Замедленная съемка события огненного шара от начала до конца. Фото: Western Meteor Group.
В международном исследовании, проведенном Западным университетом и обсерваторией Лоуэлла, ученые описывают новаторский комплексный подход к изучению околоземных астероидов, основанный в основном на событии огненного шара в ноябре 2022 года, в результате которого в районе Ниагары упали метеориты.
Ученые-космонавты определили состав и размер астероида 2022 WJ1 (WJ1) до того, как он раскололся при входе в атмосферу Земли, сравнив телескопические наблюдения в Аризоне с видео, снятым камерами метеорной сети Южного Онтарио Вестерна с изображением огненного шара (необычно яркого метеора) в ноябре. 19, 2022.
Исследование, опубликованное сегодня в The Planetary Science Journal, имеет важное значение не только потому, что оно раскрывает ключевые подробности о WJ1, самом маленьком астероиде в космосе, охарактеризованном на сегодняшний день, но и для установления методологии изучения других космических объектов, которые сталкиваются с Землей. Это первый случай, когда наблюдения с помощью телескопа и снимки с камеры использовались для изучения одного и того же космического объекта.
Размер WJ1 был определен с помощью 4,3-метрового телескопа Lowell Discovery (LDT) в Аризоне. Наблюдения с помощью LDT показывают, что поверхность WJ1 была богата кремнеземом, а это означает, что она имела альбедо от среднего до высокого (отраженный свет). Астрономы используют отраженный свет для расчета диаметра, который находился в диапазоне от 40 до 60 см (от 16 до 27 дюймов), что делает его самым маленьким астероидом за всю историю наблюдений.
Сочетание двух техник
«Это всего лишь шестой астероид, обнаруженный до столкновения», — сказал Денис Вида, западный адъюнкт-профессор физики и астрономии. «Наш новый подход — обнаружение астероида посредством космических наблюдений и последующее наблюдение за ним с помощью камер с земли — позволил нам подтвердить, что наши оценки хорошо совпадают с оценками, полученными с использованием совершенно другого подхода».
Используя сеть метеорных камер Western, западные ученые-космонавты засняли астероид, когда он вошел в атмосферу над Лондоном и закончился возле Сент-Катаринс. Моделирование, основанное на наблюдениях Вестерна за огненным шаром, дает тот же первоначальный диаметр и оценку состава астероида, что и LDT. Сеть огненных шаров и телескопические методы также полностью совпадают в определении орбиты WJ1 до его прибытия на Землю.
«Это всего лишь второй раз, когда астероид был тщательно охарактеризован с помощью телескопов до того, как он столкнулся с Землей», — сказал Тедди Карета, научный сотрудник обсерватории Лоуэлла. «Это свидетельство нашей удачи и подготовки, но это также связано с тем, что сообщество, которое заботится о защите Земли от этих ударных частиц, учится лучше работать вместе».
Данные телескопа и камеры огненного шара позволяют предположить, что WJ1 относится к категории астрономических объектов S-хондритов, которые представляют собой каменные тела, богатые кремнеземом (отсюда и обозначение «S»). Они являются одними из старейших тел в Солнечной системе и представляют собой наиболее распространенный тип метеорита, поражающего Землю.
«Это первое в истории сравнение данных телескопа и камеры огненного шара чрезвычайно интересно и означает, что мы сможем еще более детально охарактеризовать следующий астероид, который столкнется с Землей», — сказал Карета.
Вероятно, не все фрагменты WJ1 сгорели в атмосфере Земли. Хотя первоначальные поиски метеоритов и некоторые жители региона Ниагара пытались найти фрагменты метеорита, до сих пор ничего не было найдено. Большая часть прогнозируемой зоны падения находится под водой в озере Онтарио. Дальнейшие официальные поиски места падения на суше не планируются.
«Через два года любые метеориты, упавшие на сушу, сольются с ландшафтом», — сказал Фил Маккосланд, адъюнкт-профессор западных наук о Земле и исследователь Группы метеорной физики. «Тем не менее, в этом районе есть люди, которые ищут и знают, что искать. Возможно, нам еще повезет, и мы найдем один или два метеорита, упавших этим падением, в ближайшие месяцы и годы».
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте обновления о прорывах, инновациях и важных исследованиях — ежедневно или еженедельно.
Случайный путь
WJ1 был впервые обнаружен с помощью Catalina Sky Survey в Тусоне, штат Аризона, в ноябре 2022 года. Вскоре после этого астрономы предсказали, что объект столкнется с Землей в течение трех часов. Это дало ученым достаточно времени, чтобы телескопически наблюдать за объектом, пока он еще находился в космосе. Это также дало астрономам время определить точное положение и движение астероида, чтобы уточнить его орбиту.
В совокупности эти факторы позволили более точно определить, где астероид войдет в атмосферу Земли — над Великими озерами, на границе США и Канады. Прогнозируемое место падения оказалось случайным: оно попало прямо в центр сети камер наблюдения за метеорами компании Western в том же регионе.
Несколько часов предварительного предупреждения о воздействии астероида дали нескольким членам Западной группы метеорной физики и Вестернскому институту исследования Земли и космоса время сесть за руль и найти ясную погоду, чтобы наблюдать за приближающимся объектом, впервые в истории наблюдатели были предупреждены о нем. увидеть природный огненный шар.
Последовательность из трех изображений, показывающих, как 2022 WJ1 проносится через поле зрения LMI. Каждая из отдельных полос показывает, насколько далеко переместился WJ1 на отдельном десятисекундном изображении. Фото: Тедди Карета/Обсерватория Лоуэлла.
Западный профессор физики и астрономии Пол Вигерт, соавтор исследования, был предупрежден достаточно рано, чтобы увидеть огненный шар около 3:30 утра.
«Я наблюдал с холма Брешиа в западном кампусе. Хотя было холодно и ветрено, с холма был хорошо виден восток, где я ожидал увидеть только далекую вспышку. Затем внезапно появился огненный шар, пролетая почти над головой. Его было легко увидеть. между разорванными облаками и заметно оранжево-красным», — сказал Вигерт после события.
LDT, расположенный недалеко от Флагстаффа, штат Аризона, идеально подходил для наблюдения в телескоп. Его способность к быстрому и стабильному отслеживанию означала, что он мог не отставать от небольших и быстро движущихся околоземных астероидов. Карета, который в ту ночь должен был наблюдать с помощью LDT, вместе со своей командой фотографировал астероид около часа, прежде чем он затерялся в тени Земли.
«В то время, когда мы потеряли астероид – когда он стал слишком тусклым, чтобы его можно было увидеть на наших изображениях – мы заставили телескоп двигаться со скоростью пять градусов в секунду, чтобы попытаться не отставать от него. Это достаточно быстро, чтобы большинство других телескопов могли сдаться значительно раньше», — сказал Карета.
«Очень удачно, что этот астероид пролетел ночью над темным небом Аризоны, а затем сгорел перед превосходной сетью камер Western. Трудно представить лучшие обстоятельства для проведения такого рода исследований».
Информация от: Университетом Западного Онтарио.
