Tin tức Vũ trụ TV

Các nhà nghiên cứu cung cấp cho radar những khả năng mới bằng cách sử dụng dữ liệu quang học về các thiên thạch

Ngày:
Th11 11, 2020
Tóm lược:

Người ta cho rằng hơn 1.000 kg cái gọi là bụi liên hành tinh rơi xuống Trái đất mỗi ngày. Bụi này về cơ bản là vô số các thiên thạch nhỏ mờ nhạt, tàn dư của các tiểu hành tinh và sao chổi đi ngang qua Trái đất. Hai cách để nghiên cứu thiên thạch mờ nhạt là quan sát bằng radar và quang học, mỗi cách đều có ưu điểm và hạn chế. Các nhà thiên văn đã kết hợp các quan sát cụ thể với cả hai phương pháp và giờ đây có thể sử dụng radar để thực hiện các loại quan sát mà trước đây chỉ có kính thiên văn quang học mới có thể thực hiện được.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Sao băng. Các đài quan sát cách nhau 173 km. Khoảng cách tương đối gần cho phép tương quan chính xác hơn về dữ liệu của họ. © 2020 Ohsawa và cộng sự
Sao băng. Các đài quan sát cách nhau 173 km. Khoảng cách tương đối gần cho phép tương quan chính xác hơn về dữ liệu của họ.
© 2020 Ohsawa và cộng sự

Người ta cho rằng hơn 1.000 kg cái gọi là bụi liên hành tinh rơi xuống Trái đất mỗi ngày. Bụi này về cơ bản là vô số các thiên thạch nhỏ mờ nhạt, tàn dư của các tiểu hành tinh và sao chổi đi ngang qua Trái đất. Hai cách để nghiên cứu thiên thạch mờ nhạt là quan sát bằng radar và quang học, mỗi cách đều có ưu điểm và hạn chế. Các nhà thiên văn học đã kết hợp các quan sát cụ thể với cả hai phương pháp và hiện có thể sử dụng radar để thực hiện các loại quan sát mà trước đây chỉ có kính thiên văn quang học mới có thể thực hiện được.

Hệ mặt trời của chúng ta là một nơi bận rộn – ngoài những thiên thể lớn mà chúng ta đều quen thuộc còn tồn tại một số lượng lớn không đếm được các tiểu hành tinh đá và sao chổi băng giá. Chúng chủ yếu ở trong quỹ đạo của chúng xa Trái đất nhưng nhiều con cũng đi lang thang quanh hệ mặt trời. Khi chúng làm vậy, chúng làm rơi ra một số vật liệu do va chạm, biến dạng hoặc nóng lên. Do đó, Trái đất được bao quanh bởi các hạt nhỏ mà chúng ta gọi là bụi liên hành tinh. Bằng cách điều tra kích thước và thành phần của bụi liên hành tinh, các nhà thiên văn học có thể gián tiếp điều tra hoạt động và cấu tạo của các thiên thể mẹ.

Nhà thiên văn học Ryou Ohsawa từ Viện Thiên văn học tại Đại học Tokyo cho biết: “Khi ở trong không gian, bụi giữa các hành tinh thực tế không thể nhìn thấy được. Tuy nhiên, khoảng 1.000 kg rơi xuống Trái đất mỗi ngày dưới dạng các thiên thạch nhỏ xuất hiện như những vệt sáng trên bầu trời đêm”. “Chúng tôi có thể quan sát những điều này bằng các thiết bị quang học và radar trên mặt đất. Radar rất hữu ích vì nó có thể bao phủ các khu vực rộng và thu thập các chỉ số lớn, nhưng kính thiên văn quang học có thể cung cấp thông tin chi tiết hơn hữu ích cho các nghiên cứu của chúng tôi. Vì vậy, chúng tôi đặt ra mục tiêu thu hẹp khoảng cách này nâng cao năng lực quan sát của chúng tôi. “

Radar trên mặt đất rất tốt trong việc phát hiện chuyển động của thiên thạch, nhưng nó không tiết lộ nhiều thông tin về khối lượng hoặc thành phần của thiên thạch. Kính viễn vọng quang học và cảm biến có thể suy ra những chi tiết đó dựa trên ánh sáng do thiên thạch rơi xuống do tương tác với khí quyển. Tuy nhiên, kính thiên văn có trường nhìn hạn chế và cho đến gần đây vẫn thiếu độ nhạy để nhìn thấy các thiên thạch mờ nhạt. Ohsawa và nhóm của ông muốn truyền sức mạnh của các đài quan sát rađa với các đài quan sát quang học. Sau một vài năm, cuối cùng họ đã thành công.

Ohsawa cho biết: “Chúng tôi nghĩ rằng nếu bạn có thể quan sát đủ số lượng thiên thạch đồng thời bằng cả radar và phương tiện quang học, chi tiết về các thiên thạch trong dữ liệu quang học cũng có thể tương ứng với các mẫu chưa từng thấy trong dữ liệu radar”. “Tôi vui mừng thông báo đây là trường hợp thực tế. Chúng tôi đã ghi lại hàng trăm sự kiện trong vài năm và hiện đã có được khả năng đọc thông tin về khối lượng sao băng từ các tín hiệu tinh vi trong dữ liệu radar.”

Kính viễn vọng Kiso Schmidt 1,05 mét. Kính viễn vọng khổng lồ bên trong Đài quan sát Kiso được đặt nghiêng tới điểm cách địa điểm MU 100 km. © 2020 Đại học Tokyo
Kính viễn vọng Kiso Schmidt 1,05 mét. Kính viễn vọng khổng lồ bên trong Đài quan sát Kiso được đặt nghiêng tới điểm cách địa điểm MU 100 km.
© 2020 Đại học Tokyo

Trong các năm 2009, 2010 và 2018, nhóm nghiên cứu đã sử dụng cơ sở Radar giữa và trên khí quyển (MU), do Đại học Kyoto vận hành và đặt tại Shigaraki, tỉnh Shiga, và Đài quan sát Kiso, do Đại học Tokyo vận hành, ở phía tỉnh Nagano của Núi Ontake. Chúng cách nhau 173 km, điều quan trọng là: các cơ sở càng gần nhau, thì dữ liệu từ chúng càng có thể tương quan chính xác. MU chỉ thẳng lên phía trên, nhưng Kiso có thể đi theo góc nên nó đã chĩa 100 km vào phía trên vị trí MU. Nhóm nghiên cứu đã nhìn thấy 228 thiên thạch với cả hai cơ sở và điều này rất nhiều để tạo ra mối quan hệ đáng tin cậy về mặt thống kê để kết nối các quan sát radar và quang học.

Ohsawa nói: “Việc phân tích dữ liệu rất tốn công sức. “Một thiết bị nhạy cảm có tên là camera trường rộng Tomo-e Gozen gắn với kính thiên văn Kiso đã chụp được hơn một triệu hình ảnh mỗi đêm. Quá nhiều để chúng tôi phân tích thủ công, vì vậy chúng tôi đã phát triển phần mềm để tự động nhận dạng các thiên thạch mờ nhạt. Từ những gì chúng tôi tạo ra” đã học được ở đây, chúng tôi hy vọng sẽ mở rộng dự án này và bắt đầu sử dụng radar để điều tra thành phần của các thiên thạch. Điều này có thể giúp các nhà thiên văn khám phá sao chổi và các khía cạnh của quá trình tiến hóa hệ mặt trời hơn bao giờ hết. “


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Tokyo cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Ryou Ohsawa, Akira Hirota, Kohei Morita, Shinsuke Abe, Daniel Kastinen, Johan Kero, Csilla Szasz, Yasunori Fujiwara, Takuji Nakamura, Koji Nishimura, Shigeyuki Sako, Jun-ichi Watanabe, Tsutomu Aoki, Noriaki, Arima, Ko Arimatsu Makoto Ichiki, Shiro Ikeda, Yoshifusa Ita, Toshihiro Kasuga, Naoto Kobayashi, Mitsuru Kokubo, Masahiro Konishi, Hiroyuki Maehara, Takashi Miyata, Yuki Mori, Mikio Morii, Tomoki Morokuma, Kentaro Motohara, Yoshikazu Nakada, Shin-ichiro Okumura, Yuki Sarugaku, Yuki Sarugaku, Mikiya Sato, Toshikazu Shigeyama, Takao Soyano, Hidenori Takahashi, Masaomi Tanaka, Ken’ichi Tarusawa, Nozomu Tominaga, Seitaro Urakawa, Fumihiko Usui, Takuya Yamashita, Makoto Yoshikawa. Mối quan hệ giữa tiết diện radar và độ lớn quang học dựa trên quan sát đồng thời radar và quang học của các thiên thạch mờ .Khoa học Hành tinh và Không gian , 2020; 194: 105011 DOI: 10.1016 / j.pss.2020.105011

Bài viết liên quan

Bài viết mới