การรวบรวมชิ้นส่วนจากดาวตกระหว่างดวงดาวดวงแรก

ในฤดูใบไม้ผลิปี 2023 ทีมงาน โครงการกาลิเลโอวางแผนที่จะขึ้นเรือและใช้เลื่อนแม่เหล็กตักพื้นมหาสมุทรใกล้ปาปัวนิวกินี “การสำรวจหาปลา” นี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อรวบรวมเศษชิ้นส่วนจากดาวตกระหว่างดาวดวงแรก (IM1) ซึ่งรายงานในแคตตาล็อกลูกไฟของ CNEOSเมื่อวันที่ 8 มกราคม 2014 ต้นกำเนิดระหว่างดวงดาวถูกสรุปเป็นครั้งแรกในเอกสารที่ฉันเผยแพร่ในเดือนนี้กับนักเรียน Amir Siraj วารสารดาราศาสตร์ฟิสิกส์ . การค้นพบของเราได้รับการยืนยันที่ระดับความเชื่อมั่น 99.999% ในจดหมายจากหน่วยบัญชาการอวกาศสหรัฐฯ

ดาวตกระหว่างดวงดาวดวงแรกถูกสังเกตว่าเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 45 กิโลเมตรต่อวินาที เมื่อมันระเบิดที่ระดับความสูง 18.7 กิโลเมตรเหนือพื้นผิวมหาสมุทร ความดันกระทุ้งของอากาศที่ระดับความสูงของการแตกหักนั้นสูงกว่ากำลังการครากของเหล็กสองสามเท่า วัตถุระหว่างดวงดาวนี้รุนแรงกว่าอุกกาบาตอื่นๆ ทั้งหมด 272 ดวงใน แค็ตตาล็อก ของCNEOS สำหรับการอ้างอิง มันรุนแรงกว่าอุกกาบาตหินถึง 20 เท่า ซึ่งคิดเป็น 95% ของอุกกาบาตในระบบสุริยะทั้งหมด อุกกาบาตเหล็กหายากหรือยานอวกาศที่ทำจากเหล็กกล้าไร้สนิม? วิธีที่ดีที่สุดในการค้นหาคือการรวบรวมเศษดาวตกและวิเคราะห์องค์ประกอบของมัน

แสงจ้าที่ตรวจพบจากลูกไฟหมายความว่าการระเบิดปล่อยพลังงานที่เกี่ยวข้องกับระเบิดปรมาณูฮิโรชิมาในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์. ขนาดอุกกาบาตจะประมาณครึ่งเมตรตามความเร็วและพลังงานจลน์ของมัน การปลดปล่อยพลังงานมหาศาลทำให้วัตถุกลายเป็นละอองเล็กๆ เศษชิ้นส่วนที่เล็กที่สุด ซึ่งมีขนาดน้อยกว่าหัวเข็มหมุด ถูกหยุดอย่างรวดเร็วโดยแรงเสียดทานในอากาศ เนื่องจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ต่อหน่วยมวล พวกมันตกลงมาจากจุดระเบิดโดยตรงพร้อมกับฝนตกหนัก ไอน้ำลอยขึ้นจากพื้นผิวมหาสมุทร และจมลงสู่พื้นมหาสมุทร เศษชิ้นส่วนขนาดใหญ่ยังคงเคลื่อนต่อไปตามเส้นทางเดิมของอุกกาบาต เป็นผลให้เราคาดว่าจะพบแถบของชิ้นส่วนบนพื้นมหาสมุทร โดยมุ่งเน้นที่การฉายภาพตามเส้นทางเดิมของอุกกาบาต โดยชิ้นส่วนที่เล็กที่สุดจะเป็นจุดเริ่มต้นของแถบตรงใต้จุดระเบิด และชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่อยู่ไกลออกไป

เราควรคาดหวังชิ้นส่วนที่มีขนาดต่างกันกี่ชิ้น? นี่คือจุดสนใจของบทความใหม่ที่ฉันเขียนร่วมกับนักศึกษาฝึกงานภาคฤดูร้อน Amory Tillinghast-Raby และ Amir Siraj การคาดการณ์ของเราขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ สำหรับอุกกาบาตที่เป็นเหล็ก เราคาดการณ์ว่าชิ้นส่วนจะใหญ่กว่า 1 มิลลิเมตรประมาณ 1,000 ชิ้น ในขณะที่ส่วนประกอบของเหล็กกล้าไร้สนิม เราคาดการณ์ว่าจะมีขนาดใหญ่กว่า โดยชิ้นส่วนหลายสิบชิ้นจะใหญ่กว่า 1 เซนติเมตร การกระจายขนาดของชิ้นส่วนสามารถใช้เพื่อสรุปความแข็งแรงของวัสดุก่อนที่เราจะวิเคราะห์องค์ประกอบในห้องปฏิบัติการ

ความแข็งแกร่งของวัสดุที่ผิดปกติไม่ใช่การค้นพบที่หายากในประชากรดาวตกระหว่างดวงดาว เมื่อเร็ว ๆ นี้ ฉันได้เขียนรายงานอีกฉบับร่วมกับ Amir ที่ระบุอุกกาบาตระหว่างดาวดวงที่สอง (IM2) ซึ่งรายงานในแค็ตตาล็อกของ CNEOS เมื่อวันที่ 9 มีนาคม 2017 และเป็นเรื่องที่ยากมากเช่นกัน โอกาสที่จะดึงอุกกาบาตระหว่างดวงดาวทั้งสองออกจากการกระจายความแข็งแรงของวัสดุของอุกกาบาตระบบสุริยะนั้นน้อยกว่า 0.01% การสำรวจครั้งต่อไปมีเป้าหมายเพื่อรวบรวมชิ้นส่วนของดาวตกระหว่างดวงดาวดวงที่สองใกล้กับโปรตุเกส

ในกรณีที่เราได้โบราณวัตถุทางเทคโนโลยีชิ้นใหญ่กลับคืนมา ฉันสัญญากับภัณฑารักษ์ของพิพิธภัณฑ์ศิลปะสมัยใหม่Paula Antonelliว่าฉันจะนำมาจัดแสดงในนิวยอร์ก สำหรับมนุษยชาติ งานชิ้นนี้จะเป็นตัวแทนของความทันสมัย ​​แม้ว่าสำหรับผู้ส่งจะเป็นตัวแทนของประวัติศาสตร์สมัยโบราณก็ตาม

นี่จะเป็นครั้งแรกที่มนุษย์ขุดค้นวัตถุขนาดใหญ่จากนอกระบบสุริยะได้ หากชิ้นส่วนมีปุ่มอยู่ เราก็ได้แต่หวังว่าปุ่มเหล่านั้นจะยังคงใช้งานได้ อุปกรณ์จากนอกโลกจะเป็นที่สนใจอย่างมาก ไม่เพียงแต่สำหรับนักสะสมงานศิลปะเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผู้ประกอบการจากซิลิคอนแวลลีย์ด้วย

เกี่ยวกับผู้เขียน

Avi Loebเป็นหัวหน้าโครงการกาลิเลโอ, ผู้อำนวยการก่อตั้งของ Harvard University's - Black Hole Initiative, ผู้อำนวยการสถาบันทฤษฎีและการคำนวณที่ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics และอดีตประธานแผนกดาราศาสตร์ที่ Harvard University (2011) –2563). เขาเป็นประธานคณะกรรมการที่ปรึกษาสำหรับโครงการ Breakthrough Starshot และเป็นอดีตสมาชิกสภาที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประธานาธิบดี และอดีตประธานคณะกรรมการด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์ของ National Academies เขาเป็นผู้แต่งหนังสือขายดีของ “ ต่างดาว: เครื่องหมายแรกของชีวิตอัจฉริยะนอกโลก ” และเป็นผู้เขียนร่วมของหนังสือเรียนเรื่อง “ Life in the Cosmos ” ซึ่งทั้งสองเล่มตีพิมพ์ในปี 2021 หนังสือเล่มใหม่ของเขาชื่อ “ Interstellar ” มีกำหนดเผยแพร่ในเดือนสิงหาคม 2566