Tuleeko maahan jotain? Yksinkertaistettu laskukaava nopeuttaa ja tarkentaa tulipallohavaintojen analyysia

19.12.2019
Milloin kannattaa lähettää retkikunta etsimään maahan pudonnutta meteoriittia?

Kaikkia taivaalla havaittuja tulipalloja ei ehditä tutkia tarkasti. Kirkas valoilmiö paljastaa, että ilmakehään on lentänyt avaruudesta meteori, mutta päätyykö siitä jotain maahan asti? Vain massaltaan suurimmat pääsevät maahan asti, mutta valitettavasti monet niistä jäävät löytymättä.

Samaan aikaan kun varustetaan kalliita avaruuslentoja, meillä olisi jo maan pinnalla arvokkaita näytteitä, jotka sisältävät informaatiota aurinkokunnista ja planeetoista. Yliopistotutkija Maria Gritsevich Helsingin yliopistosta vertaa tilannetta siihen, että ihmiskunta ei välitä käydä tyhjentämässä postilaatikkoa.

Tutkijat osoittavat The Astrophysical Journal-lehdessä julkaistussa artikkelissa, että tulipallohavaintojen analyysia voidaan huomattavasti nopeuttaa yksinkertaistetulla laskukaavalla, αβ kriteerillä. Tutkijat sovelsivat mallinnusta Australiassa kerättyyn tulipallojen havaintoaineistoon. He vertasivat tuloksia löydettyihin meteoriitteihin ja totesivat, että kaikki löydetyt meteoriitit erottuivat käyttämällä mallinnuksessa pelkästään nopeutta ja kappaleen hidastuvuutta ja käyttämällä tiheyden osalta vakiota. Toisin sanoen niiden laskennallisesti saatu loppumassa oli niin suuri, että niiden voidaan olettaa säilyvän maahan saakka. 

— Hienoin hetki avaruusfyysikon työssä on se, kun voi tuoda laboratorioon analysoitavaksi jotain konkreettista, sanoo Maria Gritsevich. Siksi hän pitää jo väitöstyössään esittelemänsä laskentamallin käytännön sovellusta merkittävänä edistysaskeleena ja toivoo, että meteoriitteja löydettäisiin nykyistä enemmän.

Yleinen käsitys on, että todennäköisesti maahan tulee joitain niistä meteoreista, jotka lentävät hitaasti ja matalalla. Tarkempi paikannus edellyttää massan tiheyden laskemista, jolloin mukaan on otettava tilastollisia oletuksia ja ne vaativat laskentatehoa. Työ voi kestää useita päiviä, jopa viikon, ja sitä tehdään osin vapaaehtoisvoimin.

α–β-mallin käyttö jo kamerahavaintojen yhdistämisvaiheessa auttaa täsmentämään tuloreittimallinnusta ja tuottaa paremman lopputuloksen.

— Useinkin saadaan alustava arvio jo muutaman tunnin työllä jonkinlaisin alfa- ja beta-arvoin. Tulosten perusteella voidaan päättää, lopetetaanko tutkimus vai jatketaanko eteenpäin, sanoo Ursan tulipallotyöryhmän jäsen matemaatikko Esko Lyytinen, joka on osallistunut useiden tunnettujen meteoriittien putoamispaikan mallintamiseen.

Referenssi:
Eleanor K. Sansom, Maria Gritsevich, Hadrien A. R. Devillepoix, Trent Jansen-Sturgeon, Patrick Shober, Phil A. Bland, Martin C. Towner, Martin Cupák, Robert M. Howie, Benjamin A. D. Hartig: Determining Fireball Fates Using the α–β Criterion.  The Astrophysical Journal, November, 2019. The American Astronomical Society. https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab4516 

Lisätietoja:

Yliopistotutkija Maria Gritsevich, FT, Helsingin yliopisto (englanniksi)
Sähköposti: maria.gritsevich@helsinki.fi
Puhelin:  050 314 9429

Esko Lyytinen, FL, Ursan tulipallotyöryhmä
Sähköposti: esko.lyytinen@jippii.fi
Puhelin: 0400 900 456