Simulación de meteoritos con ASMODEUS (simulador de eficiencia de detección óptica de meteoritos en todo el cielo)

Una ráfaga de meteoros Leónidas de 1999 como se ve a 38.000 pies de la Campaña de Aeronaves de Instrumentos Múltiples Leónidas. Los astrónomos han desarrollado una herramienta de simulación de meteoritos para ayudar a evaluar los sesgos de selección y evaluar las poblaciones de lluvias de meteoritos. Crédito: NASA / Ames Research Center / ISAS / Shinsuke Abe y Hajime Yano

Un meteoro es un cuerpo rocoso o metálico que entra a la atmósfera de la Tierra (o la atmósfera de otro planeta) desde el espacio a gran velocidad y se quema; Los meteoritos que sobreviven en su mayoría al viaje y aterrizan en el suelo se llaman meteoritos.

Los meteoritos tienen una amplia gama de tamaños y composiciones, y los meteoritos pueden aterrizar prácticamente en cualquier lugar y en cualquier momento. Además, los eventos individuales no se repiten. Por lo tanto, los astrónomos de meteoritos deben confiar en mediciones precisas de las observaciones disponibles o en el procesamiento estadístico de grandes conjuntos de datos para formular predicciones y teorías. Los mejores modelos actuales, sin embargo, carecen de restricciones firmes sobre variables clave como la luminosidad de un rastro versus la pérdida de energía cinética del objeto.

Se ha considerado realizar experimentos en la ciencia de los meteoros, pero es muy difícil. Lanzar objetos artificiales, acelerarlos a velocidades de miles de millas por hora, recrear las diversas condiciones de entrada de meteoros y luego observar el proceso de ablación es difícil y costoso.

CfA El astrónomo Peter Veres y sus colegas han desarrollado una solución intermedia rentable: una simulación por computadora que crea meteoros virtuales basados ​​en ecuaciones de movimiento, ablación y modelos de luminosidad cuyos resultados luego pueden examinarse. El conjunto de herramientas que desarrolló el equipo se llama ASMODEUS (All-Sky Meteor Optical Detection Efficiency Simulator) y enfatiza el procesamiento estadístico de grandes conjuntos de datos de meteoritos en lugar de cálculos de precisión para meteoros individuales.

Antes se habían realizado varios intentos de tales simulaciones, pero ninguno incluía un modelo adecuado de la atmósfera ni tenía el objetivo de comparar directamente los datos resultantes con las observaciones. El nuevo código incluye parámetros para la Tierra y su atmósfera, propiedades de los materiales de los meteoros, ecuaciones para trayectorias que incluyen gravedad y arrastre y para ablación y luminancia; no menos importante, las simulaciones consideran las ubicaciones de los observadores virtuales.

De diez mil meteoros simulados, 1354 fueron «detectados». Estos incluían los más brillantes, mientras que era poco probable que se vieran otros (particularmente los que pasaban cerca del horizonte); A continuación, se comparó la distribución de las propiedades de los meteoros simulados con los resultados de la detección.

Los científicos continúan mejorando el código al incluir dinámicas de meteoroides más avanzadas y al abordar la fragmentación de meteoros que tienen composiciones frágiles. Mientras tanto, ASMODEUS se puede utilizar para evaluar los sesgos de selección en los sistemas de observación terrestres y ayudar a evaluar el carácter de masa y población de las lluvias de meteoritos.

Referencia: “Herramienta de simulación de meteoritos ASMODEUS” por Martin Baláž, Juraj Tóth, Peter Vereš y Robert Jedicke, 4 de junio de 2020, Ciencia planetaria y espacial.
DOI: 10.1016 / j.pss.2020.104937