暖かくなる:熱の特徴による地球の近くの小惑星の発見

NASAの研究者により、2019 APSの4月の会議で、赤外線放射を使用して近地球の小惑星を見つける新しい手法が明らかにされました

2013年2月15日、ロシアの都市チェリャビンスクの上空で物体が壊れました。 爆風—南極より遠くで検出—は、核爆発よりも強力で、25倍から30倍強力でした。 窓が粉々になり、約1200人が負傷しました。 実際、爆風は非常に明るく、太陽を短時間上回っていた可能性があります。

チェリャビンスク北部のカメンスクウラルスキーからのダッシュカメラで記録された、まだ夜明けのチェリャビンスクの火の玉。 (惑星学会)

チェリャビンスクイベントに関する主な懸念は、関与する流星が直径17〜20 mの比較的大きな小惑星から離脱したことです。 そこには、はるかに大きなオブジェクトがたくさんあります。 どこが大きな利点になるかを正確に知ること。

このようなオブジェクトを地球の近くに配置する責任—地球近傍オブジェクト(NEO)と影響を防ぐ方法についての質問は、カリフォルニア州パサデナにあるジェット推進研究所のNASAの小惑星狩猟ミッションでエイミーマインツァーとその同僚によって調査されています。 彼らは、惑星に向かって急いでいるNEOを見つける簡単で独創的な方法を考案しました。

これは、マーティンルーサーキングジュニアにちなんで名付けられた小惑星2305キングのWISE宇宙船からの画像のコレクションです。小惑星は、モーションを表示するために追加された一連の露出であるため、オレンジのドットの文字列として表示されます。空を横切って。 これらの赤外線画像は、人間の目で認識できるように色分けされています。3.4ミクロンは青で表されます。 4.6ミクロンは緑、12ミクロンは黄色、22ミクロンは赤で表示されます。 WISEデータから、小惑星の直径が約12.7キロメートル、反射率が22%であることが計算できます。これは、石の組成(NASA)の可能性が高いことを示しています。

ミッションの主任調査員であるマインツァーは、デンバーで開催されたアメリカ物理学会4月会議でのNASAの惑星防衛調整局の作業の概要を説明しました。これには、チームのNEO認識方法と、それが将来の地球への影響を防ぐための取り組みをどのように支援するかが含まれます。

Mainzerは次のように述べています。「影響を受けて数日後にオブジェクトが見つかった場合、それによって選択が大幅に制限されるため、検索作業では、NEOが地球から遠くにあるときにNEOを見つけることに焦点を当て、最大の時間とオープンを提供しました。緩和の可能性の範囲を広げます。」

暖かくなってきました!

NEOの検索は簡単な作業ではありません。 マインツァーはそれを夜空に石炭の塊を見つけようとしているように説明しています。

彼女は詳しく説明します。「NEOはほとんどが非常に小さく、宇宙から遠く離れているため、本質的に微弱です。

「これらのいくつかはプリンターのトナーと同じくらい暗いという事実に加えて、それらをスペースの真っ黒に対して見つけようとすることは非常に困難です。」

これは、地球に接近する小惑星と彗星を見つけ、追跡し、特徴付けるために設計された、提案された近地球オブジェクトカメラ(NEOCam)ミッションの画像です。 ミッションでは、赤外線カメラを使用して、明るい色か暗い色かに関係なく、NEOの熱特性を測定します。 望遠鏡の筐体は黒く塗られており、自身の熱を効率的に宇宙に放出します。太陽のシールドにより、地球に似た軌道のNEOが多くの時間を費やす太陽の近くを観測できます。 背景には、プロトタイプミッションNEOWISEによって収集された主要なベルト小惑星の画像のセットがあります。 小惑星は、背景の星や銀河に対して赤い点として表示されます。 (NASA)

可視光を使用して入ってくるオブジェクトを見つける代わりに、JPL / CaltechのMainzerと彼女のチームは、代わりにNEOの特徴である熱を使用しました。

小惑星と彗星は太陽によって暖められるので、熱(赤外線)波長で明るく輝きます。 つまり、Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer(NEOWISE)望遠鏡を使用すると、より簡単に見つけることができます。

Mainzerは次のように説明します。「NEOWISEミッションを使用すると、表面の色に関係なくオブジェクトを見つけ、それを使用してオブジェクトのサイズやその他の表面特性を測定できます。」

NEOの表面特性を発見することで、Mainzerとその同僚は、オブジェクトの大きさとその構成要素についての洞察を得ることができます。どちらも、地球を脅かすNEOに対する防御戦略を実装する上での重要な詳細です。

たとえば、防御戦略の1つは、NEOを地球の衝撃軌道から物理的に「ナッジ」することです。 問題は、そのナッジに必要なエネルギーを計算するには、NEO質量の詳細、したがってサイズと構成が重要です。

2015年8月28日、NEOWISE宇宙望遠鏡がC / 2013 US10カタリナ彗星を地球上で加速させているのを発見しました。この彗星は、太陽系の最も遠い部分で太陽を取り巻く冷たい、凍った物質の殻であるオールト雲から振り込まれました。海王星の軌道を越えて。 NEOWISEは、太陽の熱によって引き起こされた活動に打ち消されて、彗星を捕らえました。 2015年11月15日、彗星は太陽に最も接近し、地球の軌道の内側に沈みました。 この古代彗星が太陽にこれほど接近したのはこれが初めてである可能性があります。 NEOWISEは、この画像ではシアンと赤として色分けされた、3.4ミクロンと4.6ミクロンの2つの熱に敏感な赤外線波長で彗星を観察しました。 NEOWISEはこの彗星を2014年と2015年に何度も検出しました。 ここでは、5つの露出が、空を横切る彗星の動きを示す組み合わせ画像で示されています。 彗星が吐き出した大量のガスや塵は、背景の星よりも非常に冷たく、この画像では赤く表示されています。 (NASA)

小惑星の組成を調べることは、天文学者が太陽系が形成された状況をどのように理解するのにも役立ちます。

Mainzerは次のように述べています。「これらのオブジェクトは本質的に興味深いものです。なぜなら、いくつかは太陽系を構成した元の材料と同じくらい古いと考えられているからです。

「私たちが見つけていることの1つは、NEOの構成がかなり多様であることです。」

Mainzerは現在、カメラ技術の進歩を利用してNEOの検索を支援することに熱心です。 彼女は言う:「私達は小惑星の位置をマッピングし、それらのサイズを測定することのはるかに包括的な仕事をするために新しい望遠鏡、近地球物体カメラ(NEOCam)をNASAに提案しています。」

もちろん、NASAはNEOを理解しようとしている唯一の宇宙機関ではありません—日本宇宙航空研究開発機構(JAXA)の「はやぶさ2」のミッションは、小惑星からサンプルを収集することを計画しています。 Mainzerはプレゼンテーションで、NASAがNEOの影響から地球を守るための国際的な取り組みにおいて、グローバルな宇宙コミュニティとどのように連携しているかを説明しています。