Gledanje meteoroida kako ulaze u Zemljinu atmosferu i lete po nebu kao vizuelni spektakl poznat kao meteori, to je jedan od spektakla koji izazivaju najveće strahopoštovanje na Zemlji, često pokazujući više boja dok sijaju kroz atmosferu, što često otkriva njihove mineralne kompozicije.
Ali šta ako bismo mogli da otkrijemo i posmatramo meteore kako prolaze kroz atmosfere drugih planeta koje poseduju atmosferu, poput Venere, i da to iskoristimo za bolje određivanje sastava i veličine meteoroida?
Ovo je ono što je studija nedavno prihvatila Icarus-u i koja je trenutno objavljena na arKsiv serveru za preprint nada se da će se pozabaviti dok par međunarodnih istraživača istražuje kako bi se budući orbiter Venere mogao koristiti za proučavanje meteora koji prolaze kroz gustu atmosferu planete. Ova studija ima potencijal da pomogne naučnicima da bolje razumeju meteoroide širom Sunčevog sistema.
Ovde, Universe Today raspravlja o ovoj studiji sa dr Apostolosom Kristuom, koji je astronom u Armagh opservatoriji i planetarijumu, u vezi sa motivacijom koja stoji iza studije, značajnim rezultatima, potencijalnim naknadnim studijama, potencijalnim pretvaranjem ovog koncepta u stvarnost i potencijalnim posmatranjem meteori na drugim planetama širom Sunčevog sistema. Dakle, koja je bila motivacija iza studije?
„Osnovni problem koji želimo da rešimo je merenje fluksa čvrstih čestica u svemiru“, kaže dr Kristu za Universe Today. „Najmanje čestice (ono što obično nazivamo ‘prašinom’) mogu se efikasno prebrojati detektorima udara male površine postavljenim na svemirskim brodovima, dok objekte veće od metar ili dva (asteroide) možemo pronaći na teleskopu.
„Međutim, bilo šta između nekoliko stotina mikrona i metra pada u neku vrstu jaza; one su previše retke da bi se brojale detektorima udara i takođe premale da bi se videle teleskopom. Najbolji način da se traže te čestice je da se vide oni sagorevaju kao meteori u atmosferi, u suštini tretirajući čitave planete kao detektore područja.“
Za studiju, istraživači su koristili komplet alata za simulaciju istraživanja poznat kao SVARMS (Simulator za široko područje snimanja meteora iz svemira) kako bi utvrdili izvodljivost da li bi kamera na budućem orbiteru Venere mogla da posmatra meteore unutar Venerine atmosfere. Parametri za SVARMS uključuju korišćenje istih meteoroidnih populacija posmatranih na Zemlji za Veneru, zajedno sa atmosferskim modeliranjem i tipom instrumenta, pri čemu su istraživači postavili hipotetičku meteorsku kameru na predstojeći orbiter EnVision Evropske svemirske agencije.
Na kraju, istraživači su otkrili da bi broj meteora koje bi njihova orbiterska kamera mogla da posmatra u atmosferi Venere bio 1,5 do 2,5 puta veći nego na Zemlji. Tim primećuje da ovo ukazuje na izvodljivost posmatranja meteora u atmosferi Venere, pod pretpostavkom da će podaci biti uspešno poslati nazad na Zemlju. Dakle, koji su bili najznačajniji rezultati ove studije?
Dr Kristou kaže za Universe Today: „Rekao bih da su dva glavna rezultata (a) da se meteori na Veneri javljaju dosta iznad slojeva oblaka, i (b) da bi trebalo da budu konstantno svetliji od svojih zemaljskih kolega. Tačka (a) uklanja jednu potencijalnu prepreku u otkrivanju tih čestica u orbitalnoj kameri, dok nam tačka (b) govori da bi bilo koji dizajn kamere dokazan u letovima u Zemljinoj orbiti trebalo da radi barem jednako dobro, a verovatno i bolje na Veneri.“
Što se tiče naknadnih studija, dr Kristou kaže za Universe Today: „Postojao je niz pretpostavki u studiji koje želimo da istražimo u kasnijem radu. Jedna od pretpostavki je da je kamera na fiksnoj visini iznad površine. Želimo da bolje razumemo implikacije posmatranja sa eliptične orbite gde se visina, a samim tim i domet do cilja, menja sa vremenom i lokacijom.
„Pored toga, Venerina orbita je bliska Zemljinoj i možda će biti moguće otkriti najsjajnije meteore (mi ih zovemo vatrene lopte) teleskopima sa zemlje, kao što smo uradili sa Jupiterom. Buduća studija će bolje kvantifikovati ovu mogućnost.“
Ova studija dolazi kada NASA planira da lansira orbiter VERITAS (Emisivnost Venere, radionauka, InSAR, topografija i spektroskopija) negde između 2029. i 2031. godine, čiji je cilj da dobije mape visoke rezolucije površine Venere pomoću radara sa sintetičkim otvorom i blizu -infracrvena spektroskopija za prodor u gustu atmosferu Venere.
Dobijeni snimci će pružiti ažurirane podatke NASA-ine Magelan sonde iz 1990-ih, jer su ovo najnoviji dostupni površinski podaci o površinskoj aktivnosti Venere. Pored toga, Evropska svemirska agencija bi trebalo da lansira EnVision 2032. godine sa ciljem mapiranja površine Venere pomoću radara sa sintetičkim otvorom.
Stoga, pošto ova studija uključuje postavljanje hipotetičke meteorske kamere na orbiter EnVision, kakvi su planovi za postavljanje takve kamere na buduću svemirsku letelicu?
Dr Kristou kaže za Universe Today: „Nemam konkretnih planova koliko mi je poznato, ali s obzirom na trenutni nivo međunarodnog interesovanja za istraživanje Venere, verujem da je ovo pravo vreme da se zalažem za to. Zapravo, postoji instrument koji se zove Mini- EUSO snima meteore sa ISS-a sa stopom detekcije od ~16.000 meteora za svaki mesec posmatranog vremena.
„Poređenja radi, istraživanje meteora one vrste koju istražujemo u radu zahteva da se detektuje oko 200 meteora svakog meseca. Ovo ukazuje da je koncept tehnički zreo i da bi mogao da se primeni u narednih 5-10 godina recimo.
Venera je bila jedini fokus ove studije zbog svoje guste atmosfere, a istovremeno je imala i najgušću atmosferu zemaljskih planeta koju dodatno čine Merkur, Zemlja i Mars. S obzirom na rezultate ove studije, budući orbiter Venere dizajniran za posmatranje i otkrivanje meteora unutar Venerine atmosfere mogao bi biti izvodljiv, dok bi istovremeno pružao dragocena naučna saznanja koja se odnose na svojstva i populacije meteoroida širom Sunčevog sistema.
Međutim, Venera nije jedina planeta koja se sastoji od guste atmosfere, jer se gasoviti divovi spoljašnjeg Sunčevog sistema (Jupiter, Saturn, Uran i Neptun) mogu pohvaliti još debljom atmosferom koja se uglavnom sastoji od vodonika i helijuma bez vidljivih površina ispod. Prema tome, može li se ova metoda istraživanja meteora potencijalno koristiti za identifikaciju meteora na tim planetama?
Dr Kristou kaže za Universe Today: „U izvesnom smislu, već imamo! Godine 1994. svet je primetio kako fragmenti komete Šumejker-Levi 9 ulaze u atmosferu Jupitera. U skorije vreme, astronomi amateri su posmatrali meteore izazvane manjim, dekametarskim -klasni objekti protiv diska planete.
„Da bismo posmatrali slabije meteore, morali bismo da približimo detektor i planetu, ali, s obzirom na to da gasni giganti imaju 1-2 reda veličine (sa redom magnitude faktor 10) veću površinu od Zemlje, potencijal je definitivno tu.
„Zapravo, tako slabije meteore je otkrio Voiager 1 tokom kratkog susreta 1979. godine, a nedavno i orbiter Juno. Ovi incidenti su dobro za buduća istraživanja orbite.“
Proučavanje meteoroida i meteora omogućava naučnicima da bolje razumeju sastav i svojstva drugih planetarnih tela širom Sunčevog sistema, što nas takođe uči o formiranju i evoluciji Sunčevog sistema. Kako se istraživanje Venere širi u narednim godinama, proučavanje meteora unutar njene guste atmosfere moglo bi da pruži još više naznaka o tome kako smo uopšte nastali.
Dr Kristu zaključuje govoreći Universe Today: „Meteori bi trebalo da budu sveprisutni na planetama i mesecima sa značajnom atmosferom. Na primer, trebalo bi očekivati da ćete videti meteore na Titanu, pa čak i na Tritonu, najvećem mesecu Neptuna gde je atmosferski pritisak na površini je 100.000 puta niža od Zemlje.“
