流星を電波を使って解析する流星電波観測

 
   
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流星電波観測の歴史

 流星電波観測は,昔からレーダー観測として実施されてきました。これは後から示す「後方散乱」による流星電波観測です。この方法で観測するには大がかりなシステムが必要でしたが,流星の位置情報をはじめ,詳細情報を得ることができます。1980年代に入り,日本の鈴木和博氏がFM放送局の電波を利用した流星電波観測を世界に発表し,ここからFM放送局の電波を利用した流星電波観測がスタートしました。鈴木和博氏は現在,日本流星研究会の流星電波観測の幹事として活躍されております。
 1990年代に入り,日本では,FM放送局の増加,特にミニFM放送局の増加に伴って,FM放送局を利用した流星電波観測が困難な状況となってきました。ちょうどその頃,偶然にも,流星電波観測者とアマチュア無線家が,中村卓司氏を介して交流がもて,アマチュア無線を利用した流星電波観測の試験観測が90年代半ばに行われ,1990年代終わりには,流星電波観測の定番として確立,1998年〜2001年のしし座流星群をきっかけに,高校や大学,アマチュア無線家にも広まり,現在は日本でおそらく100地点近くが観測しているものと思われます。また,安価な専用受信機の発売や,Windows用の自動観測ソフトが開発されるなど,ここ最近の日本流星電波観測の発展はめざましいものがあります。
 これまでの多くの方の努力と試験観測,協力によって現在の日本流星電波観測が成り立っています。これよりさらに詳しい事は「流星電波観測ガイドブック」をご覧下さい。

流星は大気を電離する

反射のメカニズム  流星は発光する際に,周辺の大気を一時的に電子とイオンにわける”電離”という状態を引き起こします。すると,その周辺は,瞬間的に電子の濃度が濃くなります。これを”電離柱”と呼んでいます。電離柱は,流星がそれを生成してから,わずかな時間の間に大きく変化し,時間と共に拡散して消滅します。注意していただきたいのは,流星の発光現象とはおそらく別物であるということです。難しい話になりますが,流星が発光して目で見える現象は,流星物質や大気の物質が励起されてプラズマ化し,励起状態から通常状態へ戻る際に放出されるエネルギーで光っています。従って,流星の電波観測では周辺大気の電離現象をみていますので,基本的には切り離して現象を考えた方がいいでしょう。

電離柱(自由電子)は電波を反射させる

 電波観測で使用する無線の電波領域は通常宇宙空間へ突き抜けてしまいます。しかし,流星が発光し,電子濃度が濃くなるとこの電波も反射します。そもそも,自由電子には,超短波(VHF)帯の電波(30MHz〜300MHz)を散乱させる性質があり,自由電子の濃度上昇によって電波の散乱が起こるというわけです。つまり流星が出現すると電波が反射するというシステムが完成するわけです。そして,電波が反射してきた数を数えて流星の数とするのです。その反射してきた電波を「流星のエコー」と言います。