science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Michigan-meteoor zou onderzoekers kunnen helpen bij het begrijpen van bijna-aardse objectbedreigingen

Krediet:CC0 Publiek Domein

De heldere flitsen die de avondhemel verlichtten bij Detroit, Michigan eerder dit jaar waren niet de enige tekenen van de meteoor die op 17 januari 2018 in de atmosfeer uiteenviel. De meteoorexplosie werd ook vastgelegd door infrasonische microfoons en seismometers, biedt een zeldzame kans om deze gegevens te vergelijken met satelliet- en grondcamerabeelden.

In een rapport in Seismologische onderzoeksbrieven , een team van wetenschappers onder leiding van Michael Hedlin van Scripps Institution of Oceanography gebruikt deze gegevens om de tijd te bepalen, locatie en hoogte van de bolide desintegratie, en om een ​​geschatte opbrengst voor de explosie te berekenen. Bolides, soms "vuurballen, " zijn extreem heldere meteoren die exploderen in de atmosfeer. Ze schatten een waarschijnlijke opbrengst binnen het bereik van 0,8 tot 8,1 ton TNT, en waarschijnlijk gelijk aan 2,2 ton TNT.

Ongeveer 2000 bolides van deze grootte of groter passeren elk jaar de atmosfeer van de aarde, waardoor de Michigan bolide een bijzonder interessante gebeurtenis is om te bestuderen, zeiden Hedlin en collega's. Wetenschappers zouden graag meer willen weten over hoe vaak we aardse objecten met deze opbrengst kunnen verwachten, om de potentiële bedreiging die ze op de grond vormen te beoordelen. Onderzoekers gebruiken ook gegevens van bolide-uitbarstingen als "testcases" om te bepalen hoe goed infrageluid en seismische instrumenten geheime nucleaire testexplosies kunnen lokaliseren en karakteriseren.

Andere bolides zoals de februari 2013 Chelyabinsk, De vuurbal van Rusland is ook intensief bestudeerd door middel van infrageluid, seismische en optische waarnemingen - en beroemd gemaakt door 'dashcam'-video's die zijn gemaakt door Russische chauffeurs. Maar "het is vrij ongebruikelijk dat zulke immense gebeurtenissen plaatsvinden in een zwaar geïnstrumenteerd gebied; ze zouden naar verwachting eens in de paar decennia kunnen plaatsvinden, ' zei Hedlin.

Toen de bolide uit Michigan er doorheen reisde en explodeerde in de lagere atmosfeer van de aarde, het produceerde grote schokgolven en een verscheidenheid aan geluidsgolven, inclusief golven in het laagfrequente of infrageluidbereik onder 20 hertz. Deze golven werden gedetecteerd door infrageluidmicrofoons op seismische stations in het Central and Eastern US Network (CEUSN), ingezet door de oostelijke helft van de continentale Verenigde Staten. De onderzoekers waren ook in staat om de burst te detecteren in seismische golfgegevens verzameld door zeven stations in Michigan, Ohio en Ontario.

Hedlin en collega's maakten berekeningen met deze gegevens om de locatie te bepalen, hoogte, timing en opbrengst van de desintegratie van de bolide. Ze waren in staat om deze waarden te vergelijken met de "grondwaarheid" voor deze kenmerken, zoals berekend door optische waarnemingen van de bolide genomen van talrijke camera's op de grond en van opnames door het Geostationary Lightning Mapper-instrument op een National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) satelliet.

De infrageluid- en seismische berekeningen waren consistent met de optische waarnemingen, concludeerden de onderzoekers, hoewel sommige berekeningen, zoals de locatie en opbrengst van infrageluidgegevens, een grote hoeveelheid statistische onzekerheid bevatten. De seismische gegevens, echter, in staat waren om de locatie en hoogte van de burst binnen kilometers te bepalen, overeenstemming met de optische gegevens.

Als de Michigan bolide de kleinste detecteerbare gebeurtenis is die kan worden gemeten met behulp van CEUSN-gegevens, onderzoekers zouden elk jaar ongeveer 15 gebeurtenissen van deze omvang of groter in het oosten van Noord-Amerika moeten kunnen detecteren, Hedlin en zijn collega's schrijven.

De Michigan-analyse kan onderzoekers die clandestiene kernproeven bestuderen ook helpen om "sommige conclusies te trekken over hoe detecteerbaar antropogene gebeurtenissen van vergelijkbare grootte zouden zijn - hoe ver weg van de explosiebron we signalen zouden kunnen detecteren, bijvoorbeeld, ' zei Hedlin.