Una trayectoria única similar a un salto de piedra del asteroide Aletai


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.

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

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 piedra salta. La trayectoria 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.

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

Meteoroides 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.

los experimentos
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 trayectoria de vuelo de las muestras.

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

El único 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.

Perspectiva: comprensión del asteroide Aletai

De esta manera, Ye Li y sus colegas mostraron cómo las masas de los asteroides Akebulake, WuQilike y Aletai compartían fuertes similitudes en la química mineral. Los científicos analizaron estas masas que mantenían composiciones a granel idénticas para sugerir emparejamiento en las masas de Aletai. Caracterizaron los hierros Aletai por un mayor contenido de oro y cobre, y contenidos inesperados de iridio. Luego, el equipo combinó datos geoquímicos adicionales con composiciones petrológicas de hierro Aletai para describir su naturaleza única e incomparable con otras muestras en la colección mundial de meteoritos. Los resultados sugieren que todas las masas Aletai pertenecen al mismo evento de otoño. Los resultados del modelado destacaron aún más la fragmentación de Aletai en piezas más pequeñas en la atmósfera al tiempo que enfatizan el ángulo de entrada a la Tierra. El equipo subrayó la importancia de la trayectoria similar a un salto de piedra, que no se había identificado previamente y que potencialmente se pasó por alto en el registro histórico, y atribuyó su singularidad a su geoquímica y vuelo de distancia extremadamente larga.

Con información de Science

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