Fra Chelyabinsk til Cuba:Meteorforbindelsen

Den 1. februar 2019 krydsede en lys meteor himlen over Cuba midt på dagen. Fænomenet, som blev fulgt af et røgspor (en karakteristisk sky efterladt af forbrændingen i atmosfæren af ​​en meteoroid) og et sonisk boom, blev set af tusindvis af lokale og turister i regionen Pinar del Rio (den vestlige side af øen).

Næsten samtidig med påvirkningen, et krydstogtskib var ved at forlade Havana havn og om bord, Rachel Cook, en amerikansk turist og vlogger, foretog en time-lapse af afdockingsprocessen. Uvidende, hun optog ved et uheld en af ​​de få videoer, der hidtil er kendt af den faldende meteor. I mellemtiden 400 km væk, i Ft. Myers strand, Florida, et webcam fra EarthCam-netværket filmede middagsaktiviteterne på stranden. Heldigvis kameraet var rettet i den rigtige retning for at optage meteoren langvejs fra.

Blot et par minutter efter begivenheden, sociale netværk, især Instagram og Twitter, modtaget en strøm af videoer og billeder taget fra øen, de fleste af dem viser røgsporet efter meteoren. En af disse videoer var særligt interessant. Det blev optaget i en af ​​hovedgaderne i byen Pinar del Rio, og viste snesevis af mennesker på gaden, der med ærefrygt betragtede den resterende sky (se videoen i dette link). Selvom videoen ikke viser meteoren, den var fuld af detaljer om sted og tidspunkt, da den blev optaget.

Alle disse begivenheder mindede om den utrolige oplevelse af Chelyabinsk-meteoren i 2013, da en meget lys super bolid ramte atmosfæren over et befolket område i det vestlige Rusland, bliver den eneste begivenhed af sin art, som mennesker har været vidne til i næsten et århundrede.

Bare et par dage efter Chelyabinsk-påvirkningen, et hold af astronomer fra Institut for Fysik ved Universitetet i Antioquia ledet af professor Jorge I. Zuluaga rekonstruerede Chelyabinsk-meteorens bane udelukkende ved hjælp af videoer af fænomenet, der blev lagt ud på YouTube.

Selvom mange andre hold i Rusland, den tjekkiske republik, Canada og USA rekonstruerede også banen ved hjælp af mere sofistikerede metoder og data.

I dag, kun en uge efter begivenheden og næsten præcis seks år efter Chelyabinsk-påvirkningen, det samme colombianske videnskabelige hold, igen ved at bruge information tilgængelig på internettet, anvendte deres metoder til at rekonstruere den cubanske meteors bane. Deres resultater er blevet inkluderet i et videnskabeligt manuskript, der netop er indsendt til et peer-reviewet tidsskrift. Et fortryk af manuskriptet er tilgængeligt på Cornell Universitys arXiv-lister.

"Vi var meget heldige, at mindst tre relativt pålidelige videoer, inklusive en med en utrolig kvalitet, kunne være tilgængelig på internettet på så kort tid, " forklarer Zuluaga. "Rekonstruering af en meteors bane kræver mindst tre observatører på jorden. Selvom adskillige satellitbilleder blev optaget og også tilgængelige online, uden observationer fra jorden, den præcise rekonstruktion er ikke mulig."

Ifølge rekonstruktionen lavet af de colombianske astronomer, objektet, der producerer meteoren over Cuba, starter sin bane inde i atmosfæren i en højde af omkring 76,5 km over det caribiske hav, over et punkt 26 km sydvest for San Felipe Keys (Cuba).

Stenens hastighed ved dens kontakt med atmosfæren var 18 km/s (64, 800 km/t). Med sådan en hastighed, den tynde luft i den høje atmosfære var ikke nok til at stoppe objektet, selvom det var nok til at opvarme det, indtil klippen blev lys.

Klippen fortsatte sin vej i en næsten lige linje indtil en højde på omkring 27,5 km. Det var omtrent i den højde, at røgsporet, observeret af tusinder på Cuba og i satellitbilleder, begyndte at udvikle sig. Zuluaga og medforfattere vurderer, at skyen set i Pinar del Rio svarer til en lille del af meteorens bane (svarende til højder mellem 26 og 22,5 km). Ifølge optagelserne om byen og genopbygningen af ​​colombianerne, luftudbruddet endte ved omkring 22 km.

Derfra af, hundredvis af små fragmenter, der overlevede den atmosfæriske ablation, faldt i mange retninger uden at udsende noget lys (mørkeflyvning). Selvom de fleste af disse små sten sandsynligvis endte i skovene i naturparken Viñales, nogle af dem ramte flere huse i Viñales-dalen, tæt på et turistmæssigt vartegn, "El Mural de la Prehistoria, " seks kilometer væk fra objektets hovedsti. Hvis et stort fragment overlevede ablationen, den landede sandsynligvis i havet på øens nordvestlige kyst.

Efter at have rekonstrueret banen i atmosfæren, de colombianske astronomer afspillede virkningen og fandt ud af, at den skyldige, en sten med en anslået størrelse på flere meter og en vægt på omkring 360 tons, kom fra en excentrisk bane omkring solen med en gennemsnitlig afstand på 1,3 astronomiske enheder (1 astronomisk-enhed =150 millioner km). Før de rammer Jorden, klippen gennemførte en drejning om solen hvert 1,32 år. Alt det sluttede den 1. februar, 2019, når klippen og Jorden befandt sig på samme punkt i rummet på samme tid.

Men at rekonstruere meteorens bane var ikke nok for de colombianske astronomer. Flere grupper rundt om i verden arbejder sandsynligvis lige nu på deres egne skøn, nogle af dem ved hjælp af præcise satellitdata eller information fra infralydnetværk. Som Chelyabinsk-påvirkningen lærte os, denne begivenhed tiltrækker opmærksomhed fra mange videnskabsmænd, og det er sandsynligt, at der vil blive offentliggjort andre værker om virkningen i de følgende uger eller måneder.

Mere interessant, astronomerne brugte deres resultater til at teste en metode, som Zuluaga og Mario Sucerquia, som også var medforfatter til dette værk, udviklet for nylig til at studere asteroidevirkninger mod Jorden og Månen. Metoden, kaldet Gravitational Ray Tracing (GRT), anvender flere algoritmer, der oprindeligt er udviklet til computergrafikindustrien.

I BRT, Jorden er ikke ramt af asteroider, men den er en kilde til dem. Mange sten skydes op (i et simuleret miljø) i tusindvis af retninger på himlen og med forskellige hastigheder, fra en bestemt geografisk placering (en strand i den nordvestlige del af Cuba eller en dal på månen). De klipper, der ender i kredsløb om solen, ligner allerede opdagede asteroider, er markeret som potentielle påvirkninger. Stenerne med baner, der ikke er typiske for nær-jordobjekter (NEO'er), er markeret som unaturlige objekter.

Ved at bruge klipperne, der er markeret som potentielle asteroider, astronomerne var i stand til at skabe kort på himlen over de retninger, hvorfra en rigtig asteroide kunne ankomme. Eller det er i hvert fald, hvad teorien om Zuluaga og Sucerquia siger.

De colombianske astronomer fandt ud af, at deres teoretiske metode forudsagde, hvad cubanerne så:en sten, der kommer fra syd i en bane, der hælder omkring 30 grader i forhold til horisonten.

For at kontrollere, om dette resultat ikke kun var et produkt af tilfældigheder, de udførte en lignende beregning på Chelyabinsk-begivenheden. Igen, metoden forudsagde, at på tidspunktet og stedet for den russiske påvirkning, det mest sandsynlige område på himlen, hvorfra en asteroide kunne ankomme, kiggede mod nordøst, i en højde på 20 grader. Selve objektet dukkede op næsten i retning mod øst og i præcis 20 graders højde.

Men stadig, Sammenfaldet mellem forudsigelserne om BRT og de faktiske forhold ved Chelyabinsk og Cuba-påvirkningen kan også være tilfældigt. Imidlertid, det kunne også afsløre en dybere sandhed, nemlig det faktum, at forskerne kunne forudsige retningen på himlen, hvorfra en meteor kunne ankomme til byen (hvis det nedslag rent faktisk sker).

"Først efter det seneste digitale boom har vi indset, hvor hyppige og potentielt farlige små meteoroiders indvirkning på befolkede områder, " siger Mario Sucerquia. Han tilføjer, "Desværre er vi endnu ikke i stand til at forsvare vores samfund mod denne trussel; vores arbejde tyder på, at i princippet, vi kunne være forberedte, i det mindste med en vis viden, for fremtidige påvirkninger."

Prof. Pablo Cuartas, medforfatter til avisen, siger, "Den relativt lille størrelse af meteoroider som dem, der faldt i Chelyabinsk og Cuba, gjorde dem praktisk talt uopdagelige før nedslaget. Da detektering er næsten umulig, risikoen for, at skadelige begivenheder som denne vil ske over meget befolkede områder, er høj; vores resultater tyder på, at vi på forhånd kan forudsige, i det mindste fra hvilken retning de vil komme."

Endelig, han siger, "Vi burde være forberedt på det næste projektil."

Mario Sucerquia er endnu mere direkte:"Vi bør tjekke indvirkningssandsynlighederne hele tiden i det mindste i befolkede områder; gør dette som en del, for eksempel, af en offentlig protokol, kan hjælpe os med at træffe forebyggende foranstaltninger i forhold til trusler mod påvirkning."