umu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Estimated visual magnitudes of the EISCAT UHF meteors
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Physics. Institutet för rymdfysik. (Meteorgruppen)
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Physics. Institutet för rymdfysik. (Meteorgruppen)
Umeå University, Faculty of Science and Technology, Physics. Institutet för rymdfysik. (Meteorgruppen)
Show others and affiliations
2008 (English)In: Earth, moon, and planets, ISSN 0167-9295, E-ISSN 1573-0794, Vol. 102, no 1-4, 373-378 p.Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

We have investigated the conditions for simultaneous meteor observations with the EISCAT UHF radar system and telescopic optical devices. The observed characteristics of 410 meteors detected by all three UHF receivers are compared with model simulations and their luminosity is calculated as a part of a meteoroid ablation model using a fifth order Runge–Kutta numerical integration technique. The estimated absolute visual magnitudes are in the range of +9 to +5. The meteors should therefore be observable using intensified CCD or EMCCD (Electron Multiplying CCD) cameras with telephoto lenses. A possible setup of a coordinated radar and optical campaign is suggested.

Place, publisher, year, edition, pages
2008. Vol. 102, no 1-4, 373-378 p.
Keyword [en]
Meteor, EISCAT, HPLA, Radar, Magnitude, Optical detection
National Category
Fusion, Plasma and Space Physics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:umu:diva-8424DOI: doi:10.1007/s11038-007-9206-yOAI: oai:DiVA.org:umu-8424DiVA: diva2:148095
Available from: 2008-12-03 Created: 2008-12-03 Last updated: 2017-12-14Bibliographically approved
In thesis
1. Radio meteors above the Arctic Circle: radiants, orbits and estimated magnitudes
Open this publication in new window or tab >>Radio meteors above the Arctic Circle: radiants, orbits and estimated magnitudes
2008 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)
Alternative title[sv]
Radiometeorer ovan polcirkeln : radianter, banor och uppskattade magnituder
Abstract [en]

This thesis presents results based on data collected with the 930 MHz EISCAT UHF radar system and three SKiYMet specular meteor radars. It describes in detail a method for meteoroid orbit calculation.

The EISCAT UHF system comprises three identical 32 m parabolic antennae: one high-power transmitter/receiver and two remote receivers. Precise meteoroid deceleration and radar cross section are determined from 410 meteor head echoes simultaneously observed with all three receivers between 2002 and 2005, during four 24h runs at the summer/winter solstice and the vernal/autumnal equinox. The observations are used to calculate meteoroid orbits and estimate meteor visual magnitudes. None of the observed meteors appear to be of extrasolar or asteroidal origin; comets, particularly short period (<200 years) ones, may be the dominant source for the particles observed. About 40% of the radiants are associated with the north apex sporadic meteor source and 58% of the orbits are retrograde. The geocentric velocity distribution is bimodal with a prograde population centred around 38 km/s and a retrograde population peaking at 59 km/s. The absolute visual magnitudes of meteors are estimated to be in the range of +9 to +5 using a single-object numerical ablation model. They are thus observable using intensified CCD cameras with telephoto lenses.

The thesis also investigates diurnal meteor rate differences and sporadic meteor radiant distributions at different latitudes using specular meteor trail radar measurements from 68°N, from 55°N and from 8°S. The largest difference in amplitude of the diurnal flux variation is at equatorial latitudes, the lowest variation is found at high latitudes. The largest seasonal variation of the diurnal flux is observed with the high-latitude meteor radar. The investigations show a variation in the sources with both latitude and time of day.

The EISCAT UHF system and the high-latitude meteor radar are located close to the Arctic Circle. Such a geographical position means that zenith points towards the North Ecliptic Pole (NEP) once every day all year round. This particular geometry allows the meteoroid influx from the north ecliptic hemisphere to be compared throughout the year as the ecliptic plane coincides with the local horizon. Considering only the hour when NEP is closest to zenith, the EISCAT UHF head echo rate is about a factor of three higher at summer solstice than during the other seasons, a finding which is consistent with the high-latitude meteor radar measurements.

Abstract [sv]

Avhandlingens resultat är baserade på mätningar med den trestatiska EISCAT UHF-radarn och tre SKiYMet meteorradarsystem. En metod för meteoroidbanberäkning presenteras i detalj.

EISCAT UHF-systemet består av tre identiska, 32 m stora parabolantenner: en högeffektssändare/mottagare och två fjärrstyrda mottagare. Under fyra 24-timmarsmätningar vid vår-/höstdagjämning och sommar-/vintersolstånd mellan 2002 och 2005 detekterades 410 meteoriska huvudekon simultant med alla tre mottagare. Dessa trestatiska meteorers atmosfärsinbromsning och radartvärsnitt har fastställts mycket noggrant och använts till att beräkna meteoroidernas banor samt uppskatta meteorernas luminositeter. Ingen av de observerade meteoroiderna verkar vara av interstellärt eller asteroidursprung. Deras troligaste ursprung är kometer, framför allt kortperiodskometer (<200 år). Ungefär 40% av meteorradianterna kan associeras till norra apex, ett källområde för sporadiska meteorer, och totalt är 58% av partiklarnas banor retrograda. Meteoroidernas geocentriska hastighetsfördelning har två lokala maxima: ett för den prograda populationen vid 38 km/s och ett för den retrograda vid 59 km/s. Genom att anpassa datat till en numerisk ablationsmodell som simulerar meteoroidernas färd genom atmosfären har de detekterade meteorernas absoluta visuella magnituder uppskattats till mellan +9 och +5. Detta innebär att de är observerbara med bildförstärkta, teleskopiska CCD-kameror.

Avhandlingen diskuterar även hur sporadiska meteorers dygns- och säsongsinflöde beror på geografisk latitud och meteorradianternas distribution på himmelssfären. Detta utreds med hjälp av spårekon detekterade under perioden 1999-2004 med tre meteorradarsystem på latituderna 68°N, 55°N och 8°S. Dygnsinflödet varierar mest på låga latituder och minst på höga. Ju högre latitud, desto mer förändras däremot dygnsinflödet över året. Avhandlingen visar att de dominerande källområdena varierar med säsong, över dygnet och med latitud.

Både EISCAT UHF-systemet och meteorradarn på 68°N är belägna nära polcirkeln. Detta innebär att norra ekliptiska polen (NEP) är i zenit en gång per dygn, året om. Vid just denna tidpunkt sammanfaller ekliptikan med den lokala horisonten, vilket möjliggör att det observerade meteorinflödet från norra ekliptiska hemisfären kan jämföras över året. Under timmen då NEP är närmast zenit har EISCAT UHF uppmätt ett ungefär tre gånger högre meteorinflöde vid sommarsolståndet än under de andra säsongerna, vilket överensstämmer med resultaten från meteorradarn på 68°N.

Place, publisher, year, edition, pages
Umeå: Fysik, 2008. 39 p.
Series
IRF Scientific Report, ISSN 0284-1703 ; 294
Keyword
meteors, meteoroids, dust, meteor radiants, meteoroid orbits, sporadic sources, radar, meteorradianter, meteoroidbanor, sporadiska källområden, radar, meteorer, meteoroider, interplanetärs stoft
National Category
Aerospace Engineering
Identifiers
urn:nbn:se:umu:diva-1603 (URN)978-91-977255-2-1 (ISBN)
Public defence
2008-05-06, IRF:s aula, Institutet för rymdfysik (IRF), Etian 100, Kiruna, 09:00 (English)
Opponent
Supervisors
Available from: 2008-04-02 Created: 2008-04-02 Last updated: 2010-01-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

Other links

Publisher's full text

Search in DiVA

By author/editor
Pellinen-Wannberg, Asta
By organisation
Physics
In the same journal
Earth, moon, and planets
Fusion, Plasma and Space Physics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetric score

doi
urn-nbn
Total: 89 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf