Si pensa che oltre 1, Ogni giorno cadono sulla Terra 000 chilogrammi della cosiddetta polvere interplanetaria. Questa polvere è prodotta da un numero incalcolabile di piccole meteore deboli, resti scartati di asteroidi e comete che passano vicino alla Terra. Due modi per studiare le meteore deboli sono le osservazioni radar e ottiche, ciascuno con vantaggi e limiti. Gli astronomi hanno combinato osservazioni specifiche con entrambi i metodi, e ora può usare il radar per fare il tipo di osservazioni che in precedenza solo i telescopi ottici potevano fare.

Il sistema solare è un luogo occupato, oltre ai familiari grandi corpi, c'è un numero incalcolabile di asteroidi rocciosi e comete ghiacciate. Questi rimangono per lo più nelle loro orbite lontano dalla Terra, ma molti vagano anche per il sistema solare. Come fanno, perdono materiale a causa di collisioni, deformazioni o riscaldamento. A causa di ciò, la Terra è circondata da piccole particelle che chiamiamo polvere interplanetaria. Studiando le dimensioni e la composizione della polvere interplanetaria, gli astronomi possono indagare indirettamente l'attività e la composizione dei corpi genitori.

"Quando nello spazio, la polvere interplanetaria è praticamente invisibile. Però, circa 1, 000 chilogrammi cadono sulla Terra ogni giorno sotto forma di minuscole meteore che appaiono come strisce luminose nel cielo notturno, " ha detto l'astronomo Ryou Ohsawa dell'Istituto di Astronomia dell'Università di Tokyo. "Possiamo osservarli con radar e strumenti ottici a terra. Il radar è utile in quanto può coprire vaste aree e raccogliere vaste letture, ma i telescopi ottici possono dare informazioni più dettagliate utili per i nostri studi. Quindi abbiamo deciso di colmare questo divario per aumentare la nostra capacità di osservazione".

Il radar terrestre è molto bravo a rilevare il movimento delle meteore, ma non rivela molte informazioni sulla massa o sulla composizione delle meteore. Telescopi ottici e sensori possono dedurre quei dettagli in base alla luce emessa dalle meteore che cadono a causa dell'interazione con l'atmosfera. Però, i telescopi hanno un campo visivo limitato e fino a poco tempo fa non avevano la sensibilità per vedere deboli meteore. Ohsawa e il suo team desideravano conferire agli osservatori radar i poteri di quelli ottici. Dopo alcuni anni, ci sono finalmente riusciti.

"Pensavamo che se si potessero osservare abbastanza meteore contemporaneamente sia con radar che con strutture ottiche, i dettagli delle meteore nei dati ottici possono corrispondere a modelli inediti anche nei dati radar, " ha detto Ohsawa. "Sono lieto di riferire che questo è in effetti il ​​caso. Abbiamo registrato centinaia di eventi nel corso di diversi anni e ora abbiamo acquisito la capacità di leggere le informazioni sulla massa delle meteore da segnali sottili nei dati radar".

Nel 2009, 2010 e 2018, il team ha utilizzato la struttura radar dell'atmosfera media e superiore (MU), gestito dall'Università di Kyoto e situato a Shigaraki, Prefettura di Shiga, e l'Osservatorio di Kiso, gestito dall'Università di Tokyo, sul lato della Prefettura di Nagano del Monte Ontake. Sono distanti 173 chilometri, che è importante:più vicine sono le strutture, più accuratamente i loro dati possono essere correlati. MU punta direttamente verso l'alto, ma Kiso può essere angolato, quindi è stato puntato 100 km sopra il sito di MU. Il team ha visto 228 meteore con entrambe le strutture, che era sufficiente per ricavare una relazione statisticamente affidabile per collegare le osservazioni radar e ottiche.

"L'analisi dei dati è stata laboriosa, ", ha detto Ohsawa. "Uno strumento sensibile chiamato la fotocamera a grande campo Tomo-e Gozen montata sul telescopio Kiso ha catturato oltre un milione di immagini a notte. Questo è troppo per noi da analizzare manualmente, quindi abbiamo sviluppato un software per riconoscere automaticamente le meteore deboli. Da quello che abbiamo imparato qui, speriamo di estendere questo progetto e iniziare a usare il radar per studiare la composizione delle meteore. Questo potrebbe aiutare gli astronomi a esplorare comete e aspetti dell'evoluzione del sistema solare come mai prima d'ora".