Mapa de los sitios de recuperación de las masas Aletai. El primer plano de los sitios de recuperación en el área de Xiaodonggou se muestra en la esquina superior derecha. Solo se trazan las masas enumeradas en el Meteoritical Bulletin (www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php). El mapa base es de Google Earth. El asterisco denota los 15 kg de masa sin nombre que se encontraron en el área de Xiaodonggou cerca de Wuxilike y Akebulake sin latitud y longitud precisas. Lo trazamos en el medio entre Wuxilike y Akebulake. Crédito:Avances científicos (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Durante su entrada a la Tierra, los meteoroides y asteroides pueden depositar energía, lo que genera gran preocupación entre los astrofísicos. Los descubrimientos recientes de los hierros Aletai masivos en el noroeste de China constituyen el campo de esparcimiento más largo conocido, aproximadamente 430 kilómetros, que indican este proceso único. Usando estudios petrográficos y de elementos traza, los científicos sugieren que las masas Aletai exhiben composiciones únicas y, por lo tanto, pueden ser del mismo evento.
En un nuevo informe publicado ahora en Science Advances , Ye Li y un equipo de científicos de la Academia de Ciencias de China, la Universidad de Arizona, EE. UU., y el Instituto de Investigación Nuclear de Hungría, utilizaron modelos numéricos para sugerir que la trayectoria similar a un salto de piedra está asociada con un ángulo de entrada poco profundo. para facilitar el campo excepcionalmente extenso para un escenario de entrada de un solo cuerpo. Si bien la trayectoria del salto de piedras no contribuiría a una gran energía de impacto en el suelo, el equipo cree que podría conducir a la disipación de energía durante su vuelo de extremadamente larga distancia.
Meteoritos entrando en la atmósfera terrestre
Los meteoritos y asteroides pueden invadir la atmósfera de la Tierra en diferentes ángulos de entrada y velocidades para romperse en fragmentos en la atmósfera y caer como lluvias de meteoritos para crear embudos y cráteres. Durante el proceso, los meteoroides y asteroides pueden depositar grandes cantidades de energía cinética provocando explosiones y afectando el ecosistema. Por lo tanto, es crucial comprender cómo caen los meteoroides a través de la atmósfera. Los enormes hierros de Aletai se recuperaron por primera vez en la región de Aletai en el noroeste de Xinjiang, China, cerca de la frontera entre China y Mongolia. El extraordinario campo extenso implica que la trayectoria o dinámica del asteroide Aletai es única. En este trabajo, Li y el equipo realizaron un estudio integral de petrología y geoquímica de elementos traza de roca entera con análisis de radionúclidos y modelado numérico para hierros Aletai. Los resultados mostraron un campo sembrado de 430 km de largo.
Oligoelementos versus Au para hierros Aletai. Datos de Aletai de este estudio, y datos de IIIE y IIIAB para comparación. Datos IIIAB de Chabot y Zhang. Datos del IIE de Malvin et al. y Base de datos de boletines meteorológicos en línea (www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php). U, Ulasitai; Wu, como Wuxi; Ak, Akebulake; AR, Armanty. Crédito:Avances científicos (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Los investigadores habían realizado previamente estudios petrográficos para algunas masas grandes y en este trabajo, el equipo realizó estudios detallados de mineralización para masas previamente recuperadas de asteroides Akebulake y WuQilike. Luego utilizaron datos de análisis de activación de neutrones de hierros Aletai y observaron elementos seleccionados, incluido el contenido de cobre y oro. Los investigadores estudiaron los contenidos de radionúclidos y la masa inicial de Aletai y atribuyeron una masa inicial mayor al asteroide; que es más realista. Usando simulaciones numéricas, el equipo indicó a continuación que la dirección de vuelo de Aletai era de suroeste a noroeste, con una desintegración cerca de la región noroeste. El equipo probó la dinámica del asteroide asumiendo la entrada de un solo cuerpo en la atmósfera. Durante las simulaciones numéricas, utilizaron el método de Monte Carlo e ingresaron tres parámetros básicos, incluida la velocidad inicial, la masa inicial y el ángulo de entrada. Entre las variables, la trayectoria similar a un salto de piedra describió la ruta de vuelo de las muestras.
El singular campo esparcido de una trayectoria similar a un salto de piedra
Para todas las muestras con una longitud de campo esparcido de más de 430 km, la trayectoria similar a un salto de piedra parecía ser necesaria. Los científicos exploraron la trayectoria de Aletai a través del método Monte Carlo de la Cadena de Markov, y los resultados revelaron que el asteroide Aletai tenía una velocidad inicial de aproximadamente 11,9 a 14,9 km/s. Los investigadores también calcularon un ángulo de entrada de 6,5 a 7,5 grados con una masa inicial de aproximadamente 280 a 3440 toneladas con un radio que va de 2,1 a 4,7 m. La velocidad de impacto final y la energía de impacto fueron relativamente bajas con un ángulo de impacto de 19 a 26 grados.
Resultados del modelado MC para el asteroide Aletai. El gráfico del ángulo de entrada frente a la velocidad inicial (A) y la longitud del campo esparcido frente al gráfico del ángulo de entrada (B) según el método de Monte Carlo. En (A), los puntos grises se refieren a las muestras con una trayectoria de caída directa, los puntos rojos se refieren a las muestras con una trayectoria similar a la de un salto de piedra y los puntos azules se refieren a las muestras que pastan la tierra. Los diagramas de trayectoria esquemática del modelado de Monte Carlo se muestran a la derecha. En (B), los círculos abiertos se refieren a las muestras con una trayectoria similar a la de un salto de piedra, y los círculos sólidos se refieren a los objetos que caen directamente. Se supone que la longitud del campo esparcido es equivalente a la distancia más larga entre fragmentos que pesan más de 0,5 toneladas individualmente. El panel (B) solo muestra las muestras con una longitud de campo sembrado inferior a 3000 km; también hay algunas muestras con una longitud de más de 3000 km. Crédito:Avances científicos (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Un movimiento de trayectoria representativo del asteroide Aletai. Los números sobre el eje x se refieren al peso calculado de las masas finales, y aquí solo se muestran los fragmentos con un peso superior a 0,5 toneladas. Las masas Aletai actualmente conocidas están marcadas con elipses rojas a lo largo del eje x. θi =ángulo de entrada, mi =masa inicial, vi =velocidad inicial, mTF =el peso de los fragmentos finales totales, mMF =el peso del fragmento final más grande, D>0,5 toneladas =la distancia más larga entre fragmentos con un peso individual superior a 0,5 toneladas (se supone que es igual a la longitud del campo esparcido), D>20 toneladas =la distancia más larga entre fragmentos con un peso individual superior a 20 toneladas, y WuQ =WuQilike. El mapa base es de Google Earth. Crédito:Avances científicos (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Posterior distributions of entry angle, initial velocity and initial mass or radius from MCMC modelling. In the histograms, the red line marks the median value, the dotted light blue lines constrain 95% credible bounds, and the dotted dark blue lines constrain 99% credible bounds. The results shown on the top of histograms are from 99% credible bounds. Crédito:Avances científicos (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Outlook:Understanding asteroid Aletai
In this way, Ye Li and colleagues showed how the asteroids Akebulake, WuQilike and Aletai masses shared strong similarities in mineral chemistry. The scientists analyzed these masses that maintained identical bulk compositions to suggest pairing in the Aletai masses. They characterized the Aletai irons by higher gold and copper content, and unexpected contents of iridium. The team then combined additional geochemical data with petrologic compositions of Aletai iron to describe its unique and incomparable nature to other samples in the world meteorite collection. The outcomes suggest all Aletai masses to be from the same fall event. The modeling results further highlighted the fragmentation of Aletai into smaller pieces in the atmosphere while emphasizing the entry angle to Earth. The team underscored the significance of the stone skipping–like trajectory, which had not been previously identified, and potentially overlooked in the historical record, and credited its uniqueness to its geochemistry and extremely long-distance flight.
© 2022 Red Ciencia X Stone skipping techniques can improve reentry of space vehicles
