Karta över återhämtningsplatserna för Aletai massor. Närbilden av återställningsplatser i Xiaodonggou-området visas i det övre högra hörnet. Endast massorna som anges i Meteoritical Bulletin (www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php) plottas. Grundkartan är från Google Earth. Asterisk betecknar den icke namngivna massan på 15 kg som hittades i Xiaodonggou-området nära Wuxilike och Akebulake utan exakt latitud och longitud. Vi ritar det i mitten mellan Wuxilike och Akebulake. Kredit:Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Under deras intåg på jorden kan meteoroider och asteroider deponera energi, vilket orsakar stor oro för astrofysiker. De senaste upptäckterna av de massiva Aletai-järnen i nordvästra Kina utgör det längsta kända strödda fältet, ungefär 430 kilometer, som indikerar denna unika process. Med hjälp av petrografiska studier och spårelementstudier föreslår forskare att Aletai-massor uppvisar unika kompositioner och därför kan komma från samma händelse.
I en ny rapport som nu publicerats i Science Advances , Ye Li och ett team av forskare vid den kinesiska vetenskapsakademin, University of Arizona, USA, och Institutet för kärnforskning i Ungern, använde numeriska modeller för att antyda att stenhoppningsliknande bana är associerad med en grund ingångsvinkel för att underlätta det exceptionellt långsträckta fältet för ett enkroppsscenario. Även om banan för stenhoppning inte skulle bidra till en stor slagenergi på marken, tror teamet att det kan leda till energiförlust under sin extremt långdistansflygning.
Meteoroider kommer in i jordens atmosfär
Meteoroider och asteroider kan invadera jordens atmosfär med olika ingångsvinklar och hastigheter för att bryta upp i fragment i atmosfären och falla som meteorskurar för att skapa trattar och kratrar. Under processen kan meteoroider och asteroider avsätta stora mängder kinetisk energi som orsakar explosioner och påverkar ekosystemet. Det är därför avgörande att förstå hur meteoroider faller genom atmosfären. De massiva Aletai-järnen återfanns först i Aletai-regionen i nordvästra Xinjiang, Kina, nära gränsen mellan Kina och Mongoliet. Det extraordinära långsträckta fältet innebär att banan eller dynamiken hos asteroiden Aletai är unik. I detta arbete genomförde Li och teamet en omfattande studie av petrologi och geokemi av hela bergarter med radionuklidanalys och numerisk modellering för Aletai-järn. Resultaten visade ett 430 km långt utspridda fält.
Spårämnen kontra Au för Aletai-järn. Aletai-data från denna studie och IIIE- och IIIAB-data för jämförelse. IIIAB-data från Chabot och Zhang. IIE-data från Malvin et al. och online Meteoritical Bulletin Database (www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php). U, Ulasitai; Wu, Wuxilike; Ak, Akebulake; Ar, Armanty. Kredit:Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Forskare hade tidigare utfört petrografiska studier för några stora massor och i detta arbete utförde teamet detaljerade mineraliseringsstudier för tidigare hämtade massor av Akebulake och WuQilike asteroider. De använde sedan neutronaktiveringsanalysdata för Aletai-järn och noterade utvalda element, inklusive koppar- och guldinnehåll. Forskarna studerade radionuklidinnehållet och den initiala massan av Aletai och krediterade en större initial massa till asteroiden; vilket är mer realistiskt. Med hjälp av numeriska simuleringar indikerade teamet sedan flygriktningen för Aletai att vara från sydväst till nordväst, med sönderfall som inträffade nära nordvästra regionen. Teamet testade asteroidens dynamik genom att anta en enda kroppsinträde i atmosfären. Under numeriska simuleringar använde de Monte Carlo-metoden och matade in tre grundläggande parametrar inklusive initial hastighet, initial massa och ingångsvinkel. Bland variablerna beskrev den stenhoppningsliknande banan flygvägen för proverna.
Det unika strödda fältet med en stenhoppningsliknande bana
För alla prover med en strödd åkerlängd på mer än 430 km föreföll den stenhoppningsliknande banan vara nödvändig. Forskarna utforskade Aletai-banan via Markov Chain Monte Carlo-metoden, och resultaten visade att Aletai-asteroiden hade en initial hastighet på ungefär 11,9 till 14,9 km/s. Forskarna beräknade också en ingångsvinkel på 6,5 till 7,5 grader med en initial massa på ungefär 280 till 3440 ton med en radie som sträcker sig från 2,1 till 4,7 m. Den slutliga anslagshastigheten och anslagsenergin var relativt låga med en anslagsvinkel på 19 till 26 grader.
MC-modelleringsresultat för asteroiden Aletai. Plottning av ingångsvinkeln mot initialhastigheten (A) och längden på det utströdda fältet kontra ingångsvinkeln (B) baserat på Monte Carlo-metoden. I (A) hänvisar de grå fläckarna till proverna med direkt fallande bana, de röda fläckarna hänvisar till proverna med stenhoppningsliknande bana och de blå fläckarna hänvisar till proverna som jordens betar. De schematiska bandiagrammen från Monte Carlo-modellering visas till höger. I (B) hänvisar de öppna cirklarna till proverna med en stenhoppningsliknande bana, och de heldragna cirklarna hänvisar till de direkt fallande föremålen. Längden på strödda fält antas motsvara det längsta avståndet mellan fragment som väger över 0,5 ton individuellt. Panel (B) visar endast prover med en längd av strödda fält mindre än 3000 km; det finns också några prover med längd över 3000 km. Kredit:Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
En representativ bana rörelse av asteroiden Aletai. Siffrorna ovanför x-axeln hänvisar till den beräknade vikten av slutliga massor, och här visas endast fragment med vikt över 0,5 ton. De för närvarande kända Aletai-massorna är markerade med röda ellipser längs x-axeln. θi =ingångsvinkel, mi =initial massa, vi =initial hastighet, mTF =vikten av totala slutliga fragment, mMF =vikten av det största slutliga fragmentet, D>0,5 ton =det längsta avståndet mellan fragment med individuell vikt över 0,5 ton (antas vara lika med längden på det strödda fältet), D>20 ton =det längsta avståndet mellan fragment med individuell vikt över 20 ton, och WuQ =WuQilike. Grundkartan är från Google Earth. Kredit:Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Posteriora fördelningar av ingångsvinkel, initial hastighet och initial massa eller radie från MCMC-modellering. In the histograms, the red line marks the median value, the dotted light blue lines constrain 95% credible bounds, and the dotted dark blue lines constrain 99% credible bounds. The results shown on the top of histograms are from 99% credible bounds. Kredit:Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Outlook:Understanding asteroid Aletai
In this way, Ye Li and colleagues showed how the asteroids Akebulake, WuQilike and Aletai masses shared strong similarities in mineral chemistry. The scientists analyzed these masses that maintained identical bulk compositions to suggest pairing in the Aletai masses. They characterized the Aletai irons by higher gold and copper content, and unexpected contents of iridium. The team then combined additional geochemical data with petrologic compositions of Aletai iron to describe its unique and incomparable nature to other samples in the world meteorite collection. The outcomes suggest all Aletai masses to be from the same fall event. The modeling results further highlighted the fragmentation of Aletai into smaller pieces in the atmosphere while emphasizing the entry angle to Earth. The team underscored the significance of the stone skipping–like trajectory, which had not been previously identified, and potentially overlooked in the historical record, and credited its uniqueness to its geochemistry and extremely long-distance flight. + Utforska vidare
© 2022 Science X Network
