Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Jordens støvsky -satellitter bekræftet

Kunstners indtryk af Kordylewski -skyen på nattehimlen (med sin lysstyrke stærkt forbedret) på tidspunktet for observationerne. Kredit:G. Horváth

Et team af ungarske astronomer og fysikere har muligvis bekræftet to undvigende støvskyer, i halvstabile punkter kun 400, 000 kilometer fra Jorden. Skyerne, første gang rapporteret af og opkaldt efter den polske astronom Kazimierz Kordylewski i 1961, er usædvanligt svage, så deres eksistens er kontroversiel. Det nye værk vises i journalen Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Earth-Moon-systemet har fem stabilitetspunkter, hvor tyngdekræfter bevarer den relative position af objekter, der er placeret der. To af disse såkaldte Lagrange-punkter, L4 og L5, danne en ensidig trekant med jorden og månen, og bevæge sig rundt om Jorden, mens Månen bevæger sig langs dens bane.

L4 og L5 er ikke helt stabile, da de forstyrres af Solens tyngdekraft. Ikke desto mindre menes de at være steder, hvor interplanetarisk støv kan samle sig, i hvert fald midlertidigt. Kordylewski observerede to nærliggende klynger af støv ved L5 i 1961, med forskellige rapporter siden da, men deres ekstreme svaghed gør dem svære at opdage, og mange forskere tvivlede på deres eksistens.

I et papir tidligere på året det ungarske hold, ledet af Gábor Horváth fra Eötvös Loránd University, modellerede Kordylewski -skyerne for at vurdere, hvordan de dannes, og hvordan de kan blive opdaget. Forskerne var interesserede i deres udseende ved hjælp af polariserende filtre, som sender lys med en bestemt svingningsretning, ligner dem, der findes på nogle typer solbriller. Spredt eller reflekteret lys er altid mere eller mindre polariseret, afhængigt af sprednings- eller refleksionsvinklen.

Mønster af polariseringsvinklen på himlen omkring L5 Lagrange-punktet på Earth-Moon-systemet, målt ved afbildning af polarimetri i det grønne (550 nm) spektralområde kl. 01:14:15 UT den 19. august 2017. L5 -punktets position er vist med en hvid prik. På dette billede er den centrale region i Kordylewski -støvskyen synlig (lyse røde pixels). De lige vippede linjer er spor af satellitter. Kredit:J. Slíz-Balogh

De tog derefter ud for at finde støvskyerne. Med et lineært polariserende filtersystem fastgjort til en kameralinse og CCD-detektor på Slíz-Baloghs private observatorium i Ungarn (Badacsonytördemic), forskerne tog eksponeringer af den påståede placering af Kordylewski -skyen ved L5 -punktet.

Billederne, de opnåede, viser polariseret lys, der reflekteres fra støv, strækker sig godt uden for kameralinsens synsfelt. Det observerede mønster matcher forudsigelser fra samme gruppe forskere i et tidligere papir og er i overensstemmelse med de tidligste observationer af Kordylewski -skyerne for seks årtier siden. Horváths gruppe var i stand til at udelukke optiske artefakter og andre effekter, hvilket betyder, at støvskyens tilstedeværelse er bekræftet.

Judit Slíz-Balogh kommenterer deres opdagelse:"Kordylewski-skyerne er to af de sværeste objekter at finde, og selvom de er så tæt på Jorden som Månen stort set overses af forskere inden for astronomi. Det er spændende at bekræfte, at vores planet har støvede pseudosatellitter i kredsløb sammen med vores månens nabo. "

I betragtning af deres stabilitet, L4- og L5 -punkterne ses som potentielle steder for kredsende rumprober, og som overførselsstationer til missioner, der udforsker det bredere solsystem. Der er også forslag om at opbevare forurenende stoffer på de to punkter. Fremtidig forskning vil se på L4 og L5, og de tilhørende Kordylewski -skyer, at forstå, hvor stabile de egentlig er, og om deres støv udgør en form for trussel mod både udstyr og fremtidige astronauter.

Mosaikmønster af polariseringsvinklen omkring L5-punktet (hvid prik) i Earth-Moon-systemet. De fem rektangulære vinduer svarer til synsfelterne for det billeddannende polarimetriske teleskop, hvormed polarisationsmønstrene i Kordylewski -støvskyen blev målt. Kredit:J. Slíz-Balogh




Varme artikler