Meteorbeobachtungen

Es gibt drei verschiedene Arten von Meteorechos, welche mit einem Radar detektiert werden können. Die bekannteste Signalart wird durch eine Spiegelstreuung am Meteorschweif erzeugt („specular trail echo“) und kann bereits mit kleinen kompakten Meteorradarsystemen detektiert werden. Diese Art von Radarechos ermöglicht es, viele Informationen über die Hintergrundatmosphäre der Mesosphäre und unteren Thermosphäre zu gewinnen. Die zweite Art von Meteorechos wird durch Radarreflektionen an Plasmairregularitäten um den eintretenden Meteoroiden selbst hervorgerufen. Für die Beobachtung dieser Meteor-Kopf-Echos („meteor head echoes“) werden meist sehr leistungsstarke Radarsysteme benötigt. Am IAP werden die ersten kontinuierlichen Messungen von Meteor-Kopf-Echos seit November 2013 mit MAARSY durchgeführt. Diese Messungen geben uns die Möglichkeit astrophysikalische Größen, wie Trajektorienparameter, Massenabschätzungen und Quellradianten zu ermitteln, welche durch andere Messungen nicht für die beobachteten Meteorgrößen zu bestimmen wären.
Zu guter Letzt gibt es die Meteorschweifechos, welche nicht durch eine Spiegelgeometrie erklärt werden können. Diese lang anhaltenden Meteorechos wurden zunächst nur in äquatorialen Regionen beobachtet, wodurch der Streuprozess Plasmairregularitäten, aufgrund der speziellen Geometrie der dortigen Magnetfeldlinien, zugeschrieben wurde. Die Tatsache, dass wir diese Art von Meteorechos in polaren Breiten beobachten, hat unser Verständnis der zugrunde liegenden Physik des Streuprozesses enorm verändert.

Abbildung: Die Entfernungs-Zeit-Intensitätsmessung des Radarsystems MAARSY zeigt alle drei Arten von meteorischen Radarechos.

Veröffentlichungen

  • C. Schult, G. Stober, J. L. Chau und R. Latteck, Determination of meteor-head echo trajectories using the interferometric capabilities of MAARSY, Ann. Geophys., 31, 1843-1851, doi:10.5194/angeo-31-1843-2013, 2013
  • G. Stober, C. Schult, C. Baumann, R. Latteck und M. Rapp, The Geminid meteor shower during the ECOMA sounding rocket campaign: Specular and head echo radar observations, Ann. Geophys., 31, 473-487, doi:10.5194/angeo-31-473-2013, 2013
  • J. L. Chau, I. Strelnikova, C. Schult, M. M. Oppenheim, M. C. Kelley, G. Stober und W. Singer, Non-specular meteor trails from non-field-aligned irregularities: Can they be explained by presence of charged meteor dust?, Geophys. Res. Lett., doi:10.1002/2014GL059922, 2014