Prime osservazioni della pioggia di meteore dei Sculptoridi

Il 12 dicembre 2023, era previsto un nuovo sciame meteorico chiamato Sculptorids, creato dalla cometa 46P/Wirtanen. Gli scienziati non erano sicuri di quanto sarebbe stato forte questo sciame, ma si pensava generalmente che l'attività sarebbe stata bassa. Per migliorare la comprensione dei meteoroidi di questo sciame, è stato chiesto ai ricercatori in Australia, Nuova Zelanda e altre zone di fare osservazioni.

L'obiettivo era raccogliere dati su questo nuovo sciame meteorico confrontando ciò che era stato effettivamente osservato con ciò che era stato previsto. Questo implicava osservare i percorsi e le orbite dei meteoriti, che avrebbero aiutato a migliorare le previsioni future.

Per farlo, sono state messe a punto telecamere video della Global Meteor Network per catturare lo sciame meteorico. Telecamere multiple in diverse località hanno aiutato a calcolare i percorsi dei meteoriti e le loro orbite. Le osservazioni con telecamera singola sono state utilizzate per misurare quanti meteoriti sono stati visti.

Un totale di 23 orbite meteoriche degli Sculptorids sono state misurate. Lo sciame ha raggiunto il suo picco di attività, che si misura nel numero di meteoriti visti all'ora, ma il numero esatto non è stato specificato. I meteoriti si muovevano abbastanza lentamente nell'atmosfera a circa 15 chilometri al secondo. Per questo motivo, erano più pesanti del previsto, con una massa media di 0,5 grammi e una dimensione di circa 10 millimetri. Questo era molto più grande di quanto gli scienziati avessero previsto.

I modelli del flusso di meteoroidi suggerivano che meteoroidi così grandi potessero raggiungere la Terra nel 2023 solo se avessero una densità molto bassa. Purtroppo, questa assunzione non riusciva a spiegare l'attività osservata. Sembrava che i dati osservati potessero essere abbinati meglio considerando meteoroidi con densità più alta e un intervallo di tempo più ampio per quando erano stati espulsi.

Prima della missione della sonda spaziale Rosetta, la cometa 46P/Wirtanen era considerata un candidato interessante a causa della sua orbita e caratteristiche uniche. Era stata notata per avere un'uscita di gas significativa, che è quando una cometa rilascia gas e polvere a causa del riscaldamento della sua superficie. La cometa ha fatto un avvicinamento ravvicinato alla Terra nel 2018, il che ha permesso ulteriori osservazioni.

Gli scienziati hanno scoperto che una grande parte della superficie della cometa era attiva, il che significava che gran parte di essa stava producendo gas e polvere. Inoltre, c'erano segni di piccole particelle di polvere nella chioma della cometa, che potevano essere rilevate durante l'ingresso nell'atmosfera.

L'orbita della cometa 46P/Wirtanen la portava anche molto vicino alla Terra, rendendola un candidato per produrre uno sciame meteorico. Gli scienziati avevano previsto un'attività bassa negli anni precedenti, ma non erano state fatte conferme. Le simulazioni suggerivano che alcune parti della cometa avessero potuto espellere meteoroidi in anni precedenti, ma quelle particelle non sembravano essere arrivate con successo sulla Terra.

Per il 2023, i modelli suggerivano che particelle provenienti da un certo sentiero di espulsione avrebbero incontrato la Terra. Tuttavia, a causa di varie incertezze, potevano solo fornire un limite superiore sul numero previsto di meteoriti, stimato a non superare dieci all'ora in media.

Anche il modello previsto di dove sarebbero apparsi i meteoriti nel cielo era incerto. Le migliori località per vedere questi meteoriti erano attese in Australia, Nuova Zelanda e nelle zone circostanti. Inizialmente, lo sciame meteorico era chiamato "Wirtanenids", ma dopo è stato ribattezzato Sculptorids, approvato dall'Unione Astronomica Internazionale.

Questo rapporto si concentra sulle prime osservazioni confermate di meteoriti prodotti dalla polvere della cometa 46P/Wirtanen. Prima verranno descritti l'hardware e i metodi utilizzati dalla Global Meteor Network, seguiti dalle osservazioni e dai loro confronti con le previsioni.

La Global Meteor Network è una miscela di astronomi professionisti e amatoriali che gestiscono oltre 1.000 telecamere video in tutto il mondo. Nel Pacifico sudoccidentale, ci sono più di 200 telecamere gestite da gruppi locali in Nuova Zelanda e Australia Occidentale. Ogni sistema di telecamera consiste tipicamente in una telecamera video standard combinata con una lente speciale e un piccolo computer per gestire i dati.

Le telecamere hanno un campo visivo simile alla vista umana, permettendo di catturare molte stelle e meteoriti ogni notte. Ogni telecamera invia i propri dati a un server centrale dove vengono calcolate le traiettorie dei meteoriti e il loro flusso. Utilizzando diverse telecamere, i ricercatori possono ottenere un percorso più accurato per i meteoriti e le loro orbite.

Durante l'attività prevista degli Sculptorids, gran parte della Nuova Zelanda era coperta da nuvole, mentre il clima in Australia era eccellente. Ogni telecamera in Australia ha osservato molto pochi meteoriti Sculptorid durante la notte, mostrando che l'attività era bassa.

Dei 23 percorsi di meteoroidi misurati, la maggior parte proveniva dall'Australia, con un numero ridotto dalla Corea del Sud e dalla Bulgaria. I ricercatori hanno determinato la posizione media in cui apparivano i meteoriti, e hanno trovato schemi tra i dati osservati e i modelli previsti.

I dati mostrano quanto velocemente si muovevano i meteoriti entrando nell'atmosfera, e i ricercatori hanno confrontato questi risultati con le previsioni teoriche. In generale, le misurazioni corrispondevano strettamente ai modelli, ma c'erano alcune discrepanze, in particolare nell'ascensione retta, che è la coordinata celeste che aiuta a localizzare oggetti nel cielo.

Oltre ai dati della Global Meteor Network, un altro gruppo di osservazione in Canada ha notato quattro meteoriti Sculptorid. Anche se due osservazioni avevano grandi incertezze, le altre due erano considerate accurate. Questo ha ulteriormente confermato che i meteoriti osservati corrispondevano bene alle previsioni dei modelli.

Sono state anche valutate le caratteristiche fisiche dei meteoriti. I meteoriti creano scie luminose mentre entrano nell'atmosfera, e le loro altezze sono state misurate. La luminosità variava, con alcuni meteoriti più luminosi di altri.

Sulla base dei dati raccolti, gli scienziati hanno analizzato lo sciame meteorico e calcolato il suo indice di popolazione. Hanno scoperto che, poiché erano stati visti così pochi meteoriti, stimare l'indice era difficile, ma hanno scelto valori conservativi basati su ricerche precedenti.

L'attività osservata ha raggiunto un picco in un momento specifico, con un certo numero di meteoriti misurati in una data area. Lo sciame meteorico è stato attivo per diverse ore, con i risultati che indicavano un basso livello di attività complessivo.

Il profilo di flusso osservato è stato confrontato con le previsioni fatte dai modelli, che mostrano previsioni diverse su quando si sarebbe verificato il picco di attività. Le dinamiche degli sciami, incluso come le particelle evolvono nel tempo, hanno influito molto su queste previsioni.

Diversi modelli mostravano che solo i meteoroidi più piccoli del sentiero sarebbero stati trovati nel 2023, con dimensioni inferiori a quelle che le telecamere potevano rilevare in modo affidabile. Per affrontare questo problema, alcuni modelli hanno utilizzato densità di particelle più basse, permettendo a meteoroidi più grandi di raggiungere la Terra.

Come parte dello studio, i ricercatori hanno anche scoperto che aumentando l'intervallo di tempo in cui le particelle erano state espulse si otteneva un migliore allineamento con le osservazioni. Questo cambiamento ha aiutato a riprodurre più accuratamente il timing e la durata dello sciame meteorico.

In conclusione, lo sciame meteorico Sculptorids della cometa 46P/Wirtanen ha segnato le prime osservazioni di meteoriti provenienti da uno sciame appena identificato. Mentre gli scienziati avevano previsto un'attività debole, le osservazioni effettive hanno mostrato conteggi di meteoriti bassi. I risultati indicano che studi futuri potrebbero essere migliorati raffinando i modelli e comprendendo i fattori che influenzano gli sciami meteorici.

Questa ricerca si aggiunge alla conoscenza esistente sugli sciami meteorici e le loro comete progenitrici, aiutando a migliorare la comprensione di questi affascinanti eventi celesti. La combinazione di dati video e simulazioni fornisce un quadro più chiaro del comportamento dello sciame meteorico e dei materiali coinvolti nella sua formazione.

Le osservazioni registrate dalla Global Meteor Network e altri gruppi giocheranno un ruolo essenziale nella previsione di futuri sciami meteorici e nel migliorare la comprensione complessiva degli eventi cosmici. Con dati migliori e modelli raffinati, gli scienziati possono continuare a imparare sull'universo e le sue molte meraviglie.