Mappa dei siti di recupero delle masse Aletai. Il primo piano dei siti di recupero nell'area di Xiaodonggou mostrato nell'angolo in alto a destra. Vengono tracciate solo le masse elencate nel Bollettino meteorologico (www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php). La mappa di base è di Google Earth. L'asterisco indica i 15 kg di massa senza nome che sono stati trovati nell'area di Xiaodonggou vicino a Wuxilike e Akebulake senza latitudine e longitudine precise. Lo tracciamo nel mezzo tra Wuxilike e Akebulake. Credito:Progressi scientifici (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Durante il loro ingresso sulla Terra, meteoroidi e asteroidi possono depositare energia, causando grandi preoccupazioni agli astrofisici. Le recenti scoperte dei massicci ferri di Aletai nel nord-ovest della Cina costituiscono il campo disseminato più lungo conosciuto, circa 430 chilometri, che indicano questo processo unico. Utilizzando studi petrografici e sugli elementi in tracce, gli scienziati suggeriscono che le messe di Aletai esibiscono composizioni uniche e quindi potrebbero provenire dallo stesso evento.
In un nuovo rapporto ora pubblicato in Science Advances , Ye Li e un team di scienziati dell'Accademia cinese delle scienze, dell'Università dell'Arizona, negli Stati Uniti e dell'Istituto per la ricerca nucleare in Ungheria, hanno utilizzato modelli numerici per suggerire che la traiettoria simile a un salto di pietra è associata a un angolo di ingresso poco profondo per facilitare il campo eccezionalmente lungo per uno scenario di ingresso a corpo singolo. Sebbene la traiettoria del salto con le pietre non contribuirebbe a una grande energia di impatto al suolo, il team ritiene che potrebbe portare alla dissipazione di energia durante il suo volo a lunghissima distanza.
I meteoroidi entrano nell'atmosfera terrestre
Meteoroidi e asteroidi possono invadere l'atmosfera terrestre a diversi angoli di ingresso e velocità per rompersi in frammenti nell'atmosfera e cadere come sciami meteorici per creare imbuti e crateri. Durante il processo, meteoroidi e asteroidi possono depositare grandi quantità di energia cinetica provocando esplosioni e influenzando l'ecosistema. È quindi fondamentale capire come i meteoroidi cadono nell'atmosfera. I massicci ferri di Aletai furono recuperati per la prima volta nella regione di Aletai nello Xinjiang nord-occidentale, in Cina, vicino al confine tra Cina e Mongolia. Lo straordinario campo lungo sparso implica che la traiettoria o la dinamica dell'asteroide Aletai siano uniche. In questo lavoro, Li e il team hanno condotto uno studio completo sulla petrologia e sulla geochimica degli elementi in tracce dell'intera roccia con l'analisi dei radionuclidi e la modellazione numerica per i ferri di Aletai. I risultati hanno mostrato un campo disseminato di 430 km.
Oligoelementi contro Au per ferri Aletai. Dati Aletai da questo studio e dati IIIE e IIIAB per il confronto. Dati IIIAB di Chabot e Zhang. Dati IIIE da Malvin et al. e database online del bollettino meteorologico (www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php). U, Ulasitai; Wu, simile a Wuxi; Ak, Akebulake; Ar, armamento. Credito:Progressi scientifici (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
I ricercatori avevano precedentemente condotto studi petrografici per alcune grandi masse e in questo lavoro, il team ha eseguito studi dettagliati di mineralizzazione per masse di asteroidi Akebulake e WuQilike recuperate in precedenza. Hanno quindi utilizzato i dati di analisi dell'attivazione dei neutroni dei ferri Aletai e hanno notato elementi selezionati, incluso il contenuto di rame e oro. I ricercatori hanno studiato il contenuto del radionuclide e la massa iniziale di Aletai e hanno attribuito all'asteroide una massa iniziale maggiore; che è più realistico. Utilizzando simulazioni numeriche, il team ha quindi indicato che la direzione di volo di Aletai va da sud-ovest a nord-ovest, con la disintegrazione che si verifica vicino alla regione nord-occidentale. Il team ha testato la dinamica dell'asteroide ipotizzando un ingresso di un singolo corpo nell'atmosfera. Durante le simulazioni numeriche, hanno utilizzato il metodo Monte Carlo e hanno immesso tre parametri di base tra cui la velocità iniziale, la massa iniziale e l'angolo di ingresso. Tra le variabili, la traiettoria simile a un salto di pietra descriveva la traiettoria di volo dei campioni.
Il campo disseminato unico di una traiettoria simile a un salto di pietra
Per tutti i campioni con una lunghezza del campo disseminato di oltre 430 km, sembrava essere necessaria la traiettoria simile a un salto di pietra. Gli scienziati hanno esplorato la traiettoria di Aletai tramite il metodo Monte Carlo della catena di Markov e i risultati hanno rivelato che l'asteroide Aletai ha una velocità iniziale di circa 11,9-14,9 km/s. I ricercatori hanno anche calcolato un angolo di ingresso da 6,5 a 7,5 gradi con una massa iniziale di circa 280-3440 tonnellate con un raggio che va da 2,1 a 4,7 m. La velocità di impatto finale e l'energia di impatto erano relativamente basse con un angolo di impatto compreso tra 19 e 26 gradi.
Risultati della modellazione MC per l'asteroide Aletai. L'angolo di ingresso rispetto al tracciato della velocità iniziale (A) e la lunghezza del campo disseminato rispetto al tracciato dell'angolo di ingresso (B) in base al metodo Monte Carlo. In (A), le macchie grigie si riferiscono ai campioni con traiettoria di caduta diretta, le macchie rosse si riferiscono ai campioni con una traiettoria simile a un salto di pietra e le macchie blu si riferiscono ai campioni come erbivori della terra. I diagrammi schematici della traiettoria della modellazione Monte Carlo sono mostrati a destra. In (B), i cerchi aperti si riferiscono ai campioni con una traiettoria simile a un salto di pietra, e i cerchi pieni si riferiscono agli oggetti che cadono direttamente. Si presume che la lunghezza del campo disseminato sia equivalente alla distanza più lunga tra frammenti di peso superiore a 0,5 tonnellate singolarmente. Il pannello (B) mostra solo i campioni con lunghezza del campo disseminato inferiore a 3000 km; ci sono anche alcuni esemplari con lunghezza superiore a 3000 km. Credito:Progressi scientifici (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm8890
Un moto rappresentativo della traiettoria dell'asteroide Aletai. I numeri sopra l'asse x si riferiscono al peso calcolato delle masse finali e qui sono mostrati solo i frammenti con peso superiore a 0,5 tonnellate. Le masse Aletai attualmente note sono contrassegnate da ellissi rosse lungo l'asse x. θi =angolo di ingresso, mi =massa iniziale, vi =velocità iniziale, mTF =il peso dei frammenti finali totali, mMF =il peso del frammento finale più grande, D>0,5 tonnellate =la distanza più lunga tra frammenti con peso individuale superiore a 0,5 tonnellate (assunto uguale alla lunghezza del campo disseminato), D>20 tonnellate =la distanza più lunga tra frammenti con peso individuale superiore a 20 tonnellate e WuQ =WuQilike. La mappa di base è di Google Earth. Credito:Progressi scientifici (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. Credito:Progressi scientifici (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. + Esplora ulteriormente
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