Международная группа астрономов с участием Марии Грицевич (Уральский федеральный университет и Университет Хельсинки) разработала метод расчета, который помогает определять состав, скорость и атмосферную траекторию метеороида даже при наличии ограниченных данных: достаточно всего двух точек его наблюдения — например, точки входа в атмосферу и точки исчезновения. Кроме того, он позволяет рассчитывать динамические параметры болидов: коэффициент абляции (характеризует процесс уноса массы вещества при входе), баллистический коэффициент (соотношение массы тела к аэродинамическому сопротивлению), а также глубину проникновения и массу метеороида. По сути метод сочетает физическую модель входа в атмосферу (альфа-бета модель, где параметры α и β описывают аэродинамическое торможение и потерю массы) с метаэвристической оптимизацией. Ранее такие параметры можно было получить только при наличии подробной траектории всего полета болида. Ограничения объяснялись либо недостаточной вычислительной мощностью, либо отсутствием методов анализа фрагментарных данных.
Исследователи применили новую методику к 824 наблюдениям ярких метеоров (болидов), зафиксированных Европейской сетью наблюдений (European Fireball Network, EN), которая ведет систематическое наблюдение за небом над Центральной Европой. Результаты показали, что метод особенно хорошо работает для метеороидов астероидного происхождения. Для хрупких и сверхскоростных тел (например, из кометного льда) точность ниже — из-за сложности учета интенсивного разрушения в атмосфере.
«Даже при минимуме данных — только начальная и конечная точки — мы можем восстановить важнейшие характеристики болидов: скорость, массу, глубину торможения и конечную массу. Иными словами, теперь можно достаточно точно прогнозировать, достигнет ли метеороид поверхности Земли и с какой массой», — отмечает Мария Грицевич, адъюнкт-профессор Университета Хельсинки, старший научный сотрудник лаборатории Extra terra consortium УрФУ.
Алгоритм уже доступен научному сообществу. Исследователи планируют продолжить его развитие, чтобы лучше учитывать сложные сценарии разрушения тел в атмосфере. Главное преимущество подхода — возможность анализа тысяч исторических наблюдений, ранее считавшихся неполноценными, что значительно повысит точность оценки риска падения метеоритов и позволит оперативно организовывать их поиск.
Отметим, работа выполнена при содействии государственной программы поддержки российских вузов «Приоритет-2030» и ряда международных грантов, опубликована в Journal of Geophysical Research: Planets.