Пример метеора, заснятого камерой обсерватории Лоуэлла для наблюдения за метеоритами всего неба (LOCAMS). Сети камер, такие как LOCAMS, наблюдают за метеорами в цифровом формате уже около 15 лет, сужая орбиты метеорных потоков, которые мы теперь можем использовать для моделирования орбит комет, которые эти потоки оставили после себя. Фото предоставлено: Саманта Хеммельгарн/Университет Северной Аризоны
Как найти комету, которая могла бы представлять угрозу для Земли, но не проходила мимо нашей планеты за последние 200 или более лет? Они ищут его след.
Это основа исследования Саманты Хеммельгарн, аспиранта первого курса факультета астрономии и планетологии Университета Северной Аризоны. В исследовании, опубликованном в ноябре в журнале Planetary Science Journal, она и ее соавторы, включая консультанта Ника Московица из обсерватории Лоуэлла, использовали данные метеорных потоков — «следов», которые оставляют после себя кометы, — чтобы точно определить, где именно находятся эти кометы. небо и определить, представляют ли они угрозу Земле.
«Это исследование приближает нас к защите Земли, поскольку дает нам модель для поиска этих потенциально опасных объектов», — сказал Хеммельгарн.
Почему и как проводить исследования
Исторически долгопериодические кометы, орбиты которых длятся более 200 лет, были практически невидимы для исследователей до тех пор, пока они не приблизились к Земле и не двинулись к Солнцу. Страх, конечно, заключается в том, что вы останетесь незамеченным в небе, пока не станет слишком поздно, а затем упадете на землю. Хотя фактический риск невероятно низок, сказал Хеммельгарн, воздействие даже небольшой кометы может оказаться катастрофическим для жизни на Земле, что приведет к новому ледниковому периоду и потере озонового слоя.
Вот почему они хотят принять активное участие в идентификации этих комет. Исследователи использовали выборку из 17 метеорных потоков, которые, как они знали, были кометами в течение длительного периода времени, и создали синтетические кометы. Это модели, которые показывают, где могут находиться кометы в космосе, основываясь на траекториях этих метеорных потоков.
Они сравнили положение реальных родительских комет, когда они в последний раз находились вблизи Солнца, с положением каждой кометы в модели. В большинстве тестов модель точно предсказала положение кометы и помогла предсказать направление и скорость кометы, что поможет астрономам использовать телескоп, чтобы выяснить, где найти настоящую комету.
Это означает, что исследователи могут найти эти кометы в небе еще до того, как они приблизятся к Земле.
«Несмотря на то, что следующее вымирание произойдет через миллионы лет, было интересно разработать модель, которая прослеживает «падающие звезды», которыми люди восхищаются каждую ночь, до области космоса, где мы видим, как объекты обнаруживают то, что они оставили после себя. — сказал Хеммельгарн.
Ваш путь к этому открытию
В день окончания учебы Хеммельгарн даже не предполагала, что эта захватывающая часть головоломки планетарной обороны однажды будет носить ее имя.
Конечно, это потому, что она получила степень в области маркетинга и получила предложение о работе помощником менеджера в Walgreens, где она прошла стажировку по менеджменту. В течение многих лет она преуспевала в этой среде, используя свои навыки решения проблем, чтобы обеспечить в своем магазине все необходимое для ее разнообразной клиентской базы.
Однако с появлением онлайн-торговли у нее больше не было возможности решать проблемы и принимать решения относительно своего бизнеса. Когда в 2019 году она встретила свою нынешнюю жену Хейли, Хеммельгарн поняла, что хочет чего-то нового.
«Когда я увидела энтузиазм и радость, которые она продемонстрировала в своей карьере геномного эпидемиолога, я поняла, что того чувства, которое я когда-то испытывала к управлению розничной торговлей, больше нет», — сказала она. «У меня всегда был мимолетный интерес к астрономии, я начал исследовать, как можно сделать карьеру в этой области, и решил, что сейчас подходящее время сменить карьеру, поскольку впереди у меня было еще много лет работы».
В 2020 году она поступила на бакалавриат по физике и астрофизике в НАУ, который закончила год назад, а осенью начала докторантуру. Это ее первая публикация в качестве ведущего автора.
На следующем этапе этой работы Хеммельгарн и Московиц планируют применить этот метод к 247 долгопериодическим кометным метеорным потокам с неизвестными родителями. Они будут использовать данные предстоящего исследования пространства и времени обсерватории Рубин (LSST), чтобы найти самые слабые объекты, которые, как надеется Хеммельгарн, будут включать в себя некоторые из этих пропавших без вести долгоживущих комет.
Информация от: Университетом Северной Аризоны.
