https://frosthead.com

Představujeme globální úsilí o mapování noční oblohy

30. září v 20:16 odpoledne proběhla jasná ohnivá koule nad Spojenými arabskými emiráty. V poušti dole kamery ožily, automaticky sledovaly a zaznamenávaly průchod ohnivé koule. Monitorovací stanice vznikající sítě SAE s astronomickými kamerami uložily data a sdílely je s ostatními stanicemi po celém světě. Meteorský astronom Peter Jenniskens z institutu SETI v Kalifornii použije tato data k výpočtu trajektorie ohnivé koule a k rekonstrukci oběžné dráhy, která ji přivedla na Zemi.

Související obsah

  • Jistě, Země by mohla zasáhnout smrtící asteroid - ale je tu vzhůru nohama
  • Otevření vesmírného závodu do celého světa

Stanice jsou součástí sítě Kamery pro Allsky Meteor Surveillance (CAMS), projekt založený a provozovaný Jenniskensem. Stanice SAE, které byly zřízeny Mezinárodním astronomickým centrem se sídlem v Abú Dhabí, jsou nejnovějšími, které přicházejí online; třetí a konečná stanice začala nahrávat dva dny poté, co ohnivá koule letěla nad hlavou. Zatímco síť sleduje dramatické ohnivé koule a předpovídá, kde mohou meteority přistát, jejím hlavním účelem je zmapovat meteorické sprchy, které se objevují nad námi.

Identifikace a sledování toků meteorů, které procházejí poblíž orbity Země, vyžaduje globální úsilí. Ačkoli každá stanice může monitorovat oblohu pouze během místní noci, mohou astronomové spojit úplný obrázek analýzou kombinovaných dat z celé sítě. To je důležité, protože mapování meteorických sprch není jen způsob, jak poznat naše okolí. Poskytuje také vodítka k identifikaci mateřského těla - komety nebo asteroidu, které způsobily sprchu - a nabízí vědcům vzácný pohled do nejranějších dějin naší sluneční soustavy.

"Je opravdu fascinující vidět, jak se to, co se děje nad našimi hlavami, neustále mění." Blízko orbity Země se toho hodně děje, “říká Jenniskens. Interaktivní vizualizace vytvořená z dat CAMS umožňuje uživatelům prozkoumat tento nebeský tanec a sledovat rekonstruované meteorické proudy pohybující se sluneční soustavou.

Stopy meteorické sprchy Geminid zachycené kamerami CAMS v noci 13. prosince 2012. Stopy meteorické sprchy Geminid zachycené kamerami CAMS v noci 13. prosince 2012. (kompilace Peterem Guralem / kamerami pro sledování Allsky Meteor Surveillance)

Jako vysokoškolák na univerzitě v Leidenu chodila Jenniskens chodit s přáteli sledovat meteory nad nizozemským venkovem a sledovat svou trasu na hvězdném mapě s tužkou a pravítkem. Zajímali se o variabilitu známých sprch, jako jsou Perseidy a Orionidy, ale také o učení o sporadických sprchách, které byly někdy zaznamenány.

"Všimli jsme si, že k těm skutečně došlo, a slyšeli jsme zprávy od jiných amatérských astronomů, kteří viděli tyto neobvyklé sprchy, " vzpomíná Jenniskens. "Trvali by jen hodinu nebo dvě a byli by docela velkolepí, ale viděli by je jen dva lidé."

Předpovídání těchto nepravidelných sprch bylo příliš komplikovaným problémem pro tehdejší modely a výpočetní nástroje. Jenniskens se rozhodla prokázat existenci sporadických sprch a předpovídat jejich vzhled. V roce 1995 předpovídal návrat sporadické meteorické sprchy Alpha Monocerotid a odcestoval do Španělska, aby pozoroval krátký výbuch, čímž potvrdil svou předpověď.

Budování úplného obrazu nebeského sousedství našeho domova však vyžaduje více než jen předpovídání sporadických meteorických sprch. V ideálním případě by mapa meteorických sprch byla vytvořena kontinuálním zaznamenáváním noční oblohy. A to nebylo možné až začátkem tohoto století, kdy se kamery pro videohled staly natolik citlivými, aby zaznamenávaly hvězdy viditelné pouhým okem.

"Pokud můžete filmovat hvězdy, které můžete vidět pouhým okem, pak můžete také filmovat meteory, " vysvětluje Jenniskens. S pomocí astronoma Petera Gurala, který vyvinul algoritmy pro detekci meteorů ve videozáznamech, Jenniskens v roce 2010 nasadil první síť CAMS v Kalifornii.

Síť v Kalifornii se skládala ze tří stanic rozmístěných od sebe, aby byla možná triangulace; v každé stanici bylo umístěno 20 kamer, aby bylo zajištěno plné pokrytí oblohy. Zatímco síť 60 kamer byla vynikajícím nástrojem pro záznam a sledování meteorů, trpěla jednou významnou nevýhodou: V Kalifornii není vždy noc. Sporadické meteorické sprchy mohou být docela krátké, a pokud by se to stalo, když by byla kalifornská síť zakryta mraky nebo oslepena slunečním zářením, nebylo by o tom zaznamenáno. Jediným řešením bylo rozšíření sítě CAMS rozmístěním více stanic po celém světě.

„Záměrem bylo udělat vše, co je v našich silách, abychom umožnili růst sítě, nasazení více kamer, “ říká Jenniskens. Pokyny k nastavení stanice CAMS jsou k dispozici na webových stránkách a projekt také poskytuje potřebný software a pomáhá jej nastavit. Od roku 2010 síť neustále roste. Kalifornská síť se rozrostla na 80 kamer a nové sítě byly zřízeny v Arizoně na Floridě a na severním pobřeží Atlantiku.

Později se projekt stal globálním, se sítí v zemích Beneluxu, dalším na Novém Zélandu a konečně posledním přírůstkem v SAE.

CAMSS-PJ-1b.jpg Peter Jenniskens pózuje s vybavením pro dvě stanice Nového Zélandu CAMS těsně před jejich odesláním na jižní polokouli. (Kamery pro Allsky Meteor Surveillance)

Se stanicemi distribuovanými po celém světě má síť CAMS mnohem lepší šanci chytit sporadické sprchy. Spojené arabské emiráty a Kalifornie jsou od sebe přesně 12 časových pásem, což znamená, že síť má během zimy severní polokoule plné noční pokrytí. Místní sítě mohou také sloužit jako rozbočovače pro výzkum a osvětu; Mohammad Odeh, ředitel Mezinárodního astronomického centra, plánuje přednášet o projektu v příštím roce a rád by viděl místní instituty pracovat s daty ze sítě UAE.

Jenniskens doufá, že se síť rozšíří o další stanice na jižní polokouli a zaplní mezeru pokrytí během léta severní polokoule; v současné době kontaktuje potenciální partnery v několika zemích jižní polokoule. Širší globální pokrytí již vyplatilo dividendy: V roce 2015 se na Novém Zélandu zvedla nečekaná sprcha, která vyvrcholila během silvestrovské oslavy, a ohňostroj ohněla pouhým okem.

Sledování meteorických sprch umožňuje vědcům sledovat oběžnou dráhu mateřské komety nebo asteroidu, která prochází poměrně blízko k oběžné dráze Země. "Astronomové mapují rozsáhlou strukturu vesmíru, ale úsilí o mapování meteorů je nám velmi blízké, velmi blízko Zemi, " říká Jenniskens. „Je to opravdu fascinující a teprve nyní se na něj díváme.“ To nejenže astronomům pomáhá dozvědět se o historii sluneční soustavy, ale může také poskytnout více informací o vlastnostech asteroidů blízkých Zemi.

Větší meteoroid bude občas hořet atmosférou jako brilantní ohnivá koule, než se roztříští a pošle meteority dolů na povrch. Tyto meteority zřídka způsobují významné škody, ale nesou snímek historie sluneční soustavy až na povrch naší planety. Složení získaných fragmentů spolu s jejich rekonstruovanou oběžnou dráhou poskytuje vědcům informace o mateřských tělech a polích pozůstatků, ze kterých pocházejí.

S údaji ze sítě CAMS mohou astronomové zhruba předpovědět místo přistání meteoritů a nastínit oblast hledání. Předpokládalo se, že ohnivá koule SAE vyslala meteority o několik centimetrů, takže Mohammad Odeh za ně lovil tým.

Předpokládaná přistávací oblast bohužel zahrnovala místo demolice, stejně jako nákupní centrum, přístav a uzavřenou zónu. "V oblasti jsme snadno našli 2 nebo 3 tisíce malých černých kamenů, " říká Odeh. "Byly hory malých černých kamenů a bylo nepraktické pokračovat ve vyhledávání." I přes to, že se Odeh obrátil s prázdnýma rukama, nazývá vyhledávání týmem učení se pro tým SAE - takže budou příště lépe připraveni část sluneční soustavy padá na Zemi.

Představujeme globální úsilí o mapování noční oblohy