Ve vesmíru téměř vždy prší prach. Většina toho prachu je tak malá, že by ho mikroskop jen těžko viděl. Miliony těchto jemných prachových částic, které vznikly dopady asteroidů, se každou sekundu srazí s horní atmosférou Země. Když dosáhnou této atmosféry, spustí komplexní tanec plazmatu a energie, který může být obtížné vidět a pochopit.
Simulace tohoto složitého tance by vědcům umožnila pochopit, co se přesně děje v horních vrstvách atmosféry. Složitost tance však dosud zmátla pokusy o jejich modelování. Doposud – tým složený z členů z Univerzita Johna Hopkinse a Bostonská univerzita používal superpočítač známý jako Stampede2 na at Texaská univerzita modelovat, co se přesně stane s meteory, když dopadnou na noční oblohu.
Obrázek superpočítače Stampede2 použitého ve studii.
Kredit – TACC
Co se s nimi stane, může být těžké vidět pouhým okem. Prachové částice rozzáří oblohu při pohledu v radarovém spektru. Když částice dopadnou do atmosféry, projdou procesem zvaným „ablace“, kde se změní v zářící plazma , osvobodí elektroniku od jejich atomové vazby a vytvoří pruh světla na obloze viditelný radarovými dalekohledy.
Tyto dalekohledy pak mohou sledovat, odkud částice přišly a jak velká byla, v závislosti na rychlosti, trajektorii a délce doby, po kterou svítila. Navíc, skutečná spektra samotného plazmatu by mohla obsahovat vodítka ke složení samotného meteoru.
Větší meteory způsobující viditelné jevy „padajících hvězd“.
Kredit - Jacek Halicki
Datové body obsahují vodítka k samotným meteorům a složení a dynamice horní atmosféry. Vědci mohou odrážet signály LIDAR od meteorů, aby určili teplotu, hustotu a rychlost větru v horních vrstvách atmosféry. Kromě toho mohou sledovat směr větru tím, že sledují, jak plazma odfukuje, i když to trvá jen zlomek sekundy.
Ale to vše je extrémně obtížné výpočtově a snaha porozumět tomu, co vědci vidí, by vyžadovala model, se kterým by bylo možné porovnávat. To je místo, kde přichází na řadu nový výzkum. Publikováno v Journal of Geophysical Research , studie využila superpočítač Stampede2 od Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE) k modelování tří různých typů simulací, které jsou součástí modelu meteorů.
Meteorické roje jsou působivější verze typu plazmových událostí modelovaných v tomto článku.
Tyto modely se v podstatě soustředí kolem explozí, které je notoricky obtížné modelovat, zejména u heterogenních objektů, jako jsou meteory. Stejně jako všechny technické problémy se Dr. Meers Oppenheim, spoluautor článku, pokusil rozdělit je do lépe zvládnutelných kroků. Prvním z nich bylo modelování dynamiky molekul rozpadu meteoru. Jinými slovy, jak modelovat, co se stalo s jednotlivými atomy meteorů, když byly konfrontovány s molekulami vzduchu při cestování rychlostí přes 50 kilometrů za sekundu.
Po tomto počátečním kontaktu se následující simulace zaměřuje na to, co se děje vedle molekul. Zejména se snaží simulovat, kam létají, jakou rychlostí, kdy / pokud se plazmatizují. Třetí simulace využívá virtuální formu radaru ke studiu plazmy, aby napodobila to, co by viděly radarové systémy v reálném světě.
Časová prodleva meteoru, který se rozpadá nad pouští Atacama.
Kredit – ALMA
S těmito třemi kombinovanými simulacemi, z nichž každá je sama o sobě velmi výpočetně náročná, mají Dr. Oppenheim a jeho spolupracovníci to, co považují za fungující model interakcí meteorů s horními vrstvami atmosféry. Takový model může vést k testování předpokladů nebo odhadů, které byly dříve neprokazatelné, a mohl by nakonec vést k dramaticky lepšímu pochopení fyziky horních vrstev atmosféry. Bez ohledu na jejich znalosti o základních procesech budou vědci dávat pozor na neustálý déšť prachu, pro případ, že by se jim podařilo zahlédnout něco, co prošlo fází plazmové koule.
Další informace:
Texaská univerzita – CO SE STANE, KDYŽ DO ATMOSFÉRY NARAZÍ METEOR?
UT - Výzkumníci naučili drone samostatně rozpoznávat a lovit meteority
UT - Překvapivý objev keramických čipů uvnitř meteoritů znamená, že v rané sluneční soustavě byly divoké teplotní variace
UT - Síť kamery špióni anomální meteorit
Hlavní obrázek:
Plazmové mapování různých ablačních událostí meteoritů.
Kredit - Sugar et al