Los datos de los satélites ayudan a descubrir meteoros en explosión

Mediante el uso de datos de dos satélites de detección de rayos, los investigadores midieron las explosiones de miles de pequeños meteoros y crearon una base de datos que podría ayudar a la comunidad de defensa planetaria.

Cada año, los telescopios terrestres son testigos de solo una docena de bólidos con suficiente detalle para extraer datos de ellos. En un nuevo estudio, los investigadores utilizaron el aprendizaje automático para aumentar la tasa de detección de bólidos con datos de satélites de detección de rayos. 
Crédito:
 Jijian FanCC BY-NC-ND 2.0.

Las bolas de fuego, o bólidos, son estelas intensas de luz emitidas por meteoroides o asteroides que chocan contra la atmósfera de la Tierra. Estos objetos de gran altitud generalmente explotan, con energías que pueden superar una explosión de TNT de 5 kilotones, mayor que algunas bombas nucleares, y se desintegran en una lluvia de pequeños meteoritos.

Cada año, los telescopios terrestres son testigos de solo una docena de estos raros destellos con suficiente detalle para extraer datos de ellos. Ahora, los científicos han descubierto que pueden reutilizar los datos de detección de rayos de dos satélites, GOES 16 y 17 (Geostationary Operational Environmental Satellite), que orbitan sobre el hemisferio occidental para arrojar luz sobre estos destellos. Los investigadores crearon una nueva base de datos de más de 2600 bólidos que se describieronn y presentaron el 13 de Diciembre en la Reunión de Otoño de 2021 de la AGU. El equipo también presentó su estudio y sus implicaciones para comprender las amenazas de asteroides en la edición del 1 de Noviembre de la revista Icarus.

Para ver estos eventos dramáticos, un grupo de científicos dirigido por Jeffrey Smith, un científico de datos del Instituto SETI y el Centro de Investigación Ames de la NASA, utilizó el análisis de aprendizaje automático para impulsar la tasa de detección de bólidos en los datos satelitales del 0.2% con métodos clásicos a casi el 80%. Con los instrumentos de mapeo de rayos a bordo de los GOES 16 y 17, “podemos observar una clase de meteoroides que los observatorios terrestres no pueden estudiar de manera efectiva porque son demasiado raros para que los vean en sus áreas de observación relativamente pequeñas”, dijo Smith.

Descubriendo pistas para la seguridad planetaria

Usando la técnica de análisis desarrollada para el Proyecto de Evaluación de Amenazas de Asteroides de la NASA, Smith y su equipo buscaron datos de los instrumentos Geoestationary Lightning Mapper (GLM) a bordo de los satélites GOES 16 y 17, operados por la NOAA. Encontraron un puñado de bólidos cada día en América del Norte, América del Sur y gran parte de las cuencas de los océanos Pacífico y Atlántico. Las detecciones se publican en una  base de datos disponible públicamente cada semana.

Las explosiones son provocadas por lo que Smith llama «objetos de tamaño razonable»: rocas del espacio con diámetros entre 0,1 y 3 metros. Los tamaños de bólidos que ven los GLM se encuentran en un punto óptimo: son lo suficientemente grandes como para compararlos con los asteroides grandes, pero lo suficientemente comunes (con el dispositivo de detección adecuado) para tener datos suficientes para generar patrones estadísticamente significativos.

«La forma en que un asteroide se rompe en la atmósfera y produce un bólido nos dice acerca de su resistencia interna, lo cual es muy importante si queremos hacer cosas como desviar un asteroide más grande», dijo Peter Brown, quien estudia física de meteoros en la Universidad de Western Ontario y no participó en este estudio.

Una limitación del estudio, según Smith, es que los mapeadores de rayos son más sensibles a los bólidos más rápidos, sesgando el conjunto de datos.

Analizando los datos: ¿relámpago o bólido?

Cuando una luz brillante inunda el cielo en el hemisferio occidental, los datos viajan desde los dos mapeadores de rayos en los satélites GOES hasta NOAA, donde se procesan para capturar eventos de rayos. Luego, los datos se ramifican y viajan a supercomputadoras en el Centro de Investigación Ames de la NASA para espiar los destellos de bólidos que científicos como Smith les han enseñado a reconocer.

“El científico, en lugar de dedicar todo su tiempo a buscar datos manualmente, deja que una computadora haga el trabajo, liberando al ser humano para que sea más creativo”, dijo Smith.

En el futuro, Smith y su equipo quieren lograr que la precisión del aprendizaje automático se acerque al 95% (un 15% más de lo que se está logrando actualmente) para que se sientan cómodos al publicar resultados automáticamente en el sitio web con una mínima intervención humana. Los científicos planetarios y sus colegas pueden usar la base de datos para responder algunas de las preguntas (literalmente) impactantes de la Tierra, incluidas las posibles amenazas planteadas por los objetos.

Fuente: Eos, Magazine of the American Geophysical Society (AGU).

Artículo original:

Moskal, E. (2021), Data from satellites help uncover exploding meteors, Eos, 102, https://doi.org/10.1029/2021EO210655. Published on 13 December 2021.

Texto © 2021. Los autores. CC BY-NC-ND 3.0

Material relacionado

Dos instrumentos de la NASA capturaron imágenes de un meteoro que explotó sobre el mar de Bering el 18 de Diciembre de 2018.

Esta secuencia de imágenes muestra vistas de cinco de las nueve cámaras del instrumento Espectrorradiómetro de Imágenes de Ángulos Múltiples (MISR) tomadas a las 23:55, hora universal coordinada (UTC), unos minutos después que una bola de fuego, el término utilizado para los meteoros excepcionalmente brillantes que son visibles. sobre un área amplia, explotó sobre el mar de Bering el 18 de Diciembre de 2018. La sombra del rastro del meteoro a través de la atmósfera de la Tierra, proyectada en las cimas de las nubes y alargada por el ángulo bajo del sol, está hacia el noroeste. La nube teñida de naranja que dejó la bola de fuego al sobrecalentar el aire que atravesó se puede ver debajo y a la derecha del centro del GIF. Crédito: NASA / GSFC / LaRC / JPL-Caltech, Equipo MISR.

El 18 de Diciembre de 2018, una gran «bola de fuego», el término utilizado para los meteoritos excepcionalmente brillantes que son visibles en un área amplia, explotó a unas 16 millas (26 kilómetros) sobre el mar de Bering. La explosión desató un estimado de 173 kilotones de energía, o más de 10 veces la energía de la explosión de la bomba atómica sobre Hiroshima durante la Segunda Guerra Mundial.

El 18 de Diciembre de 2018, una gran «bola de fuego», el término utilizado para los meteoritos excepcionalmente brillantes que son visibles en un área amplia , explotó a unas 16 millas (26 kilómetros) sobre el mar de Bering. La explosión desató un estimado de 173 kilotones de energía, o más de 10 veces la energía de la explosión de la bomba atómica sobre Hiroshima durante la Segunda Guerra Mundial.

Un avistamiento sorpresa de un meteoro en el cielo sobre el sureste de Michigan.

Un bólido. Crédito: Obra derivada de Thomas Grau, dominio público.

Las bolas de fuego en el cielo de verano (Hemisferio Norte) pueden significar una oportunidad para sondear su misterioso origen.

Esta ilustración muestra la densidad esperada de la corriente de meteoros Táuridas en relación con la Tierra. Los colores corresponden a magnitudes aparentes, con los objetos más brillantes (rojo) con una magnitud de aproximadamente 21 y los más tenues (azul) con una magnitud de aproximadamente 25. Crédito: Western University.

Desde finales de Junio hasta mediados de Agosto, la Tierra pasará por el Complejo Táuridas, una colección de roca y polvo vinculada a un mayor número de incendiarios en la atmósfera superior. Un nuevo modelo predice que la Tierra estará más cerca del corazón del enjambre de lo que lo ha estado en casi 45 años, proporcionando no solo un placer para los observadores del cielo, sino también una oportunidad para investigar el misterio de dónde provienen estos objetos y si la Tierra podría sufrir un impacto relacionado con las Táuridas en el futuro. El siguiente artículo lo detalla:

Curiosidades

Los antiguos Mayas pueden haber pronosticado lluvias de meteoros

.

Izquierda: Las ruinas del Templo del Jaguar se ciernen sobre lo que queda de la antigua ciudad Maya de Tikal en El Petén, Guatemala. Dos eventos importantes en la ciudad, la coronación de la Dama de Tikal de 6 años en el 511 EC y una derrota por parte de la ciudad-estado Caracol en la “Guerra de las Galaxias” del 562 EC, tuvieron lugar en sincronía aproximada con los estallidos de meteoros. Investigaciones publicadas recientemente sugieren que los Mayas pueden haber vinculado los tiempos de eventos como las adhesiones reales y las guerras con predicciones astronómicas de lluvias de meteoros. 
Crédito: Raymond Ostertag / Wikipedia.

Utilizando modelos informáticos de última generación, un historiador aficionado y un astrónomo profesional han encontrado evidencia de que muchos eventos sociales importantes registrados en inscripciones jeroglíficas Mayas pueden coincidir con estallidos de lluvias de meteoros relacionados con el cometa Halley.

Marcar el enlace permanente.

Comentarios cerrados.