l’accordo è discreto per le IAS, mentre peggiora di molto per le DAS. Si può escludere che appartenga a quest’ultimo sciame. Considerato che per i membri di uno stesso sciame gli elementi orbitali possono avere una certa distribuzione è probabile che IT20020812 appartenesse alle IAS. Resta però una certa probabilità che sia stato generato da un meteoroide sporadico d’origine asteroidale.

Ringraziamenti

Nella ricostruzione della traiettoria di un bolide in atmosfera la collaborazione degli osservatori distribuiti sul territorio è essenziale. Per questo motivo desidero ringraziare in modo esplicito tutti quelli che hanno collaborato attivamente (in ordine alfabetico):

Paolo Lazzarotti (Astromeccanica), Maurizio Locatelli (Gruppo Sole), Roberto de Manzano (Associazione Astronomica Milanese), Fernando Marziali (Circolo Astrofili Veronesi), Cristina e Fiorenzo Mazzotti, Luciano Mottola, Paolo Piccoli (Museo Civico di Rovereto), Luca Polo e Diego Tirelli (Associazione Astrofili del Basso Vicentino “Edmund Halley”), Giovanni Rotigni, Daniele Viganò, Marco Vedovato ed Ernesto Zanon (Gruppo Astrofili Fiemme).

Con l’occasione, rinnovo l’invito ai lettori ad inviarmi le osservazioni dei bolidi più luminosi che si trovassero ad osservare. E-mail: albino@fis.unipr.it. Per le modalità d’osservazione vedi Nuovo Orione, novembre 2002, p.10, oppure il sito web di ITASN.

Bibliografia

Siti Web:

I dati sugli sciami di meteore sono stati tratti dal catalogo IMO (International Meteor Organization): Meteor Shower Peak Radiants, ver. 2002, http://www.imo.net

Gli elementi orbitali degli sciami sono stati tratti dal bellissimo sito di Gary W. Kronk’s, Comet & Meteor Showers, http://comets.amsmeteors.org

In Italia opera l’ITAlian Superbolide Network (ITASN), libera associazione che che si occupa in modo specifico della raccolta dati, determinazione delle traiettorie e orbite dei bolidi: www.fis.unipr.it/~albino/ITASN/itasn.html.

Anche la sezione meteore dell’UAI, fra le altre cose, raccoglie dati sui bolidi. Vedi: www.uai.it/sez_met/index.htm

Articoli e note:

A.Carbognani, “Il monitoraggio di bolidi e superbolidi”, Nuovo Orione, novembre 2002, p.10

A.Carbognani, “Il superbolide del 6 aprile 2002”, Nuovo Orione, settembre 2002

A.Carbognani, “Il suono delle meteore”, Nuovo Orione, marzo 2002

M.Eltri, “Meteoroidi, meteore e meteoriti”, Nuovo Orione, aprile 2001

A.Carbognani, “Il bolide del 12 agosto 1998”, Astronomia UAI, settembre-ottobre 2000

Libri                                                                               

A.Carbognani, L. Foschini, Meteore – dalle stelle cadenti a Tunguska, CUEN, 1999

Albino CARBOGNANI