8 просмотров

Данные со спутников помогают обнаружить взрывающиеся метеоры

Используя данные двух спутников, обнаруживающих молнии, исследователи измерили взрывы тысяч небольших метеоров и создали базу данных, которая может помочь сообществу планетарной защиты.

Эмили Москаль 13 декабря 2021 г. 13 декабря 2021 г.

Поделись этим:

Распечатать

Болид в небе

Огненные шары или болиды — это интенсивные следы света, испускаемые метеороидами или астероидами, которые врезаются в атмосферу Земли. Эти высотные объекты обычно взрываются — с энергией, которая может превысить взрыв в 5 килотонн в тротиловом эквиваленте, больше, чем у некоторых ядерных бомб, — и распадаются на дождь небольших метеоритов.

Этот информационный бюллетень рулит.

Получайте самые захватывающие научные новости недели на свой почтовый ящик каждую пятницу.

Каждый год наземные телескопы наблюдают только около дюжины таких редких вспышек с достаточной детализацией, чтобы извлечь из них данные. Теперь ученые обнаружили, что они могут перепрофилировать данные о молниях с двух спутников, GOES 16 и 17 (геостационарный оперативный экологический спутник), которые вращаются над западным полушарием, чтобы пролить свет на эти вспышки. Исследователи создали новую базу данных из более чем 2600 болидов, которые будут описаны и представлены 13 декабря на осенней встрече AGU 2021 года. Команда также представила свое исследование и его значение для понимания астероидных угроз в выпуске журнала от 1 ноября. Икар.

С помощью инструментов на борту GOES 16 и 17 «мы можем наблюдать класс метеорных тел, которые наземные обсерватории не могут эффективно изучать, потому что они слишком редки, чтобы их можно было увидеть в их относительно небольших областях наблюдения».

Чтобы увидеть эти драматические события, группа ученых во главе с Джеффри Смитом, специалистом по данным из Института SETI и Исследовательского центра Эймса НАСА, использовала анализ машинного обучения, чтобы повысить уровень обнаружения болидов в спутниковых данных с 0,2% с помощью классических методов до почти 80%. С помощью инструментов для картографирования молний на борту GOES 16 и 17 «мы можем наблюдать класс метеороидов, которые наземные обсерватории не могут эффективно изучать, потому что они слишком редки, чтобы их можно было увидеть в их относительно небольших областях наблюдения», — сказал Смит.

Статья в тему:  Сколько стоит создание команды искусственного интеллекта

Раскрывая подсказки для планетарной безопасности

Используя метод анализа, разработанный для проекта НАСА по оценке астероидной угрозы, Смит и его команда изучили данные с инструментов геостационарного картографа молний (GLM) на борту спутников GOES 16 и 17, управляемых NOAA. Каждый день они обнаруживали несколько болидов над Северной Америкой, Южной Америкой и большими частями бассейнов Тихого и Атлантического океанов. Обнаружения публикуются в общедоступной базе данных примерно каждую неделю.

«То, как астероид распадается в атмосфере и образует болид, говорит нам о его внутренней силе, что очень важно, если вы хотите делать такие вещи, как отклонение более крупного астероида».

Взрывы вызваны тем, что Смит называет «объектами разумного размера» — камнями из космоса диаметром от 0,1 до 3 метров. Размеры болидов, наблюдаемые с помощью GLM, находятся в выигрышном положении — они достаточно велики, чтобы их можно было сравнить с крупными астероидами, но достаточно распространены (с соответствующим устройством обнаружения), чтобы иметь достаточно данных для создания статистически значимых закономерностей.

«То, как астероид распадается в атмосфере и образует болид, говорит нам о его внутренней силе, что очень важно, если вы хотите делать такие вещи, как отклонение более крупного астероида», — сказал Питер Браун, изучающий физику метеоров в Университете Нью-Йорка. Западный Онтарио и не участвовал в этом исследовании.

Одним из ограничений исследования, по словам Смита, является то, что картографы молний более чувствительны к более быстрым болидам, что искажает набор данных.

Статья в тему:  Что такое центр вселенной

Разбор данных: молния или болид?

Когда яркий яркий свет заливает небо в Западном полушарии, данные от двух картографов молний на спутниках GOES передаются в NOAA, где они обрабатываются для регистрации событий молний. Затем данные разветвляются и отправляются на суперкомпьютеры в Исследовательском центре Эймса НАСА, чтобы отслеживать вспышки болидов, которые ученые, такие как Смит, научили их распознавать.

«Ученый вместо того, чтобы тратить все свое время на ручной поиск данных, позволяет компьютеру выполнять эту работу, освобождая человека для творчества», — сказал Смит.

В будущем Смит и его команда хотят довести точность машинного обучения почти до 95 % — на 15 % больше, чем в настоящее время — поэтому они чувствуют себя комфортно, автоматически публикуя результаты на веб-сайте с минимальным вмешательством человека. Затем ученые-планетологи и их коллеги могут использовать базу данных, чтобы ответить на некоторые (буквально) важные вопросы Земли, включая возможные угрозы, исходящие от объектов.

Эмили Москаль (@emilymoskal_), научный писатель

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x