science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Polarisatie:van een betere zonnebril tot een betere manier om naar asteroïde-oppervlakken te kijken

Krediet:CC0 Publiek Domein

Met dezelfde principes die gepolariseerde zonnebrillen mogelijk maken, een team van onderzoekers van het Arecibo Observatorium in Puerto Rico heeft een techniek ontwikkeld die zal helpen om zich beter te verdedigen tegen asteroïden op een ramkoers met de aarde.

Een nieuwe studie die onlangs is gepubliceerd in Het planetaire wetenschappelijke tijdschrift een betere manier gevonden om radarsignalen te interpreteren die van het oppervlak van asteroïden worden teruggekaatst. De gegevens kunnen ons beter vertellen of een asteroïde poreus is, pluizig of rotsachtig, wat van belang is omdat er honderden asteroïden in de buurt van de aarde zijn die mogelijk de planeet zouden kunnen raken.

"Meer leren over de fysieke eigenschappen van asteroïden is cruciaal in Planetary Defense, ", zegt Dylan Hickson, de hoofdauteur en onderzoekswetenschapper aan het Arecibo Observatorium in Puerto Rico. "Een poreuze, pluizige asteroïde vormt niet zo'n groot gevaar voor inslagen als een dichte, rotsachtige asteroïde doet. Met ons onderzoek kunnen we ons beter voorbereiden op mogelijke asteroïde-impactgebeurtenissen.

Afhankelijk van hun grootte en samenstelling zullen sommige asteroïden in de atmosfeer verbranden, maar anderen kunnen catastrofale schade veroorzaken. Weten hoe we deze potentiële bedreigingen kunnen afwenden, hangt af van wat we weten over hun samenstelling.

Gegevens verzameld van 1999-2015 met het hoofdgerecht van de Arecibo in Puerto Rico werden gebruikt om het onderzoek te voltooien. Arecibo is een faciliteit van de Amerikaanse National Science Foundation, die UCF beheert voor NSF in het kader van een samenwerkingsovereenkomst met Universidad Ana G. Méndez en Yang Enterprises Inc. Het hoofdgerecht stortte in december in, maar het werk gaat door in de rest van de faciliteit, en wetenschappers blijven eerder verzamelde gegevens gebruiken.

Dylan Hickson is onderzoekswetenschapper aan het Arecibo Observatorium in Puerto Rico en hoofdauteur van het artikel. Krediet:Arecibo Observatorium/Israël Cabrera

"Als we een radarsignaal sturen met Arecibo, we kennen de exacte polarisatie van het licht, maar wanneer het van een oppervlak afketst, dat kan veranderen hoe het gepolariseerd is, "zegt Hickson. "Als het oppervlak van de asteroïde een gladde spiegel was, bijvoorbeeld, het zal de polarisatie 'perfect' omkeren wanneer het signaal wordt gereflecteerd. Met een ruw en rotsachtig oppervlak, het licht zal interageren met rotsranden, scheuren, en korrels - en weerspiegelen in een geheel andere polarisatie."

Toen het team Arecibo-gegevens analyseerde, ze splitsten de polarisatie van het ontvangen signaal op in verschillende componenten om te ontcijferen welke oppervlaktekenmerken ze produceerden. Is meer van het oppervlak fijnkorrelig, glad stof, zandachtige korrels of grote rotsen? Of is het oppervlak vol kleine stenen en fijne stofkorrels?

Het gebruik van polarimetrische ontleding (polarisatietechniek) is niet nieuw, maar het is nog niet 100% betrouwbaar. Bijvoorbeeld, wetenschappers van NASA's OSIRIS REx-missie waren verrast door hoe rotsachtige asteroïde Bennu was toen ze vorig jaar arriveerden om een ​​monsterverzamelingsmissie te beginnen. Op beelden van het ruimtevaartuig bleek het oppervlak veel rotsachtiger te zijn dan de aanvankelijke radargegevens aangaven, en het team moest zijn voorbeelddoellocatie aanpassen.

"Onze resultaten bieden een methodologie om meer informatie over de oppervlakte-eigenschappen te extraheren uit waarnemingen, ons een beter beeld te geven van hoe deze mysterieuze oppervlakken eruit zien, Hickson zegt. "Deze methodologie kan niet alleen worden toegepast op archiefgegevens, maar het kan ook worden toegepast op toekomstige waarnemingen, potentieel enorm vergroten van ons begrip van de bredere asteroïde populatie."