Bare en uke etter at en enorm ildkule streifet over himmelen i Chelyabinsk-regionen i Russland, publiserte astronomer et papir som rekonstruerer bane og bestemmer opprinnelsen til romrocken som eksploderte omtrent 14-20 km (8-12.5 miles) over jordoverflaten og produserte en sjokkbølge som skadet bygninger og knuste vinduer.
Forskerne Jorge Zuluaga og Ignacio Ferrin ved Universitetet i Antioquia i Medellin, Colombia brukte en ressurs som ikke alltid er tilgjengelig i meteorittfall: det tallrike instrumentbordet og sikkerhetskameraer som fanget den enorme ildkulen. Ved hjelp av banene som ble vist i videoer lagt ut på YouTube, klarte forskerne å beregne banen til meteoritten da den falt til jorden og bruke den til å rekonstruere banen i meteoroidens rom før dets voldelige møte med planeten vår.
Resultatene er foreløpige, fortalte Zuluaga til Space Magazine, og de jobber allerede med å få mer presise resultater. "Vi jobber hardt for å produsere en oppdatert og mer presis gjenoppbygging av bane ved bruk av forskjellige bevismaterialer," sa han via e-post.
Men gjennom sine beregninger bestemte Zuluaga og Ferrin at berget stammet fra Apollo-klassen av asteroider.
Ved hjelp av triangulering brukte forskerne to videoer spesifikt: en fra et kamera som ligger på Revolutionary Square i Chelyabinsk og en video spilt inn i den nærliggende byen Korkino, sammen med plasseringen av et hull i isen i Chebarkul-sjøen, 70 km vest for Chelyabinsk. Hullet antas å ha kommet fra meteoritten som falt 15. februar.
Zuluaga og Ferrin ble inspirert til å bruke videoene av Stefen Geens, som skriver Ogle Earth-bloggen og som påpekte at de mange dashkameraene og sikkerhetsvideoene kan ha samlet data om banen og hastigheten til meteoritten. Han brukte disse dataene og Google Earth for å rekonstruere steinveien da den kom inn i atmosfæren og viste at den stemte overens med et bilde av banen som ble tatt av den geostasjonære Meteosat-9 værsatellitten.
Men på grunn av variasjoner i tids- og datostempler på flere av videoene - noen som skilte seg ut i flere minutter - bestemte de seg for å velge to videoer fra forskjellige steder som syntes å være de mest pålitelige.
Fra triangulering klarte de å bestemme meteorittens høyde, hastighet og plassering når den falt til jorden.
Denne videoen er en virtuell utforskning av den foreløpige bane beregnet av Zuluaga & Ferrin
Men å finne ut av meteroidens bane rundt sola var vanskeligere og mindre presis. De trengte seks kritiske parametere, alt de måtte estimere ut fra dataene ved å bruke Monte Carlo-metodene for å "beregne de mest sannsynlige omløpsparametere og deres spredning," skrev de i papiret. De fleste av parameterne er relatert til "lyspunktet" - der meteoritten blir lys nok til å kaste en merkbar skygge i videoene. Dette bidro til å bestemme meteorittens høyde, høyde og azimut ved lyspunktet, så vel som lengdegrad, breddegrad på jordoverflaten under og også bergens hastighet.
"I følge våre estimater begynte Chelyabinski-meteoren å lyse opp når den var mellom 32 og 47 km opp i atmosfæren," skrev teamet. "Hastigheten til kroppen forutsagt av vår analyse var mellom 13 og 19 km / s (relativt til jorden), som omslutter det foretrukne tallet på 18 km / s antatt av andre forskere."
De brukte deretter programvare utviklet av US Naval Observatory kalt NOVAS, Naval Observatory Vector Astrometry for å beregne den sannsynlige bane. De konkluderte med at Chelyabinsk-meteoritten er fra Apollo-asteroider, en kjent klasse med bergarter som krysser jordens bane.
I følge bloggen The Technology Review har astronomer sett over 240 Apollo-asteroider som er større enn 1 km, men mener det må være mer enn 2000 andre som har størrelse.
Astronomer anslår imidlertid også at det kan være rundt 80 millioner der ute som har omtrent samme størrelse som den som falt over Chelyabinsk: omtrent 15 meter i diameter, med en vekt på 7000 tonn.
I sine pågående beregninger har forskerteamet besluttet å gjøre fremtidige beregninger om ikke å bruke Chebarkul-sjøen som et av trianguleringspunktene deres.
"Vi er kjent med skepsisen om at hullene i isarket til innsjøen er blitt produsert kunstig," sa Zuluaga til Space Magazine via e-post. ”Imidlertid har jeg også lest noen rapporter som indikerer at det er funnet deler av meteoroidene i området. Så vi jobber hardt for å produsere en oppdatert og mer presis gjenoppbygging av bane ved bruk av forskjellige bevismaterialer. ”
Mange har spurt hvorfor denne rombergarten ikke ble oppdaget før, og Zuluaga sa at det å bestemme hvorfor det ble savnet, er et av målene for deres innsats.
"Beklageligvis å kjenne familien som asteroiden hører hjemme er ikke nok," sa han. ”Spørsmålet kan bare besvares med en veldig presis bane vi kan integrere bakover i minst 50 år. Når du har en bane, kan den bane forutsi den nøyaktige plasseringen av kroppen på himmelen, og så kan vi se etter arkivbilder og se om asteroiden ble oversett. Dette er neste trekk! ”
Videoen fra Revolutionary Square i Chelyabinsk:
Video innspilt i Korkino:
Les mer om Apollo-klassen av asteroider her.
