據認為,每天有超過1,000公斤的所謂行星際塵埃落到地球上。這些塵埃是由無數的微弱流星,廢棄的小行星殘骸和流經地球的彗星產生的。研究微弱流星的兩種方法是雷達和光學觀測,每種方法各有優(yōu)缺點。天文學家將兩種方法的特定觀測結果結合在一起,現在可以使用雷達來進行以前只有光學望遠鏡才能進行的觀測。
太陽系是一個繁忙的地方,除了熟悉的大型天體外,還有無數的巖石小行星和冰彗星。它們大多停留在遠離地球的軌道上,但許多也繞太陽系漫游。這樣做時,由于碰撞,變形或發(fā)熱,它們會掉落材料。因此,地球被小顆粒包圍,我們稱之為行星際塵埃。通過研究行星際塵埃的大小和組成,天文學家可以間接研究母體的活性和組成。
地基雷達非常擅長檢測流星的運動,但是它并不能提供太多有關流星質量或成分的信息。光學望遠鏡和傳感器可以根據與大氣相互作用而墜落的流星發(fā)出的光來推斷這些細節(jié)。但是,望遠鏡的視野有限,直到最近才根本看不到微弱的流星。大澤和他的團隊希望讓雷達天文臺擁有光學天文臺的功能。幾年后,他們終于成功了。
大澤說:“我們認為,如果您能同時在雷達和光學設施上觀測到足夠的流星,那么光學數據中的流星細節(jié)也可能與雷達數據中以前看不見的模式相對應。” “我很高興地報告,事實確實如此。我們在過去的幾年中記錄了數百次事件,現在已經能夠從雷達數據中的微妙信號中讀取有關流星質量的信息。”
在2009年,2010年和2018年,團隊使用了位于京都大學滋賀縣滋賀木市的京都大學運營的中高層大氣(MU)雷達設施以及位于長野縣一側的東京大學運營的木曾天文臺登峰。它們相距173公里,這一點很重要:設施越近,它們的數據關聯就越準確。MU直接指向上方,但木曾可以成角度,因此它指向MU位置上方100公里。該團隊看到了228個具有這兩種設施的流星,這足以得出一個統(tǒng)計上可靠的關系,以連接雷達和光學觀測。
大澤說:“數據分析很費力。” “安裝在Kiso望遠鏡上的稱為Tomo-e Gozen寬視場攝像機的靈敏儀器每晚可捕獲一百萬張圖像。這對我們來說無法手動分析,因此我們開發(fā)了可自動識別微弱流星的軟件。在這里已經學到了,我們希望擴展這個項目,并開始使用雷達研究流星的組成。這可以幫助天文學家前所未有地探索彗星和太陽系演化的各個方面。”