In overzichten van meteorenzwermen staan vaak indrukwekkende aantallen meteoren per uur vermeld. Het aantal meteoren dat je écht met het blote oog ziet, is van verschillende factoren afhankelijk. Hoeveel meteoren kun je dus verwachten als je gaat waarnemen tijdens een meteorenzwerm?
Je leest het meestal in de zomer, nieuwsberichten die melding maken van ‘ruim honderd meteoren per uur’, ‘tientallen vallende sterren per uur’ of ‘wel twee wensen per minuut’. Aantrekkelijke beeldspraak, maar het geeft niet altijd een realistisch beeld van het aantal meteoren dat je echt kunt verwachten. Hoe zit het precies met het aantal zichtbare meteoren tijdens een meteorenzwerm? Astronomen en meteoorwaarnemers duiden de potentie van een meteorenzwerm veelal met de ZHR (van: Zential Hourly Rate) of de plaatselijke uurfrequentie (HR). Dit zijn puur theoretische waarden voor de maximale activiteit van een meteorenzwerm onder perfecte, gestandaardiseerde waarneemomstandigheden. Het daadwerkelijk zichtbare aantal meteoren is namelijk van verschillende factoren afhankelijk. Hieronder de drie belangrijkste.
Wat beïnvloedt het zichtbare aantal meteoren?
1. Hoogte van de radiant. Een simpel maar ook belangrijk concept om te begrijpen waarom het aantal meteoren gedurende een nacht verschilt. Hoe hoger de radiant aan de hemel staat, hoe meer meteoren je ziet. Doordat de radiant tijdens een nacht langs de hemel beweegt, varieert de hoogte gedurende de nacht en daarmee het aantal meteoren dat per uur zichtbaar is. Om deze reden is de waarde van het ZHR gebaseerd op een radiant die het hoogste mogelijke punt aan de hemel heeft; recht boven je hoofd in het zenit (zodoende Zential Hourly Rate). Het komt echter zelden voor dat een radiant precies in het zenit staat. Een vuistregel is dat je vanuit Nederland altijd minder meteoren ziet dat de ZHR weergeeft. Het effect van de radianthoogte is overigens goed bekend, zodat de ZHR omgerekend kan worden naar een uurfrequentie die realistisch is voor waarnemers in Nederland.
2. Zichtbaar deel van de hemel. Meteoren verschijnen overal aan de hemel. Voor het ZHR gaan we dus ook uit dat je als waarnemer vrij zicht hebt op de gehele nachtelijke hemel; van horizon tot horizon. Kijk je vanuit een ommuurde achtertuin? Blokkeert een boom een deel van je zicht? Of drijven er wat wolken over? Al dit soort dingen ontnemen het zicht waardoor je procentueel minder van de totale hemel ziet. Het aantal meteoren dat je aan het overgebleven deel van de hemel kunt zien, schaalt dan ook met het percentage van de hemel dat nog zichtbaar is. Simpel gezegd, is een kwart van de hemel aan het zicht onttrokken, dan zie je nog maar driekwart van het verwachte aantal meteoren dat je normaal bij vrij zicht op de gehele hemel zou zien.
3. Hemelhelderheid. De ZHR of HR wordt gegeven voor een perfect heldere hemel met een grensmagnitude van +6,5. Lichtvervuiling en strooilicht van de maan maken de hemel lichter zodat de grensmagnitude afneemt. De zwakste meteoren van een meteorenzwerm worden overstraalt en je ziet hierdoor minder meteoren. Vooral in steden en in grootstedelijke gebieden (zoals de randstad) heeft lichtvervuiling een negatieve invloed op het aantal meteoren dat je kunt zien. Soms is dat effect goed voor een vermindering met een factor 5 tot 10 (bij een grensmagnitude van +4). Een donkere waarneemplek is dus een pré, nog los van het feit dat je ogen ook aan de duisternis moeten wennen. Overigens kun je de grensmagnitude bepalen op basis van sterren die binnen een ‘drempelveld’ liggen. Op onze Meteoscope (een speciale draaibare sterrenkaart voor meteoorwaarnemers) hebben we een aantal bruikbare drempelvelden aangegeven.
Een realistische verwachting?
De bovenstaande factoren illustreren dat je altijd minder meteoren zult zien dan de ZHR en de uurfrequentie. Het is een belangrijke kanttekening die niet altijd over het voetlicht wordt gebracht in de populairwetenschappelijke berichtgeving over meteorenzwermen. Als we het effect van de drie voorgenoemde invloeden precies zouden kennen, dan kan een redelijke verwachting worden gemaakt voor het werkelijke aantal meteoren. Ten dele kan dat door rekening te houden met de hemelhelderheid en radianthoogte. Toch zal de verwachting voor het aantal meteoren ook altijd sterk afhankelijk blijven van de plek en omstandigheden waarin jij waarneemt. Factoren zoals de mate van lichtvervuiling en het zichtbaar deel van de hemel variëren immers van plek tot plek in Nederland.
Wat rekenwerk voor de liefhebber
Je kunt natuurlijk ook de omgekeerde weg bewandelen. Op basis van het aantal meteoren dat je in een tijdvak hebt gezien, kun je het ZHR berekenen. Zie je een x-aantal meteoren in een bepaald tijdsinterval, dan kun je met de grensmagnitude en het zichtbaar deel van de hemel uit de hoogte van de radiant boven de horizon de ZHR berekenen. Voor visuele waarnemingen ziet dit er in formulevorm als volgt uit:
Hierin is aantal de hoeveelheid waargenomen meteoren binnen het tijdvak T gegeven in minuten, k het percentage van de hemel dat niet zichtbaar is (bedekt door bomen, bebouwing of bewolking), Lm de grensmagnitude van de hemel (bepaalt aan de hand van drempelvelden), en h de hoogte van de radiant boven de horizon. De waarde r is de populatie-index, een maat voor het verschil in helderheid tussen de meteoren van een zwerm. De Perseïden en Geminiden hebben respectievelijk een populatie-index van 2,2 en 2,6.
Op deze rekenkundige manier kun je jouw waarnemingen vergelijken met de meteoorwaarnemingen die op andere plekken zijn gedaan. Meteoorwaarnemers kunnen op basis van dit soort visuele waarnemingen onder andere de jaarlijkse variatie in de activiteit van meteorenzwermen in kaart brengen.