science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Steenijzermeteoor veroorzaakte inslagflits van augustus bij Jupiter

De film speelt in slow motion af, maar het werd vastgelegd met een snelheid van 83 frames per seconde. De flits duurt ongeveer 1,5 seconde en is goed zichtbaar als een lichtpuntje aan de linkerkant van de planeet met een ring eromheen in de helderste frames veroorzaakt door diffractie in de optiek van de telescoop. De flitser heeft structuur, het verlicht, vergaat en wordt weer helderder, wat kenmerkend is voor de fragmentatie van de inslag in de bovenste atmosfeer van de planeet. De film is in zwart-wit, maar is vastgelegd met een roodfilter. Krediet:E. Chapel

Analyse van een heldere flits in de atmosfeer van Jupiter, waargenomen door een amateurastronoom in augustus 2019, heeft onthuld dat de waarschijnlijke oorzaak een kleine asteroïde was met een dichtheid die typerend is voor steenijzermeteoren. Bij de inslag is naar schatting energie vrijgekomen die gelijk is aan een explosie van 240 kiloton TNT - ongeveer de helft van de energie die vrijkwam bij het evenement in Chelyabinsk in 2013 op aarde. De resultaten zijn vandaag gepresenteerd op de EPSC-DPS Joint Meeting 2019 in Genève.

Ethan Chappel uit Cibolo Texas legde op 7 augustus om 04:07 UTC een korte lichtflits vast in video-observaties van Jupiter met een kleine telescoop in zijn achtertuin. De flits duurde ongeveer 1,5 seconde en, op zijn hoogtepunt, leek zo helder als Jupiters maan Io. Chappel zette zijn observaties het volgende half uur voort zonder te weten dat hij de enige getuige was geweest van een planetaire botsing.

Eenmaal binnen, Chappel analyseerde de videogegevens met behulp van DeTeCt, een open source software die speciaal is ontworpen om effecten in Jupiter te identificeren. Bij het vinden van een duidelijk beeld van een flits in een van de video's, hij kwam snel in contact met de ontwikkelaars van het DeTeCt-project, Marc Delcroix en Ricardo Hueso, die op hun beurt contact zochten met hun grote netwerk van amateurs om te zien of er nog andere detecties waren gedaan.

Marc Delcroix, een Franse amateur-astronoom, zei:"Ik was opgetogen toen Ethan contact met me opnam. Dit is de eerste inslagflits bij Jupiter die is gevonden met behulp van de DeTeCt-software. Deze detecties zijn uiterst zeldzaam omdat de inslagflitsen zwak zijn, kort en kan gemakkelijk worden gemist tijdens het urenlang observeren van de planeten. Echter, zodra een flits wordt gevonden in een video-opname, kan deze worden geanalyseerd om de energie te kwantificeren die nodig is om deze zichtbaar te maken op een afstand van 700 miljoen kilometer."

Afbeelding van Jupiter verwerkt op basis van afbeeldingen die kort na de inslag door Ethan Chappel zijn verkregen. Een afbeelding van de flits die door de inslag is geproduceerd, is op de juiste plaats over de kleurenafbeelding toegevoegd. Krediet:E. Chapel

In de afgelopen maand, Ramanakumar Sankar en Csaba Palotai van het Florida Institute of Technology (FIT), hebben een grondige analyse van de gegevens gemaakt. Ze schatten op basis van de energie die vrijkomt bij de flits dat het botslichaam een ​​object met een diameter van ongeveer 12-16 meter en een massa van ongeveer 450 ton zou kunnen zijn dat uiteenviel in de bovenste atmosfeer op een hoogte van ongeveer 80 kilometer boven de wolken van Jupiter. Sankar en Palotai's modellen van de lichtcurve voor de flits suggereren dat het botslichaam een ​​dichtheid had die typerend is voor steenijzermeteoren, wat aangeeft dat het een kleine asteroïde was in plaats van een komeet.

Hueso, van UPV/EHU in Spanje, heeft een zeer vergelijkbare schatting gemaakt voor de grootte en massa van het botslichaam door vergelijkingen met de eerder gedetecteerde inslagflitsen. De flits lijkt de op één na helderste van de zes die tot nu toe bij Jupiter zijn waargenomen en biedt het grootste potentieel voor gedetailleerde gegevensanalyse.

"Met zes inslagflitsen waargenomen in tien jaar sinds de eerste flits werd ontdekt in 2010, wetenschappers krijgen steeds meer vertrouwen in hun schattingen van de impactsnelheid van deze objecten in Jupiter. De meeste van deze objecten raken Jupiter zonder te worden opgemerkt door waarnemers op aarde. Echter, we schatten nu dat elk jaar 20-60 vergelijkbare objecten met Jupiter inslaan. Vanwege de grote omvang en het zwaartekrachtsveld van Jupiter is deze impactsnelheid tienduizend keer groter dan de impactsnelheid van vergelijkbare objecten op aarde, ' zei Hueso.

  • Dit beeld werd geproduceerd door de software DeTeCt bij het analyseren van een van de verschillende video-waarnemingen die door Ethan Chappel zijn verkregen. De software heeft de locatie van de inslagflits geïdentificeerd en gemarkeerd. DeTeCts voert differentiële beelden van een video uit terwijl het de positie van elk frame corrigeert tegen vervormingen veroorzaakt door atmosferische turbulentie. E. Kapelle/R. Hueso/M. Delcroix/DeTeCt

  • Gedetailleerde analyse van de flitser van software geschreven door UPV/EHU. De linkerafbeelding toont een duidelijk beeld van de flitser en Jupiter van het toevoegen van verschillende afbeeldingen van de video in de buurt van de piekhelderheid van de flitser. De afbeelding in het midden trekt een referentiebeeld van de planeet af en toont alleen de bijdrage van de inslagflits. De rechter afbeelding toont een zoom van de flitser op het hoogtepunt van zijn helderheid. De structuur van de centrale flits en de heldere ring eromheen worden geproduceerd door optische effecten in de telescoop die diffractie worden genoemd. Zelfs op de schaal van deze zoom is de flits een punctuele bron die de atmosfeer van Jupiter over een heel klein gebied verlicht. Krediet:E. Chapel/R. Hueso/M. Delcroix/DeTeCt

  • Lichtcurve van de inslagflits die de tijdstructuur van de vuurbal in de atmosfeer van Jupiter toont. E. Kapelle/R. Sankar/C. Palotai

Hueso en Delcroix hopen dat meer amateurastronomen DeTeCt routinematig zullen gebruiken om video-observaties van Jupiter en Saturnus te analyseren, zodat meer van deze inslagen kunnen worden gevonden en bestudeerd.

Marc Delcroix zei:"De amateurgemeenschap is geprikkeld door dit evenement en het aantal waarnemers en het volume aan gegevens dat wordt verwerkt neemt snel toe. DeTeC is een fantastische showcase voor pro-am-samenwerking."