Soojemaks muutudes: Maa-lähedaste asteroidide määrimine kuumuse allkirja abil

NASA teadlased avastasid NASi teadlased 2019. aasta APS-i aprillikuisel koosolekul Maa-asteroidide märgamiseks uue infrapunakiirguse tehnika

15. veebruaril 2013 plahvatas taevalaotuses Venemaa linna Tšeljabinski kohal objekt. Plahvatus - mis avastati nii kaugel kui Antartica - oli võimsam kui tuumaplahvatus, 25–30 korda võimsam. See purustas aknad ja sai vigastada umbes 1200 inimest. Tegelikult oli lööklaine nii intensiivselt ere, et võib-olla on see Päikese lühiajaliselt välja lülitanud.

Tšeljabinski tulekera salvestati Kamenski-Uralskyst pärit Tšeljabinski põhjaosast, kus see oli alles koidul. (Planeetide Ühiskonna Instituut)

Tšeljabinski sündmuse peamiseks mureks on asjaolu, et asjaomane meteoor, mis purunes suuremal, suhteliselt väikesel asteroidil, läbimõõduga 17–20 m. Seal on palju, palju suuremaid objekte. Täpselt teades, kus oleks suur eelis.

Selliste objektide asukoha määramine Maa lähedusse - Maaobjektide lähedusse (NEO) ja küsimust, kuidas lööke ära hoida, uurivad Amy Mainzer ja tema kolleegid NASA asteroidi jahipidamise missioonil Jet Propulsioni laboris Pasadenas, Californias. Nad on välja töötanud lihtsa, kuid leidliku viisi, kuidas NEO-sid märgata, kui nad planeedi poole tormavad.

See on pildikogum asteroidi 2305 King WISE kosmoselaevast, mis on nimetatud Martin Luther King Jr järgi. Asteroid kuvatakse oranžide punktide stringina, kuna see on kokkupuudete kogum, mis on kokku pandud, et näidata selle liikumist üle taeva. Need infrapunapildid on värvikoodiga märgistatud, et saaksime neid inimese silmaga tajuda: 3,4 mikronit on kujutatud sinisena; 4,6 mikronit on rohelised, 12 mikronit on kollased ja 22 mikronit on punased. WISE andmete põhjal saame arvutada, et asteroidi läbimõõt on umbes 12,7 kilomeetrit ja peegeldusvõime 22%, mis näitab tõenäolist kivist koostist (NASA)

Mainzer, kes on missiooni peamine uurija, tutvustas Denveris asuvas Ameerika füüsilise seltsi aprillikohtumisel NASA planeetide kaitse koordineerimise büroo tööd - sealhulgas tema meeskonna NEO äratundmismeetodit ja seda, kuidas see aitab maakera tulevasi mõjusid ennetada.

Mainzer ütleb: „Kui leiame objekti vaid mõni päev pärast kokkupõrget, piirab see oluliselt meie valikuid, nii et oleme oma otsingupüüdlustes keskendunud NEOde leidmisele, kui nad asuvad Maast kaugemal, pakkudes maksimaalset aega ja avades üles laiema valiku leevendamisvõimalusi. ”

Läheb soojemaks!

NEOde leidmine pole lihtne ülesanne. Mainzer kirjeldab seda nii, nagu üritaks taevas näha kivisütt.

Ta täpsustab: „NEO-d on olemuselt nõrgad, kuna nad on enamasti tõesti väikesed ja kosmoses meist kaugel.

"Lisage sellele asjaolu, et mõned neist on sama tumedad kui printeritoonerid ja neid on ruumi vaevata märgata väga raske."

See on pilt kavandatud Maa lähiümbruse kaamera (NEOCam) missioonist, mille eesmärk on leida, jälgida ja iseloomustada Maale lähenevaid asteroide ja komeete. Kasutades termilist infrapunakaamerat, mõõdaks missioon NEO-de soojaallkirju sõltumata sellest, kas need on heledad või tumedad. Teleskoobi korpus on mustaks värvitud, et oma soojust tõhusalt kosmosesse kiirgata, ja selle päikesevari võimaldab seda jälgida päikese lähedal, kus Maa-sarnaste orbiidide NEO-d suurema osa ajast veedavad. Taustal on piltide komplekt peamistest turvavööasteroididest, mille on kogunud prototüüpmissioon NEOWISE; asteroidid kuvatakse tausttähtede ja galaktikate taustal punaste punktidena. (NASA)

Selle asemel, et kasutada sissetulevate objektide nägemiseks nähtavat valgust, töötasid Mainzer ja tema JPL / Caltechi meeskond NEOdele iseloomuliku tunnuse - nende kuumuse - asemel.

Asteroidid ja komeedid soojenevad päikese käes ja helendavad eredalt termilise - infrapunakiirguse lainepikkustel. See tähendab, et neid on Maa lähedal asuvate objektide lairibaväljaga infrapuna-uuringu uurija (NEOWISE) teleskoobi abil hõlpsam märgata.

Mainzer selgitab: "NEOWISE missiooniga saame objekte märgata sõltumata nende pinnavärvist ja kasutada seda nende suuruse ja muude pinnaomaduste mõõtmiseks."

NEO pinnaomaduste avastamine annab Mainzerile ja tema kolleegidele ülevaate objektide suurusest ja sellest, millest need on valmistatud - mõlemad kriitilised üksikasjad kaitsva strateegia koostamisel maakera ohustava NEO vastu.

Näiteks on üks kaitsestrateegia NEO füüsiline nihutamine Maakera mõju trajektoorist eemale. Ajutiseks vajaliku energia arvutamiseks on NEO massi üksikasjad ning seetõttu suurus ja koostis üliolulised.

NEOWISE kosmoseteleskoop märkas Comet C / 2013 US10 Catalina kiirust Maa poolt 28. augustil 2015. See komeet tiirus sisse Oorti pilvest, külma, külmunud materjali kestast, mis ümbritseb Päikest Päikesesüsteemi kõige kaugemas osas. üle Neptuuni orbiidi. NEOWISE püüdis komeedi kinni, kuna see aktiviseerus Päikese kuumuse põhjustatud tegevusega. 15. novembril 2015 tegi komeet oma lähima lähenemise Päikesele, sukeldudes Maa orbiidi sisemusse; on võimalik, et see on iidne komeet esimest korda Päikese lähedal. NEOWISE vaatles komeetti kahes kuumutundlikus infrapunalainepikkustes, 3,4 ja 4,6 mikronit, mis on sellel pildil värvilt kodeeritud tsüaaniks ja punaseks. NEOWISE tuvastas selle komeedi 2014. ja 2015. aastal mitu korda; viit säritust näidatakse siin kombineeritud pildil, mis kujutab komeedi liikumist üle taeva. Komeedi eraldatud ohtrad gaasi- ja tolmukogused on sellel pildil punased, kuna need on väga külmad, palju külmemad kui taustatähed. (NASA)

Asteroidide koostise uurimine aitab ka astronoomidel mõista, kuidas ilmnesid olukorrad, mille korral Päikesesüsteem tekkis.

Mainzer ütleb: „Need objektid on oma olemuselt huvitavad, kuna mõned arvatakse olevat sama vanad kui päikesesüsteemi moodustanud algmaterjal.

"Üks asi, mida oleme avastanud, on see, et NEO-de koosseis on üsna mitmekesine."

Mainzer soovib nüüd kasutada NEOde otsimisel kaameratehnoloogia edusamme. Ta ütles: "Me teeme NASA-le ettepaneku uue teleskoobi, Maa-lähi objektiivi kaamera (NEOCam) jaoks, et teha palju põhjalikumat tööd asteroidide asukohtade kaardistamiseks ja nende suuruse mõõtmiseks."

Muidugi pole NASA ainus kosmoseagentuur, kes üritab NEO-sid mõista - Jaapani kosmoseuuringute agentuuri (JAXA) Hayabusa 2 missioon plaanib asteroidilt proove koguda. Mainzer selgitab oma ettekandes, kuidas NASA teeb koostööd globaalse kosmosekogukonnaga rahvusvahelisel jõupingutusel, et kaitsta planeeti NEO mõju eest.