Men denkt dat meer dan 1 Elke dag valt er 000 kilo zogenaamd interplanetair stof op de aarde. Dit stof wordt geproduceerd door een onnoemelijk aantal kleine zwakke meteoren, afgedankte overblijfselen van asteroïden en kometen die langs de aarde passeren. Twee manieren om zwakke meteoren te bestuderen zijn radar en optische waarnemingen, elk met voordelen en beperkingen. Astronomen hebben specifieke waarnemingen gecombineerd met beide methoden, en kan nu radar gebruiken om het soort waarnemingen te doen dat voorheen alleen optische telescopen konden maken.

Het zonnestelsel is een drukke plaats - naast de bekende grote lichamen, er is een ontelbaar groot aantal rotsachtige asteroïden en ijzige kometen. Deze blijven meestal ver van de aarde in hun baan, maar velen zwerven ook rond in het zonnestelsel. Zoals ze doen, ze verliezen materiaal door botsingen, vervormingen of verhitting. Hierdoor, de aarde is omgeven door kleine deeltjes die we interplanetair stof noemen. Door de grootte en samenstelling van het interplanetaire stof te onderzoeken, astronomen kunnen indirect de activiteit en samenstelling van de moederlichamen onderzoeken.

"Als je in de ruimte bent, interplanetair stof is praktisch onzichtbaar. Echter, rond 1, 000 kilogram valt elke dag op de aarde in de vorm van kleine meteoren die verschijnen als heldere strepen aan de nachtelijke hemel, " zei astronoom Ryou Ohsawa van het Instituut voor Astronomie van de Universiteit van Tokio. "We kunnen deze waarnemen met radar op de grond en optische instrumenten. Radar is handig omdat het grote gebieden kan bestrijken en enorme metingen kan verzamelen, maar optische telescopen kunnen meer gedetailleerde informatie geven die nuttig is voor onze studies. Dus wilden we deze kloof overbruggen om onze waarnemingscapaciteit te vergroten."

Grondradar is erg goed in het detecteren van de beweging van meteoren, maar het onthult niet veel informatie over de massa of samenstelling van de meteoren. Optische telescopen en sensoren kunnen die details afleiden op basis van het licht dat wordt afgegeven door vallende meteoren als gevolg van interactie met de atmosfeer. Echter, telescopen hebben een beperkt gezichtsveld en misten tot voor kort de gevoeligheid om zwakke meteoren te zien. Ohsawa en zijn team wilden radarobservatoria doordrenken met de krachten van optische. Na een aantal jaar, het is ze eindelijk gelukt.

"We dachten dat als je genoeg meteoren tegelijk kon observeren met zowel radar als optische faciliteiten, details van de meteoren in de optische gegevens kunnen ook overeenkomen met eerder onzichtbare patronen in de radargegevens, " zei Ohsawa. "Ik ben blij te kunnen melden dat dit inderdaad het geval is. We hebben honderden gebeurtenissen gedurende meerdere jaren vastgelegd en hebben nu de mogelijkheid gekregen om informatie over meteoormassa te lezen uit subtiele signalen in radargegevens."

In 2009, 2010 en 2018, het team gebruikte de Middle and Upper Atmosphere (MU) Radar-faciliteit, beheerd door de Universiteit van Kyoto en gevestigd in Shigaraki, Prefectuur Shiga, en het Kiso-observatorium, beheerd door de Universiteit van Tokio, aan de kant van de prefectuur Nagano van Mount Ontake. Ze liggen 173 kilometer uit elkaar, wat belangrijk is:hoe dichter de voorzieningen, hoe nauwkeuriger hun gegevens kunnen worden gecorreleerd. MU wijst direct naar boven, maar Kiso kan worden gekanteld, dus het was 100 km boven de site van MU gericht. Het team zag 228 meteoren met beide faciliteiten, wat genoeg was om een ​​statistisch betrouwbare relatie af te leiden om radar- en optische waarnemingen met elkaar te verbinden.

"Data-analyse was omslachtig, "Zei Ohsawa. "Een gevoelig instrument genaamd de Tomo-e Gozen-groothoekcamera, gemonteerd op de Kiso-telescoop, maakte meer dan een miljoen beelden per nacht. Dit is teveel voor ons om handmatig te analyseren, dus hebben we software ontwikkeld om automatisch zwakke meteoren te herkennen. Van wat we hier hebben geleerd, we hopen dit project uit te breiden en radar te gaan gebruiken om de samenstelling van meteoren te onderzoeken. Dit zou astronomen kunnen helpen om kometen en aspecten van de evolutie van het zonnestelsel als nooit tevoren te verkennen."