Alle 20:16 del 30 settembre, una palla di fuoco luminosa corse attraverso il cielo sopra gli Emirati Arabi Uniti. Nel deserto sottostante, le telecamere hanno fatto l'occhiolino alla vita, seguendo automaticamente e registrando il passaggio della palla di fuoco. Le stazioni di monitoraggio della nascente rete di telecamere astronomiche degli Emirati Arabi Uniti hanno archiviato i dati e li hanno condivisi con altre stazioni sparse in tutto il mondo. L'astronomo meteorista Peter Jenniskens del SETI Institute in California userebbe quei dati per calcolare la traiettoria della palla di fuoco e ricostruire l'orbita che l'ha portata sulla Terra.
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Le stazioni fanno parte della rete Cameras for Allsky Meteor Surveillance (CAMS), un progetto fondato e gestito da Jenniskens. Le stazioni degli Emirati Arabi Uniti, istituite dal Centro astronomico internazionale con sede ad Abu Dhabi, sono le più recenti ad essere online; la terza e ultima stazione ha iniziato a registrare due giorni dopo che la palla di fuoco è volata in alto. Mentre la rete traccia drammatiche palle di fuoco e predice dove i meteoriti possono atterrare, il suo scopo principale è mappare le piogge meteoriche che appaiono sopra di noi.
Identificare e tracciare i flussi di meteoriti che passano vicino all'orbita terrestre richiede uno sforzo globale. Sebbene ogni stazione possa monitorare il cielo solo durante la notte locale, gli astronomi possono mettere insieme un quadro completo analizzando i dati combinati dell'intera rete. Questo è importante, perché mappare le piogge meteoriche non è solo un modo per conoscere il nostro quartiere. Fornisce inoltre indizi per aiutare a identificare il corpo del genitore - la cometa o l'asteroide che ha generato la doccia - offrendo ai ricercatori uno sguardo raro sulla prima storia del nostro sistema solare.
“È davvero affascinante vedere come ciò che accade sulle nostre teste è in continua evoluzione. C'è molto da fare vicino all'orbita terrestre ”, afferma Jenniskens. Una visualizzazione interattiva basata sui dati CAMS consente agli utenti di esplorare questa danza celeste e osservare i flussi di meteoriti ricostruiti che si muovono attraverso il sistema solare.
Tracce della pioggia di meteoriti Geminid catturata dalle telecamere CAMS nella notte del 13 dicembre 2012. (raccolta di Peter Gural / Telecamere per Allsky Meteor Surveillance) Come studente universitario all'Università di Leida, Jenniskens usciva con gli amici per seguire le meteore sopra la campagna olandese, tracciando il loro percorso su una carta stellare con una matita e un righello. Erano interessati alla variabilità di docce familiari come Perseidi e Orionidi, ma anche a conoscere sporadiche docce che a volte erano state registrate.
"Abbiamo notato che quelli sono realmente accaduti e abbiamo ascoltato i resoconti di altri astronomi dilettanti che hanno visto questi insoliti acquazzoni", ricorda Jenniskens. "Durerebbero solo un'ora o due e sarebbero abbastanza spettacolari, ma sarebbero visti solo da due persone."
Prevedere queste docce irregolari era un problema troppo complicato per i modelli e gli strumenti computazionali disponibili al momento. Jenniskens ha iniziato a provare l'esistenza di docce sporadiche e prevederne l'aspetto. Nel 1995, predisse il ritorno della sporadica pioggia di meteoriti Alpha Monocerotide e viaggiò in Spagna per osservare il breve sfogo, confermando la sua previsione.
Tuttavia, costruire un quadro completo del quartiere celeste di casa nostra richiede molto più che prevedere sporadiche piogge di meteoriti. Idealmente, una mappa di piogge meteoriche sarebbe costruita registrando continuamente il cielo notturno. E ciò non è stato possibile fino all'inizio del secolo, quando le telecamere di videosorveglianza sono diventate abbastanza sensibili da registrare le stelle che sono visibili ad occhio nudo.
"Se riesci a filmare le stelle che puoi vedere ad occhio nudo, puoi anche filmare le meteore", spiega Jenniskens. Con l'aiuto dell'astronomo Peter Gural, che ha sviluppato algoritmi per rilevare le meteore nei record video, Jenniskens ha implementato la prima rete CAMS in California nel 2010.
La rete della California era composta da tre stazioni distanziate per rendere possibile la triangolazione; ogni stazione ospitava 20 telecamere per offrire una copertura a cielo pieno. Sebbene la rete a 60 telecamere fosse uno strumento eccellente per la registrazione e il monitoraggio delle meteore, soffriva di uno svantaggio significativo: non è sempre notte in California. Gli acquazzoni meteorici sporadici possono essere abbastanza brevi, e se uno accadesse mentre la rete della California era coperta da nuvole o accecata dalla luce solare, non ci sarebbe traccia di ciò. L'unica soluzione era espandere la rete CAMS distribuendo più stazioni in tutto il mondo.
"L'idea era di fare tutto il possibile per consentire alla rete di crescere, di implementare più telecamere", afferma Jenniskens. Le istruzioni per l'impostazione di una stazione CAMS sono disponibili sul sito Web e il progetto fornisce anche il software necessario e aiuta a configurarlo. Dal 2010, la rete è in costante crescita. La rete californiana crebbe fino a 80 telecamere e furono create nuove reti in Arizona, in Florida e sulla costa del Nord Atlantico.
Successivamente, il progetto è diventato globale, con una rete nei paesi del Benelux, un altro in Nuova Zelanda e infine l'ultima aggiunta negli Emirati Arabi Uniti.
Peter Jenniskens posa con attrezzature per le due stazioni CAMS della Nuova Zelanda appena prima della loro spedizione nell'emisfero meridionale. (Telecamere per Allsky Meteor Surveillance) Con le stazioni distribuite in tutto il mondo, la rete CAMS ha molte più possibilità di catturare docce sporadiche. Gli Emirati Arabi Uniti e la California sono distanti esattamente 12 fusi orari, il che significa che la rete ha una copertura notturna completa durante l'inverno dell'emisfero settentrionale. Le reti locali possono anche fungere da hub per la ricerca e la divulgazione; Mohammad Odeh, direttore del Centro astronomico internazionale, ha in programma di tenere conferenze sul progetto nel prossimo anno e vorrebbe vedere gli istituti locali lavorare con i dati della rete degli Emirati Arabi Uniti.
Jenniskens spera che la rete si espanderà per includere più stazioni nell'emisfero meridionale, colmando il gap di copertura durante l'estate dell'emisfero settentrionale; al momento, sta contattando potenziali partner in diversi paesi dell'emisfero meridionale. Una copertura globale più ampia ha già pagato i dividendi: nel 2015 la stazione della Nuova Zelanda ha raccolto una pioggia inaspettata che ha raggiunto il picco durante la celebrazione di Capodanno, appiccicando i fuochi d'artificio con meteore ad occhio nudo.
Il monitoraggio delle piogge meteoriche consente ai ricercatori di tracciare l'orbita della cometa o dell'asteroide madre, che passa abbastanza vicino all'orbita terrestre. "Gli astronomi stanno mappando la struttura su larga scala dell'universo, ma lo sforzo di mappatura meteorica è molto vicino a noi, molto vicino alla Terra", afferma Jenniskens. "È davvero affascinante, e solo ora sta venendo alla luce." Questo non solo aiuta gli astronomi a conoscere la storia del sistema solare, ma può anche fornire maggiori informazioni sulle proprietà degli asteroidi vicini alla Terra.
Occasionalmente, un meteoroide più grande brucia nell'atmosfera come una palla di fuoco brillante prima di frammentarsi e inviare meteoriti in superficie. Questi meteoriti raramente causano danni significativi, ma portano un'istantanea della storia del sistema solare sulla superficie del nostro pianeta. La composizione dei frammenti recuperati, insieme alla loro orbita ricostruita, forniscono ai ricercatori informazioni sui corpi dei genitori e sui campi di detriti da cui provengono.
Con i dati della rete CAMS, gli astronomi possono prevedere approssimativamente il sito di atterraggio dei meteoriti e delineare un'area di ricerca. Si prevedeva che la palla di fuoco degli Emirati Arabi Uniti avesse inviato meteoriti di alcuni centimetri di dimensioni, quindi Mohammad Odeh prese una squadra a caccia di loro.
Sfortunatamente, l'area di atterraggio prevista comprendeva un sito di demolizione, nonché un centro commerciale, un porto e una zona riservata. "Abbiamo facilmente trovato 2 o 3 mila piccole pietre nere nella zona", afferma Odeh. "C'erano montagne di piccole pietre nere, ed era poco pratico continuare la ricerca." Nonostante si presentasse a mani vuote, Odeh definisce la ricerca un'esperienza di apprendimento per il team degli Emirati Arabi Uniti, in modo che saranno preparati meglio la prossima volta che parte del sistema solare cade sulla Terra.
