|
Обнаружили самые маленькие астероиды
|
|
|
|
Астероид, уничтоживший динозавров, по оценкам, был около 10 километров в поперечнике. Он примерно такой же ширины, как Бруклин. По прогнозам, такие массивные астероиды будут сталкиваться с Землей редко, раз в 100-500 миллионов лет.
|
|
|
|
Напротив, гораздо меньшие астероиды, размером примерно с автобус, могут сталкиваться с Землей чаще, каждые несколько лет. Эти "декаметровые" астероиды, имеющие всего десятки метров в поперечнике, с большей вероятностью покинут главный пояс астероидов и мигрируют в него, чтобы стать объектами, сближающимися с Землей.
|
|
|
|
При столкновении эти небольшие, но мощные космические камни могут вызвать ударные волны в целых регионах, такие как столкновение в 1908 году на Тунгуске в Сибири и падение астероида в 2013 году, который распался в небе над Челябинском на Урале. Возможность наблюдать за декаметровыми астероидами главного пояса позволила бы пролить свет на происхождение метеоритов.
|
|
|
|
Астрономы Массачусетского технологического института нашли способ обнаружить самые маленькие астероиды в пределах главного пояса астероидов — каменистого поля между Марсом и Юпитером, где вращаются миллионы астероидов. До сих пор самые маленькие астероиды, которые удавалось обнаружить ученым, были около километра в диаметре. Благодаря новому подходу команды, ученые теперь могут обнаруживать астероиды в главном поясе размером до 10 метров в поперечнике.
|
|
|
|
|
|
|
В статье, опубликованной в журнале Nature, де Вит и его коллеги сообщают, что они использовали свой подход для обнаружения более 100 новых декаметровых астероидов в главном поясе астероидов. Размеры космических камней варьируются от размера автобуса до нескольких стадионов в ширину и являются самыми маленькими астероидами в главном поясе, которые были обнаружены на сегодняшний день.
|
|
|
|
Исследователи предполагают, что этот подход может быть использован для идентификации и отслеживания астероидов, которые, вероятно, приблизятся к Земле.
|
|
|
|
"Мы смогли обнаружить околоземные объекты размером до 10 метров, когда они находятся действительно близко к Земле", - говорит ведущий автор исследования Артем Бурданов, научный сотрудник отдела наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института.
|
|
|
|
"Теперь у нас есть способ обнаружить эти маленькие астероиды, когда они находятся намного дальше, так что мы можем осуществлять более точное отслеживание орбиты, что является ключом к планетарной обороне".
|
|
|
|
Соавторами исследования являются профессора планетологии Массачусетского технологического института Жюльен де Вит и Ричард Бинзел, а также сотрудники из множества других учреждений.
|
|
Смена изображения
|
|
|
|
Де Вит и его команда в первую очередь сосредоточены на поисках и изучении экзопланет — миров за пределами Солнечной системы, которые могут быть пригодны для жизни. Исследователи являются частью группы, которая в 2016 году обнаружила планетную систему вокруг TRAPPIST-1, звезды, находящейся примерно в 40 световых годах от Земли.
|
|
|
|
Используя небольшой телескоп Transiting Planets and Planetismals (TRAPPIST) в Чили, команда ученых подтвердила, что у звезды есть скалистые планеты размером с Землю, некоторые из которых находятся в обитаемой зоне.
|
|
|
|
С тех пор ученые настроили множество телескопов, сфокусированных на различных длинах волн, на систему TRAPPIST-1 для дальнейшего изучения планет и поиска признаков жизни. В ходе этих поисков астрономам приходилось выявлять "шумы" на изображениях, полученных с помощью телескопа, такие как газ, пыль и планетарные объекты между Землей и звездой, чтобы более четко расшифровать планеты TRAPPIST-1. Часто шум, который они отбрасывают, включает проходящие астероиды.
|
|
|
|
"Для большинства астрономов астероиды являются своего рода небесными паразитами, в том смысле, что они просто пересекают поле вашего зрения и влияют на ваши данные", - говорит де Вит.
|
|
|
|
Де Вит и Бурданов задались вопросом, можно ли использовать те же данные, которые использовались для поиска экзопланет, для поиска астероидов в нашей собственной Солнечной системе. Для этого они обратились к методу "сдвиг и укладка", который был впервые разработан в 1990-х годах. Этот метод включает в себя смещение нескольких изображений в одном и том же поле зрения и объединение изображений в стопку, чтобы увидеть, может ли слабый объект затмить шум.
|
|
|
|
Применение этого метода для поиска неизвестных астероидов на изображениях, которые изначально были сфокусированы на далеких звездах, потребовало бы значительных вычислительных ресурсов, поскольку для этого потребовалось бы протестировать огромное количество сценариев возможного нахождения астероида. Затем исследователям пришлось бы изменить тысячи изображений для каждого сценария, чтобы увидеть, действительно ли астероид находится там, где его предполагалось найти.
|
|
|
|
Несколько лет назад Бурданов, де Вит и аспирант Массачусетского технологического института Саманта Хаслер обнаружили, что они могут сделать это, используя самые современные графические процессоры GPU, способные обрабатывать огромное количество изображений на высоких скоростях.
|
|
|
|
Первоначально они опробовали свой подход на данных исследования SPECULOOS (Поиск пригодных для жизни планет, затмевающих ультрахолодные звезды) - системы наземных телескопов, которая делает множество снимков звезды с течением времени. Эта работа, а также второе приложение, использующее данные телескопа в Антарктиде, показали, что исследователи действительно могут обнаружить огромное количество новых астероидов в главном поясе.
|
|
|
|
"Неизведанный космос"
|
|
|
|
Для нового исследования исследователи искали больше астероидов, вплоть до меньших размеров, используя данные самой мощной обсерватории в мире — космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА (JWST), который особенно чувствителен к инфракрасному, а не к видимому свету. Так получилось, что астероиды, вращающиеся в главном поясе астероидов, намного ярче в инфракрасном диапазоне, чем в видимом, и поэтому их гораздо легче обнаружить с помощью инфракрасных возможностей JWST.
|
|
|
|
Команда применила свой подход к JWST-изображениям TRAPPIST-1. Данные включали более 10 000 изображений звезды, которые первоначально были получены для поиска признаков наличия атмосфер вокруг внутренних планет системы. После обработки снимков исследователи смогли обнаружить восемь известных астероидов в главном поясе.
|
|
|
|
Затем они продолжили поиски и обнаружили 138 новых астероидов вокруг главного пояса, все диаметром в десятки метров — это самые маленькие астероиды главного пояса, обнаруженные на сегодняшний день. Они подозревают, что несколько астероидов вот-вот станут объектами, сближающимися с Землей, а один, скорее всего, является троянцем — астероидом, который следует за Юпитером.
|
|
|
|
"Мы думали, что обнаружим всего несколько новых объектов, но мы обнаружили гораздо больше, чем ожидалось, особенно маленьких", - говорит де Вит. "Это признак того, что мы исследуем новый режим популяции, при котором в результате каскадов столкновений образуется гораздо больше мелких объектов, которые очень эффективно разрушают астероиды на глубине примерно 100 метров".
|
|
|
|
"Благодаря современным технологиям мы вступаем в совершенно новое, неизведанное пространство", - говорит Бурданов. "Это хороший пример того, что мы можем сделать, если по-другому посмотрим на данные. Иногда это приносит большую прибыль, и это один из таких случаев".
|
|
|
|
Источник
|
