03.06.2020
Международная группа ученых разработала новый метод классификации метеороидов. С помощью этого метода ученые точно и быстро определяют метеоритные падения, а затем место, куда упал метеорит. Соответственно, это помогает оперативно находить «космических пришельцев» и получать достоверные сведения о составе внеземных тел, которые за время пребывания на Земле не успевают окислиться. Таким образом, ученые получают ценную информацию об орбитах этих тел до столкновения с Землей и, следственно, о развитии и строении Солнечной системы. В работе принимали участие специалисты Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург), Финского института геопространственных исследований, Института космических наук (Испания) и Университета Западного Онтарио (Канада)
Новый метод способствует решению проблемы астероидно-кометной опасности. По размеру и свойствам космического тела ученые могут предсказать последствия его падения на Землю и понять — сгорит ли оно в атмосфере или опасность необходимо устранять еще в космосе. Учитывая, что ежегодно Земля «принимает» порядка 100 тысяч тонн метеорных тел, а масса метеоритов может достигать десятков тонн, быстрота и точность их обнаружения серьезно повышают уровень безопасности Земли в планетарном масштабе. Новый метод уже апробировали на 278 метеорных событиях, зафиксированных австралийской мониторинговой сетью Desert Fireball Network: сеть использует новый метод для оперативного обнаружения метеоритов.
«Мы сгруппировали разнообразные характеристики — формы, состава, прочности, плотности, массы метеороида, угла его траектории — в двух автомодельных переменных α и β. Баллистический коэффициент α пропорционален массе препятствия столба атмосферного воздуха вдоль траектории с поперечным сечением метеороида, деленной на его дoатмосферную массу. Другими словами, α выражает интенсивность сопротивления, которое метеорное тело испытывает во время своего полета. Еще проще — темп замедления метеороида в атмосфере. Параметр уноса массы β пропорционален кинетической энергии метеороида, отнесенной к энергии, необходимой для его полного разрушения в атмосфере, и характеризует скорость потери массы метеороида вдоль светящейся части его траектории», — объясняет соразработчик нового метода, старший научный сотрудник лаборатории Extra terra consortium УрФУ Мария Грицевич.
Таким образом, ученые относят каждое метеорное событие к определенной группе с помощью двух уравнений. Одно (в нем участвуют обе переменных α и β) описывает, как высота метеорного тела меняется в зависимости от его скорости. Другое (в котором используется только β) отражает зависимость массы от скорости метеороида.
«Параметры α и β можно получить из наблюдений атмосферных траекторий метеорных тел при их замедлении. Другие необходимые параметры полета метеоров, например, коэффициент абляции — уменьшения массы метеороидов при прохождении плотных слоев атмосферы — выводятся из этих двух значений. Принципиально важно, что в нашем случае классификация метеороидов производится на основе не предположений, как раньше, а только реальных наблюдений. При этом у каждого отдельного метеорного события своя, единственная, пара переменных α и β, которые, следовательно, обеспечивают однозначность интерпретаций», — комментирует ученик Марии Грицевич и соавтор Мануэль Морено-Ибаньес из Института космических наук.
Разработчики убеждены: применение их критерия делает расчеты гораздо более простыми, быстрыми, в то же время детальными и экономичными, а главное — объективными и точными. Человеческий фактор, субъективность предположений исключаются, вводные данные подвергаются компьютерной обработке. Надежность нового подхода позволяет, в частности, достоверно классифицировать фрагментированные и полностью аблированные метеороиды, подвергшиеся сильному воздействию земной атмосферы, такие как Тунгусский феномен.
Предыдущий метод классификации, так называемый критерий РЕ, был разработан в 1976 году учеными из Чехословакии и США Зденеком Цеплехой и Ричардом МакКроски. Он связывал несколько параметров — плотность, пористость, начальную массу и скорость, форму и размер, угол траектории входа в атмосферу Земли и высоту погасания.
На протяжении многих лет критерий PE широко и безальтернативно использовался в науке. Однако большое количество переменных величин, гипотетический характер таких из них, как плотность и масса, усреднения и округления вводных параметров приводили к искаженности результатов. В конце концов потребовался пересмотр критерия. Эту работу, с учетом современных возможностей компьютерной обработки данных, и совершил коллектив ученых из Екатеринбурга, Хельсинки, Лондона (Канада, Онтарио) и Барселоны.
Методология опубликована в научном журнале в области астрономии и астрофизики Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Великобритания).
Пресс-служба Уральского федерального университета
Нет комментариев