До сих пор сортировка метеоритов и установление их траектории происходили «вручную».
Международный коллектив исследователей с участием ученой из Уральского федерального университета и университета Хельсинки Марии Грицевич разработал методику обнаружения метеоритов, основанную на компьютерной обработке автомодельных, то есть скомбинированных, параметров. Статью о проделанной работе группа опубликовала в престижном The Astrophysical Journal.
«Сортировку метеоритообразующих событий осуществляет не человек, а компьютерная программа, — рассказывает Грицевич. — Мы даем ей математическое определение, формулу производства метеорита (таковыми мы считаем объекты, которые на высоте погасания имеют массу не меньше килограмма) и расчетную область автомодельных параметров, указывающих на то, что явления заканчиваются выпадением метеоритов».
Чтобы проверить модель, ученые удостоверяются, что ранее обнаруженные метеориты обладали той же комбинацией параметров. Программа обрабатывает сразу множество событий, поэтому процесс сортировки протекает рациональнее, быстрее, дешевле и при этом не искажается «человеческим фактором», исследовательским субъективизмом.
Первый измеряемый параметр — так называемый баллистический коэффициент. Он показывает отношение массы атмосферного столба, который метеор пробивает, чтобы долететь до Земли, к его собственной массе.
Второй параметр — показатель уноса массы (абляции) метеора. Он отражает отношение начальной кинетической энергии космического тела, когда оно входит в атмосферу, и энергии, которую нужно применить, чтобы полностью разрушить его в атмосфере. Если тело состоит из чистого железа, для его разрушения необходимо много энергии, а если изо льда, то оно испарится само собой, от нагрева при высокоскоростном входе в атмосферу.
Третий параметр характеризует положение тела во время полета: одни тела летят, строго сориентированные в пространстве, другие интенсивно вращаются, провоцируя более мощный унос массы.
«Результаты показывают, что наш метод безразмерных коэффициентов, применение законов подобия — более корректный подход, чем измерение отдельных параметров, без их увязки друг с другом, — подчеркивает Грицевич. — Отношение массы препятствия к массе ударника, как и отношение кинетической энергии тела к энергии разрушения — более обоснованный индикатор, чем масса тела или кинетическая энергия сами по себе».
Метод, предложенный ученой УрФУ и ее коллегами, опробован на 278 крупных объектах, зарегистрированных в течение нескольких лет австралийской наблюдательной сетью Desert Fireball Network, наиболее передовой с точки зрения технологического оснащения и квалификации персонала. Само название сети говорит о том, что Австралия — страна пустынь, эта особенность облегчает поиск метеоритов.
«Я и мои соавторы из австралийского университета Кертин (Curtin University) предсказали, какие из 278 тел окажутся метеоритами и достигнут поверхности Земли на территории Австралии, — делится Грицевич. — И действительно, все четыре метеорита, найденные в австралийских пустынях, идеально совпали с расчетами».
В 2014 году при поддержке метеоритной экспедиции УрФУ под руководством профессора Виктора Гроховского способом, придуманном в университете, на Кольском полуострове найден метеорит Аннама, а в 2018-м в Липецкой области — метеорит Озерки.
Добавим, что компьютерная программа, созданная учеными, открыта и доступна любому «охотнику» за метеоритами, включая любителей — достаточно обладать техникой для наблюдения метеоров.
До сих пор сортировка метеоритов и установление их траектории происходили «вручную», с помощью трудоемкого и долгого анализа разнообразных параметров — массы объекта, его размера, формы, плотности, фрагментации (дробления) и так далее, изменений данных величин во времени.
Ученые «сортировали» метеоритные падения из сотен тысяч метеоров, ежегодно сгорающих в земной атмосфере, и находили метеориты на поверхности Земли, предварительно определив их траекторию. Дело это не терпит промедлений: чем дольше метеорит подвергается окислению, тем больше потери его изначальных свойств и тем меньше он пригоден для изотопного анализа.
Считалось, что наблюдатели имеют дело с метеоритом, если космическое тело достигло высоты 35 км над уровнем моря и замедлилось при прохождении земной атмосферы до скорости 10 км в секунду. Однако во многих случаях оказывалось, что это не так, поскольку на «судьбу» объекта — сгорит он в атмосфере или достигнет поверхности Земли — влияют и другие факторы. К примеру, угол, под которым объект приближается к нашей планете: наклон траектории влияет на наблюдаемую высоту метеора, длительность торможения и продолжительность полета.
Знания о траекториях, гелиоцентрических орбитaх и химическом составе метеоритов принципиально важны: по этим характеристикам можно многое узнать о возникновении и развитии Солнечной системы и Вселенной — например, составить карту: в каком участке Солнечной системы сконцентрирован тот или иной «строительный» материал. Метеориты могут оказаться фрагментами разрушившихся астероидов — более крупных, до сотен километров в диаметре, космических объектов. Тем самым метеориты несут информацию об уже исчезнувших небесных телах.
Как известно, чтобы получить образцы космических веществ, человечеству удалось осуществить лишь три удачные космические миссии — к Луне, комете 81Р/Вильда и астероиду Итокава. В то же время космическое вещество само буквально падает в руки землянам: по оценкам ученых, на нашу планету ежегодно «приземляются» 100 тысяч тонн метеоритов — космических тел массой от нескольких граммов до десятков тонн.
Просмотров: 2632
Автор: Редакция JustMedia.ru
