de către Universidad de Antioquia

conexiunea

La 1 februarie 2019, un meteor luminos a traversat cerul deasupra Cubei în mijlocul zilei. Fenomenul, urmat de un traseu de fum (un nor caracteristic lăsat de arsură în atmosfera unui meteoroid) și un boom sonor, a fost asistat de mii de localnici și turiști din regiunea Pinar del Rio (partea de vest a insulă).

Aproape în același timp al impactului, o navă de croazieră ieșea din portul Havanei și la bord, Rachel Cook, o turistă și vloggeră americană, făcea un interval de timp al procesului de andocare. Fără să știe, ea a înregistrat din greșeală unul dintre puținele videoclipuri cunoscute până în prezent cu meteoritul în cădere. Între timp, la 400 km distanță, în Ft. Plaja Myers, Florida, o cameră web a rețelei EarthCam filma activitățile de la prânz pe plajă. Din fericire, camera a vizat direcția corectă pentru a înregistra meteoritul de departe.

La doar câteva minute după eveniment, rețelele de socializare, în special Instagram și Twitter, au primit o inundație de videoclipuri și fotografii făcute de pe insulă, majoritatea arătând urmele de fum lăsate de meteor. Unul dintre aceste videoclipuri a fost deosebit de interesant. A fost înregistrat pe una dintre străzile principale ale orașului Pinar del Rio și a arătat zeci de oameni pe stradă contemplând cu uimire norul rămas (vezi videoclipul din acest link). Deși videoclipul nu arată meteorul, era plin de detalii despre locul și ora când a fost înregistrat.

Toate aceste evenimente au amintit de experiența incredibilă a meteorului de la Chelyabinsk în 2013, când un super bolid foarte luminos a lovit atmosfera într-o zonă populată din vestul Rusiei, devenind singurul eveniment de acest fel la care au asistat oamenii în aproape un secol.

La doar câteva zile după impactul Chelyabinsk, o echipă de astronomi ai Institutului de Fizică de la Universitatea din Antioquia condusă de profesorul Jorge I. Zuluaga a reconstruit traiectoria meteorului Chelyabinsk folosind exclusiv videoclipuri ale fenomenului postate pe YouTube.

Deși multe alte echipe din Rusia, Republica Cehă, Canada și SUA a reconstruit, de asemenea, traiectoria folosind metode și date mai sofisticate.

Astăzi, la doar o săptămână după eveniment și aproape exact la șase ani de la impactul de la Chelyabinsk, aceeași echipă științifică columbiană, folosind din nou informațiile disponibile pe internet, și-a aplicat metodele pentru a reconstitui traiectoria meteorului cubanez. Rezultatele lor au fost incluse într-un manuscris științific care tocmai a fost trimis unui jurnal evaluat de colegi. O preimprimare a manuscrisului este disponibilă în listele arXiv ale Universității Cornell.

„Am avut mare noroc că cel puțin trei videoclipuri relativ fiabile, inclusiv unul cu o calitate incredibilă, ar putea fi disponibile pe internet într-un timp atât de scurt”, explică Zuluaga. "Reconstituirea traiectoriei unui meteor necesită cel puțin trei observatori pe sol. Deși au fost înregistrate mai multe imagini din satelit și disponibile și online, fără observații de la sol, reconstrucția precisă nu este fezabilă".

Potrivit reconstrucției făcute de astronomii columbieni, obiectul care produce meteorul peste Cuba își începe traiectoria în interiorul atmosferei la o altitudine de aproximativ 76,5 km deasupra mării caribe, peste un punct situat la 26 km sud-vest de cheile San Felipe (Cuba). ).

Viteza rocii la contactul său cu atmosfera a fost de 18 km/s (64.800 km/h). Cu o astfel de viteză, aerul subțire al atmosferei ridicate nu a fost suficient pentru a opri obiectul, deși a fost suficient pentru a-l încălzi până când roca a devenit strălucitoare.

Stânca și-a continuat drumul într-o linie aproape dreaptă până la o înălțime de aproximativ 27,5 km. Cam la acea altitudine a început să se dezvolte traseul fumului, observat de mii în Cuba și în imaginile din satelit. Zuluaga și coautorii estimează că norul văzut în Pinar del Rio corespunde unei mici părți din traiectoria meteorului (corespunzând altitudinilor cuprinse între 26 și 22,5 km). Conform filmărilor din acel oraș și reconstrucției columbienilor, explozia s-a încheiat la aproximativ 22 km.

De acolo, sute de fragmente mici care au supraviețuit ablației atmosferice au căzut în multe direcții fără a emite nicio lumină (zbor întunecat). Deși majoritatea acestor mici stânci au ajuns probabil în pădurile Parcului Natural Viñales, unele dintre ele au lovit mai multe case din Valea Viñales, aproape de un punct de reper turistic, „El Mural de la Prehistoria”, la șase kilometri distanță de calea principală a obiectului. Dacă un fragment mare a supraviețuit ablației, probabil că a aterizat în ocean pe coasta de nord-vest a insulei.

După reconstituirea traiectoriei în atmosferă, astronomii columbieni au redat impactul și au descoperit că vinovatul, o piatră cu o dimensiune estimată de câțiva metri și o greutate de aproximativ 360 de tone, provenea dintr-o orbită excentrică în jurul soarelui cu o distanță medie din 1,3 unități astronomice (1 unitate astronomică = 150 milioane km). Înainte de a afecta Pământul, roca a efectuat o rotație în jurul soarelui la fiecare 1,32 ani. Toate acestea s-au încheiat la 1 februarie 2019, când stânca și Pământul s-au regăsit în același punct al spațiului în același timp.

Dar reconstituirea traiectoriei meteorului nu a fost suficientă pentru astronomii columbieni. Mai multe grupuri din întreaga lume lucrează probabil acum la propriile estimări, unele dintre ele folosind date precise din satelit sau informații din rețelele infrasunetice. După cum ne-a învățat impactul Chelyabinsk, acest eveniment atrage atenția multor oameni de știință și este probabil ca alte lucrări să fie publicate despre impactul în următoarele săptămâni sau luni.

Mai interesant, astronomii și-au folosit rezultatele pentru a testa o metodă pe care Zuluaga și Mario Sucerquia, care a fost, de asemenea, un coautor al acestei lucrări, au dezvoltat-o ​​recent pentru a studia impactul asteroidilor împotriva Pământului și Lunii. Metoda, numită Gravitational Ray Tracing (GRT), aplică mai mulți algoritmi concepuți inițial pentru industria grafică pe computer.

În GRT, Pământul nu este lovit de asteroizi, ci este o sursă a acestora. Multe roci sunt lansate (într-un mediu simulat) în mii de direcții pe cer și cu viteze diferite, dintr-o anumită locație geografică (o plajă din nord-vestul Cubei sau o vale pe lună). Rocile care ajung pe orbite în jurul soarelui, asemănătoare asteroizilor deja descoperiți, sunt semnalate ca potențiali factori de impact. Stâncile cu orbite care nu sunt tipice pentru obiectele din apropierea Pământului (NEO) sunt semnalizate ca obiecte nenaturale.

Folosind rocile marcate ca potențiali asteroizi, astronomii au reușit să creeze hărți pe cer cu direcțiile din care ar putea ajunge un asteroid real. Sau cel puțin așa afirmă teoria Zuluaga și Sucerquia.

Astronomii columbieni au descoperit că metoda lor teoretică a prezis ceea ce vedeau cubanezii: o piatră care venea din sud într-o traiectorie înclinată în jurul a 30 de grade față de orizont.

Pentru a verifica dacă acest rezultat nu a fost doar produsul întâmplării, au efectuat un calcul similar la evenimentul de la Chelyabinsk. Din nou, metoda a prezis că la momentul și locația impactului rusesc, cea mai probabilă regiune de pe cer de unde ar putea ajunge un asteroid se uita spre nord-est, la o altitudine de 20 de grade. Obiectul propriu-zis a apărut aproape în direcția estică și la exact 20 de grade de înălțime.

Dar, totuși, coincidența dintre predicțiile GRT și condițiile reale ale impactului Chelyabinsk și Cuba ar putea fi, de asemenea, aleatorie. Cu toate acestea, ar putea dezvălui și un adevăr mai profund, și anume faptul că cercetătorii ar putea prezice direcția din cer de la care un meteor ar putea ajunge în oraș (dacă efectul respectiv se produce).

"Abia după recentul boom digital ne-am dat seama cât de frecvent și potențial de periculos ar putea fi impactul meteoroizilor mici asupra zonelor populate", spune Mario Sucerquia. El adaugă: "Din păcate, nu suntem încă capabili să ne apărăm societatea împotriva acestei amenințări; munca noastră sugerează că, în principiu, am putea fi pregătiți, cel puțin cu o anumită cunoștință, pentru impacturile viitoare".

Prof. Pablo Cuartas, coautor al lucrării, spune: „Dimensiunea relativ mică a meteoroizilor, precum cele care au căzut în Chelyabinsk și Cuba, le-a făcut practic nedetectabile înainte de impact. Deoarece detectarea este aproape imposibilă, riscul ca astfel de evenimente dăunătoare să se întâmple în zonele foarte populate este mare; rezultatele noastre sugerează că putem prezice în avans cel puțin din ce direcție vor veni. "

În cele din urmă, el spune: „Ar trebui să fim pregătiți pentru următorul proiectil”.

Mario Sucerquia este și mai direct: „Ar trebui să verificăm tot timpul probabilitățile de impact cel puțin în zonele populate; acest lucru ca parte, de exemplu, a unui protocol public, ne poate ajuta să luăm măsuri preventive în fața amenințărilor de impact”.

Mai multe informatii: Date și software dezvoltate pentru lucrare: github.com/seap-udea/MeteorTrajectories.

Putem prezice condițiile de impact ale meteoroizilor de dimensiunea unui metru? arxiv.org/abs/1902.03980

Jorge I Zuluaga și colab. Către o determinare teoretică a distribuției probabilității geografice a impactului meteoroidelor pe Pământ, Notificări lunare ale Royal Astronomical Society (2018). DOI: 10.1093/mnras/sty702