Природа часто не поддается нашим простым объяснениям. Возьмем, к примеру, кометы и астероиды. Кометы ледяные и имеют хвосты; астероиды каменистые и не имеют хвостов. Но, согласно новому исследованию, все может быть не так просто.
Это красивое и чистое определение получило успех в 1996 году, когда пара астрономов обнаружила, что то, что считалось кометой главного пояса, на самом деле было астероидом. Объект назван 7968 Эльст-Писарро в честь двух ученых. В перигелии у него был пылевой хвост, похожий на кометный.
Комета 7968 Эльст-Писарро была классифицирована как комета главного пояса (MBC), поскольку она вращается внутри главного пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Его до сих пор иногда называют MBC. Однако его ледяной компонент, который сублимирует в след пара, скорее всего, происходит из небольшого кратера на поверхности с летучими веществами в нем, а не из однородного ледяного компонента. Вот почему его называют активным астероидом.
Активные астероиды — необычные и редкие объекты. Чтобы понять их и их место в истории Солнечной системы, ученые хотят найти их больше. Это привело к созданию проекта НАСА «Активные астероиды».
Теперь проект «Активные астероиды» объявил об открытии 15 новых активных астероидов. Эти результаты содержатся в новой статье, опубликованной в The Astronomical Journal. Он называется «Программа гражданской науки по активным астероидам: обзор и первые результаты», а ведущим автором является Колин Чендлер с факультета астрономии и института DiRAC Вашингтонского университета в Сиэтле. Среди соавторов – девять гражданских ученых-добровольцев.
«Для такого астронома-любителя, как я, это сбывшаяся мечта», — сказал волонтер Вирджилио Гонано из Удине, Италия. «Поздравляем всех сотрудников и друзей, которые также проверяют изображения!»
«Активные объекты редки во многом потому, что их трудно идентифицировать, поэтому мы просим добровольцев помочь нам в поиске активных тел в нашей коллекции миллионов изображений известных малых планет», — пишут авторы статьи. Активные астероиды — не единственные объекты, которые они пытаются найти. Есть еще несколько типов.
Кентавры — небольшие тела Солнечной системы, вращающиеся между Нептуном и Юпитером. Кентавры пересекли орбиты одной или нескольких планет-гигантов, что сделало их орбиты нестабильными. У них есть общие черты как с кометами, так и с астероидами, и около 30 из них имеют пылевые комы. Это активные.
Проект «Активные астероиды» также пытается идентифицировать активные астероиды квази-Хильда (QHA). QHA находятся за поясом астероидов, но внутри орбиты Юпитера. Астрономы обнаружили около 3000 из них, и около 15 из них имеют хвосты из газа и пыли.
Проект также надеется идентифицировать кометы семейства Юпитера (JFC). JFC — это кометы с очень короткими орбитальными периодами менее 20 лет. Они находятся на орбите Юпитера, но могут быть захвачены объектами пояса Койпера. Вероятно, они возникли в результате столкновений объектов в поясе Койпера, а затем были захвачены Юпитером.
Всем этим объектам есть что рассказать нам о том, как формировалась Солнечная система. Кроме того, они могут помочь разгадать тайну воды на Земле. Есть еще одна, более дальновидная причина желания найти эти активные объекты. Их воду можно разделить на водород для ракетного топлива и кислород для дыхания в будущих миссиях, хотя это пока что в далеком будущем, это эзотерично.
Отзывчивость граждан, принявших участие в этом мероприятии, достойна восхищения. С момента начала акции 31 августа 2021 года в ней приняли участие около 8300 волонтеров. В совокупности они изучили около 430 000 изображений.
«Я являюсь членом команды Active Asteroids с момента получения первой партии данных», — сказала волонтер Тиффани Шоу-Диас из Дейтона, штат Огайо. «И сказать, что этот проект стал значимой частью моей жизни — ничего не сказать. Я с нетерпением жду возможности классифицировать предметы каждый день, пока позволяет время или здоровье, и для меня большая честь регулярно работать с такими уважаемыми учеными».
Все изображения в проекте получены с камеры темной энергии (DECam). DECam — это высокопроизводительная камера с широким полем зрения, установленная на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко в Межамериканской обсерватории Серро Тололо.
Изображения фильтруются по запросу в нескольких базах данных и архивах изображений, прежде чем они попадают в поле зрения гражданских ученых. Сюда входят Центр малых планет (MPC), база данных малых тел JPL, Канадский центр астрономических данных и Национальная оптическая и инфракрасная лаборатория (NOIRLab) AstroArchive. Они также учитывают поле зрения наблюдательного телескопа, координаты объектов и полуосновной доступ, а также множество других факторов.
Затем Проект использует сценарии для загрузки нужных данных из астрономических архивов. Затем они генерируют стандартные миниатюры изображений DECam для каждого объекта. В результате получаются миллионы изображений потенциальных активных астероидов или подобных объектов. Невозможно иметь достаточное количество профессиональных астрономов, чтобы справиться с такой большой работой. Итак, изображения группируются в «тематические наборы» и отправляются гражданским ученым, которые прикладывают усилия и делают проект осуществимым.
Прежде чем добровольцы начнут работать с реальными изображениями, их обучают на наборе изображений объектов, которые демонстрируют некоторую активность, например хвост или кому. Затем участники присваивают им оценку от нуля (неидентифицируемые/отсутствуют;) до 9 (определенно активная, подавляющая активность). «Все тренировочные изображения в Active Asteroids получены на основе тех изображений, к которым мы применили оценку ?5; наш минимальный порог, при котором мы считаем активность весьма вероятной», — объясняют авторы.
На каждом изображении зеленая сетка идентифицирует интересующий объект. Гражданским ученым задают довольно простой вопрос: видят ли они активность (то есть хвост или кому), исходящую от центрального объекта?
Со временем большинство гражданских ученых стали более продуктивными. Но не всегда.
Каждый набор предметов требует определенной подготовки со стороны профессиональных астрономов. Это должно быть сбалансировано работой и временем, которые требуются гражданскому ученому, чтобы пройти через это. После некоторых экспериментов проект остановился на наборах из примерно 22 000 изображений, на обработку которых у участника-гражданина ушло от четырех до восьми недель.
Проект реализуется на платформе Zooniverse, где размещено множество других проектов гражданской науки. Одним из преимуществ этой платформы является то, что участники-граждане и профессиональные астрономы могут общаться друг с другом на досках обсуждений «Talk» на Zooniverse. «Удивительно, но мы сделали открытия, которые впервые стали известны на страницах Talk, задолго до того, как тематический набор был полностью закрыт», — пишут авторы статьи.
Это только первый релиз данных по проекту. Обнаружение 15 активных астероидов и одного Кентавра — это только начало. Фактически, в рамках проекта было сделано более 20 открытий, в результате чего появилось множество публикаций. И они еще не закончены.
Они намерены продолжать работать и совершенствовать свои методы. Проект также ожидает проведения «Наследия исследования пространства и времени» (LSST) обсерватории Веры Рубин, в ходе которого будет получено огромное количество изображений для оценки.
Если вы заинтересованы в участии, посетите сайт проекта.
«Проект «Активные астероиды» продолжается, и доступ к нему можно получить через веб-сайт проекта», — пишут авторы. «Участие является простым и интуитивно понятным, и его внесение может занять всего несколько минут».
