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André
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Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11029
Localisation: Montreal 45.500°N, 73.580°W
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 Posté le: Mer 12 Sep 2007 11:38 pm Sujet du message: Tunnels de météoroïdes dans l'atmosphère |
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SAlut a tous
Quand les météores produisent un flash à travers l'atmosphère de la Terre, elles creusent des tunnels dans l'air, laissant derrière les traces étroites des météores qui sont réchauffés par la collision de l'objet entrant rapidement avec les atomes des gaz atmosphériques fortement dilués.
La plupart des météoroïdes sont des morceaux de débris de l'espace de la taille d'un grain de sable.
La largeur des traces qu'ils font est connue depuis longtemps pour être plus étroite qu'un mètre, mais jusqu'à récemment, faire des mesures plus précises était impossible.
Figure 1 - Crédit : Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ)
Des chercheurs de la NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan), de l'Université de Tokyo, de la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency), de l'Université d'Électro-Communication, de l'Institut de recherche RIKEN, et du College National de Technologie de Nagano ont évalué les diamètres des tunnels réchauffés laissés derrière lorsque les météoroïdes sporadiques typiques ont pénétré l'atmosphère supérieure, dispersant les atomes atmosphériques et libérant des photons de lumière.
L'équipe a comparé le nombre de photons spéciaux produits lorsqu'un météoroïde entre en collision aves les atomes atmosphériques et a trouvé une colonne étroite typique de quelques millimètres de large.
C'est la première fois que la largeur d'une colonne de trace de météore est mesurée avec précision en utilisant une analyse physique de la lumière émise pendant l'événement.
L'étude est le résultat d'une observation obtenue à Subaru les nuits des 12-15 Août 2004. Au cours de cette période, les observateurs imageant la galaxie d'Andromède à l'aide de l'instrument Suprime-Cam de Subaru ont noté un certain nombre de traces de météores traverser le champ visuel de l'appareil-photo.
Comme M31 est assez près du radian de l'essaim météoritique des Perséides (qui a son maximum juste avant le début de l'observation), les observateurs ont jeté un coup d'œil aux traces.
Puisque le télescope Subaru se focalise à l'infini, les météores brillants à 120 kilomètres au-dessus de la surface de la Terre sont énormément flous.
Les satellites artificiels orbitant aux altitudes de 480 à 20.000 kilomètres sont également défocalisés, mais pas autant. La Figure 1 montre les traces typiques d'un météore et d'un satellite.
La distribution de taille angulaire de toutes les traces mesurées pendant l'observation indique qu'une séparation distincte des météores des satellites est faisable à partir de leurs largeurs de trace.
Les traces des satellites montrent souvent une variation périodique de luminosité puisque la rotation de leur panneau solaire produit un changement de leur lumière réfléchie.
Certains météores montrent des sursauts soudains en pénétrant l'atmosphère comme le montre la Figure 3. 
Figure 3 - Crédit : Subaru Telescope,
National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ)
Au cours des 19 heures de longues expositions CCD, 55 traces ont été enregistrées. Parmi elles se trouvaient 13 traces de météore.
Seulement une était du radian de l'essaim météoritique des Perséides. Une autre était associée à l'essaim des Aquarides.
La plupart des traces restantes de météores étaient des météoroïdes sporadiques. La taille réelle des météoroïdes étudiés dans l'observation présente a été estimée entre 0.1 et 1 millimètre (d'après leur luminosité).
Figure 2 - Crédit : Subaru Telescope,
National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ)
Au cours des 19 heures de longues expositions CCD, 55 traces ont été enregistrées. Parmi elles se trouvaient 13 traces de météore. Seulement une était du radian de l'essaim météoritique des Perséides.
Une autre était associée à l'essaim des Aquarides. La plupart des traces restantes de météores étaient des météoroïdes sporadiques.
La taille réelle des météoroïdes étudiés dans l'observation présente a été estimée entre 0.1 et 1 millimètre (d'après leur luminosité).
L'analyse physique des traces a été effectuée par le Professeur Masanori Iye, membre de l'équipe, qui a jeté un coup d'oeil de près à la "ligne interdite" de photons des atomes d'oxygène neutres rayonnant à 558 nanomètres (nm).
Ces photons spéciaux sont produits quand un météoroïde à grande vitesse (ou les atomes percutent et sont accélérés par le météoroïde) entrent en collision directement avec les atomes d'oxygène neutres.
La collision "excite" les atomes d'oxygène (en d'autres termes, l'état de l'électron orbitant autour du noyau d'oxygène est élevé à une orbite d'énergie plus élevée).
A 0.7 seconde après la collision, en moyenne, les atomes retournent vers leur état normal. Dans ce processus, ils libèrent la spéciale "ligne interdite" à 558-nm de photons (Figure 4).
Figure 4 - Crédit : Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ)
Les spectres caractéristiques de météoroïdes montrent que ces spéciales "ligne interdite" de photons composent environ 10% de tous les photons mesurés par le filtre de bande V jaune sur la Suprime-Cam.
Par conséquent, en mesurant le nombre total de photons enregistrés dans les images CCD des traces de météore, on peut calculer nombre total de photons interdits.
Ceci exige le même nombre de collisions des atomes d'oxygène neutres. Puisque la densité de volume des atomes d'oxygène neutres à 120 kilomètres est connue, et que la vitesse des météoroïdes peut être estimée, il est possible de calculer la coupe transversale de la colonne pour produire le même nombre de collisions.
Les calculs pour quatre événements de météore observés dans la bande V ont donné un diamètre de la colonne de quelques millimètres.
Intéressant, la période de 0,7 seconde à laquelle l'oxygène neutre récupère son état ordinaire en libérant la "ligne interdite" de photons est un temps extrêmement long pour des processus atomiques, et les atomes d'oxygène excités errent environ 300 mètres au loin de la colonne de collision pendant ce temps.
Par conséquent, la largeur de la traînée de "ligne interdite" est beaucoup plus large que la largeur du corps principal des météores comme il en découle dans la présente étude.
En focalisant le télescope Subaru à l'altitude des météores, on peut faire l'observation en image extrêmement délicate des météores faibles et étudier davantage la population des micro-météoroïdes.
Les résultats de cette étude ont été publiés dans l'édition du 25 Août 2007 de Publications of the Astronomical Society of Japan.
http://www.subarutelescope.org/Pressrelease/2007/09/10/index.html
source;
http://perso.orange.fr/pgj/0907-nouvelles.htm#tunnels
amicalement
_________________
Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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