Un échantillon de la météorite du Michigan récupéré par des citoyens scientifiques à l'aide de cartes produites par la technique radar Doppler du professeur assistant de l'UA Vishnu Reddy. Crédit :Vishnu Reddy
A 20h10. le 16 janvier, des centaines de personnes dans le Michigan ont signalé la lueur brillante d'un météore traversant le ciel, faisant trembler les fenêtres alors qu'il franchissait le mur du son. Le météore s'est ensuite brisé dans l'atmosphère terrestre, et ses morceaux pleuvaient tranquillement jusqu'au sol.
En utilisant les prédictions de la détection rapide et de la récupération des météorites, ou RADARMET, projet, les scientifiques et les chasseurs de météorites ont pu récupérer plus d'une demi-douzaine de fragments de roche dans les deux jours suivant la chute.
RADARMET est dirigé par Vishnu Reddy, professeur adjoint au Laboratoire lunaire et planétaire de l'Université de l'Arizona. Il a obtenu un financement de la NASA pour exploiter RADARMET, qui utilise les données radar Doppler du National Weather Service et des modèles informatiques pour localiser les météorites dans les heures suivant leur chute.
« Historiquement, les gens verraient un météore dans le ciel et ils diraient, 'Je l'ai vu aller comme ça derrière l'arbre, '", a déclaré Reddy. "Même si quelqu'un prend une photo du météore, utiliser l'image pour tracer une trajectoire pour la météorite est difficile et peut prendre beaucoup de temps."
Les vents de la haute atmosphère rendent l'extrapolation difficile, dit Reddy. Pour qu'un météore survive au voyage dans l'atmosphère et tombe au sol comme une météorite, il doit ralentir de sa vitesse cosmique. La friction de l'atmosphère fait briller le météore visiblement entre 30 et 65 milles au-dessus du sol.
"Typiquement, les météorites larguant des météorites doivent ralentir jusqu'à environ 6, 700 mph, la vitesse quand ils ne brillent plus brillamment en descendant dans l'atmosphère, " dit Reddy.
Image composite des signatures radar météo de la météorite en chute. Crédit :Marc Fries
Chute à la vitesse terminale
Le météore entre alors dans une période connue sous le nom de "vol sombre, " pendant laquelle il tombe à vitesse terminale. Pendant ce vol obscur, les vents dans la haute atmosphère peuvent secouer la météorite à des kilomètres de là où se termine son vol brillant.
Marc Fries, Co-investigateur de Reddy pour RADARMET et scientifique au Johnson Space Center de la NASA, a développé une méthode qui peut prédire comment une météorite se déplacerait pendant son vol dans l'obscurité. Il a également développé des outils logiciels pour calculer où atterrissent les météorites sous l'influence des vents, et d'estimer la masse totale qui atteint le sol.
Tanner Campbell, un étudiant diplômé de l'UA en génie aérospatial et mécanique, adapté le modèle de vol sombre de Fries dans un programme informatique qui détermine rapidement et avec précision où une météorite tombera.
"Nous pouvons accomplir cela parce que la cinétique d'un objet en quasi chute libre est assez bien connue, " a déclaré Campbell. " Étant donné que ces météorites sont généralement assez petites, nous pouvons faire des hypothèses sur la façon dont ils voyagent dans l'atmosphère. Nous pouvons alors prendre toutes les données pouvant être recueillies sur la météorite pendant qu'elle brille dans le ciel, et des données atmosphériques mesurées à proximité de l'événement, et l'utiliser pour prédire le chemin vers le sol."
Les données atmosphériques comprennent les vitesses du vent et les informations recueillies par les stations radar météo, qui détectent tout ce qui tombe dans l'air, qu'il pleuve, des oiseaux, des avions ou des météorites. Bien que le radar ne puisse pas distinguer entre un moineau et une roche spatiale, l'équipe RADARMET a une méthode pour y parvenir.
"Le premier déclencheur est les rapports de témoins oculaires du public, " dit Reddy.
Champ parsemé calculé de la météorite. L'orange foncé montre où le plus grand, les morceaux les plus lourds de la météorite sont tombés, et le jaune montre où sont tombés les morceaux les plus légers et les plus petits. Crédit :Marc Fries
À l'aide d'un outil en ligne sur le site Web de l'American Meteor Society, les membres du public peuvent enregistrer leur emplacement, dans quelle direction ils faisaient face et combien de temps le météore était visible dans le ciel. Lorsqu'un événement a des vidéos corroborantes et d'autres preuves telles que des bangs soniques, Reddy et ses co-enquêteurs téléchargent les données radar de la station météorologique la plus proche et allument le modèle de vol sombre.
La précision de la localisation est vitale
Dans les heures qui suivent l'événement, l'équipe RADARMET peut localiser la zone exacte où des fragments de météorite sont tombés. L'information est rapidement partagée avec le public, y compris les scientifiques et les chasseurs de météorites. La méthode de RADARMET est si précise que les chasseurs ont pu se rendre à un endroit, garer leurs voitures et trouver des météorites dans ce parking.
Lors de la chasse aux météorites, le temps presse. Plus tôt un échantillon est trouvé, plus les scientifiques peuvent en apprendre.
"Plus une météorite reste longtemps sur la Terre, moins cela devient scientifiquement utile, parce que le processus d'altération dégrade les minéraux et les détruit, " dit Reddy.
La pluie peut dissoudre et laver les minéraux, les microbes peuvent contaminer toute preuve des éléments constitutifs de la vie, et l'oxygène peut rouiller le fer dans la météorite en une journée.
Bien que la récupération des morceaux de la météorite du Michigan ait pris un peu plus d'une journée, certains échantillons ont été trouvés dans un état presque vierge. Un morceau a été trouvé dans la glace, protégé de l'exposition à l'eau liquide. Des échantillons vierges comme celui-ci permettent aux scientifiques d'étudier des matériaux facilement détruits ou d'importance astrobiologique.
Reddy et des étudiants du département des sciences planétaires de l'UA prévoient de participer à l'étude de la météorite.
"Pendant que nous ne sommes pas dehors à chasser les météorites, nous faisons de la science, " dit Reddy.