Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Sten-jern meteor forårsagede august nedslagsblink ved Jupiter

Filmen afspilles i slowmotion, men det blev fanget med en hastighed på 83 billeder i sekundet. Blitzen varer cirka 1,5 sekunder og er let synligt som et lyspunkt i venstre side af planeten med en ring rundt i de lyseste billeder forårsaget af diffraktion i teleskopets optik. Blitzen har struktur, det lysner, henfalder og lysner igen, hvilket er signaturer på nedslagsfragmentering i den øvre atmosfære af planeten. Filmen er i sort/hvid, men den er optaget med et rødt filter. Kredit:E. Chappel

Analyse af et lyst glimt i Jupiters atmosfære observeret af en amatørastronom i august 2019 har afsløret, at den sandsynlige årsag var en lille asteroide med en tæthed, der er typisk for meteorer af stenet jern. Påvirkningen anslås at have frigivet energi svarende til en eksplosion på 240 kilotons TNT - omkring halvdelen af ​​den energi, der blev frigivet i Chelyabinsk-begivenheden i 2013 på Jorden. Resultaterne er blevet præsenteret i dag på EPSC-DPS Joint Meeting 2019 i Genève.

Ethan Chappel fra Cibolo Texas fangede et kort lysglimt kl. 04:07 UTC den 7. august i videoobservationer af Jupiter ved hjælp af et lille teleskop i sin baghave. Flashen varede i omkring 1,5 sekunder, og på sit højeste, så lys ud som Jupiters måne Io. Chappel fortsatte sine observationer i den næste halve time uden at vide, at han havde været det eneste vidne til en planetarisk kollision.

En gang indenfor, Chappel analyserede videodataene ved hjælp af DeTeCt, en open source-software, der er specielt designet til at identificere påvirkninger i Jupiter. Ved at finde et klart billede af et blitz i en af ​​videoerne, han kom hurtigt i kontakt med udviklerne af DeTeCt-projektet, Marc Delcroix og Ricardo Hueso, som igen kontaktede deres store netværk af amatører for at se, om der var foretaget andre påvisninger.

Marc Delcroix, en fransk amatørastronom, sagde:"Jeg var begejstret, da Ethan kontaktede mig. Dette er det første nedslagsblink ved Jupiter fundet ved hjælp af DeteCt-softwaren. Disse påvisninger er ekstremt sjældne, fordi stødblinkene er svage, kort og let kan overses, mens du observerer planeterne i timevis. Imidlertid, Når et blitz er fundet i en videooptagelse, kan det analyseres for at kvantificere den energi, der kræves for at gøre det synligt på en afstand af 700 millioner kilometer."

Billede af Jupiter behandlet fra billeder taget af Ethan Chappel kort efter nedslaget. Et billede af blitzen produceret af stødet er inkluderet på dens rigtige placering over farvebilledet. Kredit:E. Chappel

I løbet af den seneste måned, Ramanakumar Sankar og Csaba Palotai fra Florida Institute of Technology (FIT), har lavet en dybdegående analyse af dataene. De vurderer ud fra den energi, der blev frigivet af blitzen, at stødlegemet kunne have været et objekt omkring 12-16 meter i diameter og med en masse på omkring 450 tons, der gik i opløsning i den øvre atmosfære i en højde af omkring 80 kilometer over Jupiters skyer. Sankar og Palotais modeller af lyskurven for blitzen antyder, at stødlegemet havde en tæthed, der er typisk for meteorer af stenet jern, hvilket indikerer, at det var en lille asteroide snarere end en komet.

Hueso, af UPV/EHU i Spanien, har lavet et meget ens estimat for slaglegemets størrelse og masse gennem sammenligninger med de tidligere påviste stødglimt. Blitzen ser ud til at have været den næststørste af de seks hidtil observeret ved Jupiter og tilbyder det største potentiale for detaljeret dataanalyse.

"Med seks nedslagsglimt observeret på ti år siden det første glimt blev opdaget i 2010, forskere bliver mere sikre på deres skøn over nedslagshastigheden af ​​disse objekter i Jupiter. De fleste af disse objekter ramte Jupiter uden at blive opdaget af observatører på Jorden. Imidlertid, vi anslår nu, at 20-60 lignende objekter rammer Jupiter hvert år. På grund af Jupiters store størrelse og gravitationsfelt er denne nedslagshastighed ti tusinde gange større end nedslagshastigheden for lignende objekter på Jorden, " sagde Hueso.

  • Dette billede blev produceret af softwaren DeTeCt ved analyse af en af ​​de adskillige videoobservationer opnået af Ethan Chappel. Softwaren identificerede og fremhævede placeringen af ​​stødflashen. DeteCts udfører forskellige billeder af en video, mens det korrigerer positionen af ​​hvert billede fra forvrængninger forårsaget af atmosfærisk turbulens. E. Chappel/R. Hueso/M. Delcroix/DeTeCt

  • Detaljeret analyse af flashen fra software skrevet på UPV/EHU. Det venstre billede viser et klart billede af blitzen og Jupiter fra tilføjelse af flere billeder af videoen nær blitsens højeste lysstyrke. Billedet i midten trækker et referencebillede af planeten, der kun viser bidraget fra nedslagsflashen. Det højre billede viser en zoom af blitzen på toppen af ​​dens lysstyrke. Strukturen af ​​den centrale flash og den lyse ring omkring er frembragt af optiske effekter i teleskopet kendt som diffraktion. Selv på størrelsen af ​​denne zoom er blitzen en punktlig kilde, der oplyser Jupiters atmosfære over et meget lille område. Kredit:E. Chappel/R. Hueso/M. Delcroix/DeTeCt

  • Lyskurve for nedslagsflashen, der viser tidsstrukturen af ​​ildkuglen i Jupiters atmosfære. E. Chappel/R. Sankar/C. Palotai

Hueso og Delcroix håber, at flere amatørastronomer rutinemæssigt vil bruge DeteCt til at analysere videoobservationer af Jupiter og Saturn, så flere af disse påvirkninger kan findes og studeres.

Marc Delcroix sagde:"Amatørsamfundet er blevet opmuntret af denne begivenhed, og antallet af observatører og mængden af ​​data, der behandles, stiger hurtigt. DeTeC er et fantastisk udstillingsvindue for pro-am-samarbejde."