https://frosthead.com

Tutvustame globaalseid jõupingutusi öötaeva kaardistamiseks

30. septembril kell 8:16 lendas Araabia Ühendemiraatide kohal taeva kohal hele tulekera. Allpool asuvas kõrbes ärkasid kaamerad elule, jälgides ja registreerides automaatselt tulekera möödumist. Tekkiva AÜE astronoomiliste kaamerate võrgustiku seirejaamad salvestasid andmeid ja jagasid neid teiste jaamadega, mis on levinud kogu maailmas. California SETI instituudi meteooriastronoom Peter Jenniskens kasutaks neid andmeid tulekera trajektoori arvutamiseks ja Maale viinud orbiidi rekonstrueerimiseks.

Seotud sisu

  • Muidugi, Maa võib saada surmava asteroidi pihta - aga seal on pahupool
  • Kosmosesõidu avamine kogu maailmale

Jaamad on osa Allsky meteoriidiseire (CAMS) kaameratest, mis on Jenniskensi asutatud ja juhitud projekt. AÜE jaamad, mille asutasid Abu Dhabis asuv Rahvusvaheline Astronoomiakeskus, on viimased, kes on Internetti jõudnud; kolmas ja viimane jaam hakkasid lindistama kaks päeva pärast seda, kui tulekera lendas pea kohale. Kuigi võrk jälgib dramaatilisi tulepalle ja ennustab, kuhu meteoriidid võivad maanduda, on selle peamine eesmärk kaardistada meie kohal ilmuvad meteooride hoovihmad.

Maa orbiidi lähedal mööduvate meteoorivoogude tuvastamine ja jälgimine nõuab globaalseid jõupingutusi. Ehkki iga jaam saab taevast jälgida ainult kohaliku öö ajal, saavad astronoomid tervikpildi kokku panna, analüüsides kogu võrgu ühendatud andmeid. See on oluline, sest meteoorilõikude kaardistamine pole lihtsalt viis meie naabruskonnaga tutvumiseks. See pakub ka vihjeid emakeha - komeedi või asteroidi, mis tekitas duši - tuvastamiseks, pakkudes teadlastele haruldast pilku meie päikesesüsteemi varasemasse ajaloosse.

“On tõesti põnev jälgida, kuidas meie pea kohal toimuv pidevalt muutub. Maa orbiidi lähedal toimub palju, ”ütleb Jenniskens. CAMS-i andmetest üles ehitatud interaktiivne visualisatsioon võimaldab kasutajatel seda taevalikku tantsu uurida ja vaadata Päikesesüsteemi kaudu liikuvaid rekonstrueeritud meteoorivooge.

CAMS-i kaamerate poolt jäädvustatud Geminidi meteoorduši jäljed 13. detsembri 2012 öösel. GAMS-i meteoorduši jäljed, mis on jäädvustatud CAMS-i kaamerate poolt ööl vastu 13. detsembrit 2012. (Peter Gurali / Allsky meteoriidiseire kaamerate koostamine)

Leideni ülikooli bakalaureuseõppena käis Jenniskens sõpradega Hollandi maapiirkonna kohal meteoore jälitamas, jälitades nende marsruuti tähekaardil pliiatsi ja joonlaua abil. Neid huvitas tuttavate dušide (nt Perseids ja Orionids) varieeruvus, aga ka kohati salvestatud juhuslike dušide tundmaõppimine.

"Märkasime, et need tegelikult juhtusid, ja kuulsime teiste amatöör-astronoomide teateid, kes nägid neid ebaharilikke dušše, " meenutab Jenniskens. "Need kestaksid vaid tund või kaks ja oleksid üsna suurejoonelised, kuid neid näeksid ainult kaks inimest."

Nende ebaregulaarsete dušide ennustamine oli sel ajal saadaval olevate mudelite ja arvutusriistade jaoks liiga keeruline probleem. Jenniskens otsustas tõestada juhuslike dušide olemasolu ja ennustada nende ilmumist. Aastal 1995 ennustas ta sporaadilise Alpha Monocerotid meteooride tagasitulekut ja sõitis Hispaaniasse, et jälgida lühikest puhangut, kinnitades tema ennustust.

Meie kodu taevaümbrusest tervikpildi loomine nõuab aga enamat kui juhuslike meteooride hoovihma ennustamist. Ideaalis ehitataks meteoorilõikude kaart öötaeva pideva registreerimisega. Ja see oli võimalik alles selle sajandi alguses, kui videovalvekaamerad muutusid piisavalt tundlikuks, et salvestada palja silmaga nähtavaid tähti.

“Kui saate filmida tähti, mida näete palja silmaga, saate filmida ka meteoore, ” selgitab Jenniskens. Astronoom Peter Gurali abiga, kes töötas välja videosalvestustes meteooride tuvastamise algoritmid, juurutas Jenniskens 2010. aastal Californias esimese CAMS-i võrgu.

California võrk koosnes kolmest üksteisest eraldatud jaamast, et võimaldada triangulatsiooni; igas jaamas oli 20 kaamerat, et katta taevas täies ulatuses. Kui 60 kaameraga võrk oli suurepärane vahend meteooride registreerimiseks ja jälgimiseks, siis sellel oli üks oluline puudus: Californias pole see alati öö. Sporaadilised meteooride hoovihmad võivad olla üsna lühikesed ja kui üks juhtuks sel ajal, kui California võrku kataks pilved või pimestaks päikesevalgus, siis selle kohta midagi pole. Ainus lahendus oli CAMS-võrgu laiendamine, rakendades rohkem jaamu kogu maailmas.

"Idee oli teha kõik endast olenev, et võrk saaks kasvada, et saaks kasutusele võtta rohkem kaameraid, " ütleb Jenniskens. CAMS-jaama seadistamise juhised on saadaval veebisaidil. Samuti pakub projekt vajalikku tarkvara ja aitab seda üles seada. Alates 2010. aastast on võrk pidevalt kasvanud. California võrk kasvas 80 kaamerani ja Floridasse Arizonasse ning Põhja-Atlandi rannikule loodi uued võrgud.

Hiljem läks projekt ülemaailmseks, võrguga Beneluxi riikides, teises Uus-Meremaal ja lõpuks viimase lisandumisega AÜE-s.

CAMSS-PJ-1b.jpg Peter Jenniskens poseerib varustusega kahele Uus-Meremaa CAMS-i jaamale vahetult enne nende saatmist lõunapoolkerale. (Allsky meteooride seirekaamerad)

Jaamade kaudu, mida jaotatakse kogu maailmas, on CAMS-i võrgul palju parem võimalus hajutada hoovihma. AÜE ja California asuvad täpselt 12 ajavööndit, mis tähendab, et võrk on põhjapoolkera talvel kogu öösel levialas. Kohalikud võrgud võivad olla ka uurimis- ja teavitustöö keskustena; Rahvusvahelise astronoomiakeskuse direktor Mohammad Odeh kavatseb järgmisel aastal rääkida projektist ja soovib, et kohalikud instituudid töötaksid AÜE võrgu andmetega.

Jenniskens loodab, et võrk laieneb, hõlmates rohkem lõunapoolkera jaamu, täites põhjapoolkera suvel leviala; Praegu võtab ta ühendust mitme lõunapoolkera riigi potentsiaalsete partneritega. Laiem ülemaailmne leviala on juba dividende maksnud: 2015. aastal valis Uus-Meremaa jaam ootamatu duši, mis saavutas haripunkti aastavahetuse pidustuste ajal, pistades ilutulestikku palja silmaga meteooridega.

Meteoorilõikude jälgimine võimaldab teadlastel jälgida vanema komeedi või asteroidi orbiiti, mis läbib Maa orbiidile üsna lähedal. "Astronoomid kaardistavad universumi suuremahulist struktuuri, kuid meteooride kaardistamise jõupingutused on meile väga lähedal, väga lähedal Maale, " ütleb Jenniskens. “See on tõesti põnev ja alles nüüd vaadeldes.” See ei aita mitte ainult astronoomidel päikesesüsteemi ajaloost teada saada, vaid pakub ka lisateavet Maa lähedal asuvate asteroidide omaduste kohta.

Vahel põleb suurem meteoroid atmosfääri läbi hiilgava tulekerana enne meteoriitide killustumist ja pinnale saatmist. Need meteoriidid põhjustavad harva olulist kahju, kuid need annavad meie Päikese süsteemi ajaloost läbilõike meie planeedi pinnale. Taastatud fragmentide koostis koos rekonstrueeritud orbiidiga annab uurijatele teavet emakehade ja nendest pärit prügi väljade kohta.

CAMS-i võrgu andmete abil saavad astronoomid meteoriitide maabumiskohta ligikaudselt ennustada ja otsinguala visandada. AÜE tulekera ennustas, et ta saatis alla mõne sentimeetri suurused meteoriidid, nii et Mohammad Odeh võttis neid jahtiva meeskonna.

Kahjuks sisaldas ennustatud maandumisala lammutuskohta, samuti kaubanduskeskust, sadamat ja piiranguvööndit. "Leidsime piirkonnast hõlpsalt 2–3 tuhat väikest musta kivi, " ütleb Odeh. “Seal oli väikeste mustade kividega mägesid ja otsingut oli ebapraktiline jätkata.” Vaatamata tühjade kätega üleskerkimisele nimetab Odeh otsingut AÜE meeskonna õppimiskogemuseks - et nad oleksid järgmisel korral paremini ette valmistatud killuke Päikesesüsteemi langeb Maale.

Tutvustame globaalseid jõupingutusi öötaeva kaardistamiseks