• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Forskare ger radar nya förmågor med hjälp av optisk data om meteorer

    Observatorierna ligger 173 km från varandra. Det relativt nära avståndet tillåter mer exakt korrelation av deras data. Kredit:© 2020 Ohsawa et al.

    Man tror att över 1, 000 kilogram så kallat interplanetärt damm faller till jorden varje dag. Detta damm produceras av ett otalligt antal små svaga meteorer, kasserade rester av asteroider och kometer som passerar jorden. Två sätt att studera svaga meteorer är radar och optiska observationer, var och en med fördelar och begränsningar. Astronomer har kombinerat specifika observationer med båda metoderna, och kan nu använda radar för att göra de typer av observationer som tidigare bara optiska teleskop kunde göra.

    Solsystemet är en hektisk plats - förutom de välbekanta stora kropparna, det finns ett oräkneligt stort antal steniga asteroider och isiga kometer. Dessa stannar för det mesta i sina banor långt från jorden, men många strövar också runt i solsystemet. Som de gör, de fäller material på grund av kollisioner, deformationer eller uppvärmning. På grund av detta, Jorden är omgiven av små partiklar som vi kallar interplanetärt stoft. Genom att undersöka storleken och sammansättningen av det interplanetära dammet, astronomer kan indirekt undersöka aktiviteten och sammansättningen av moderkropparna.

    "När i rymden, interplanetärt damm är praktiskt taget osynligt. Dock, runt 1, 000 kilo faller till jorden varje dag i form av små meteorer som visas som ljusa strimmor på natthimlen, " sa astronomen Ryou Ohsawa från Institute of Astronomy vid University of Tokyo. "Vi kan observera dessa med markbaserad radar och optiska instrument. Radar är användbar eftersom den kan täcka stora områden och samla stora avläsningar, men optiska teleskop kan ge mer detaljerad information användbar för våra studier. Så vi bestämde oss för att överbrygga denna klyfta för att öka vår observationskapacitet."

    Det enorma teleskopet i Kiso-observatoriet var vinklat till en punkt 100 km ovanför MU-platsen. Kredit:© 2020 University of Tokyo

    Markbaserad radar är mycket bra på att detektera meteorrörelser, men den avslöjar inte mycket information om meteorernas massa eller sammansättning. Optiska teleskop och sensorer kan härleda dessa detaljer baserat på ljuset som avges av fallande meteorer på grund av interaktion med atmosfären. Dock, teleskop har ett begränsat synfält och saknade tills nyligen känsligheten att överhuvudtaget se svaga meteorer. Ohsawa och hans team ville ge radarobservatorier krafterna hos optiska. Efter några år, de har äntligen lyckats.

    "Vi trodde att om du kunde observera tillräckligt många meteorer samtidigt med både radar och optiska anläggningar, detaljer om meteorerna i den optiska datan kan även motsvara tidigare osynliga mönster i radardata, ", sade Ohsawa. "Jag är glad att kunna rapportera att detta faktiskt är fallet. Vi spelade in hundratals händelser under flera år och har nu fått möjligheten att läsa information om meteormassa från subtila signaler i radardata."

    År 2009, 2010 och 2018, teamet använde radaranläggningen för Middle and Upper Atmosphere (MU), drivs av Kyoto University och ligger i Shigaraki, Shiga prefektur, och Kiso Observatory, drivs av University of Tokyo, på Nagano Prefecture-sidan av Mount Ontake. De är 173 kilometer ifrån varandra, vilket är viktigt:Ju närmare anläggningarna, desto mer exakt kan deras data korreleras. MU pekar rakt uppåt, men Kiso kan vinklas, så det var pekat 100 km ovanför MU-platsen. Teamet såg 228 meteorer med båda faciliteterna, vilket var tillräckligt för att härleda ett statistiskt tillförlitligt samband för att koppla radar och optiska observationer.

    "Dataanalys var mödosam, ", sa Ohsawa. "Ett känsligt instrument kallat Tomo-e Gozen bredfältskamera monterad på Kiso-teleskopet tog över en miljon bilder per natt. Detta är för mycket för oss att analysera manuellt så vi utvecklade mjukvara för att automatiskt känna igen svaga meteorer. Av det vi har lärt oss här, vi hoppas kunna utöka detta projekt och börja använda radar för att undersöka sammansättningen av meteorer. Detta kan hjälpa astronomer att utforska kometer och aspekter av solsystemets evolution som aldrig förr."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com