(This post is also available in English)

23 tháng 7 năm 2017 - 17 tháng 1 năm 2022PNG

Năm mới bắt đầu bằng một tiếng nổ ở Pittsburgh, Pennsylvania. Vào đầu ngày đầu năm mới, nhiều người dân địa phương nghe thấy một tiếng nổ lớn và cảm thấy mặt đất rung chuyển, họ gọi 911. Hạt Allegheny nhanh chóng thừa nhận sự kiện, lưu ý rằng đó không phải là một trận động đất hay sấm sét và thừa nhận “chúng tôi không có lời giải thích cho báo cáo."

Thủ phạm sau đó đã được NASA Meteor Watch xác nhận: đó là một tia chớp, một quả cầu lửa rất lớn, sáng (một thiên thạch sáng hơn cả sao Kim). Thiên thạch ước tính nặng nửa tấn, rộng một thước Anh và di chuyển khoảng 45.000 dặm một giờ. Khi phát nổ trong bầu khí quyển, nó giải phóng năng lượng tương đương một vụ nổ TNT nặng 30 tấn đã được ghi lại bởi các máy dò tại một trạm hạ âm gần Pittsburgh.

Mặc dù có một vài chương trình phát hiện tia chớp dựa trên không gian trên khắp thế giới, nhưng phần lớn là dựa trên mặt đất — bao gồm Mạng lưới theo dõi và phục hồi thiên thạch của NASA và Mạng lưới quả cầu lửa trên bầu trời của NASA. Tuy nhiên, hầu hết tia lửa điện đi vào bầu khí quyển trên 70% Trái đất được bao phủ bởi đại dương.
Jeffrey C. Smith, một nhà khoa học dữ liệu tại Viện SETI và các điều tra viên chính trong một dự án hợp tác với Dự án Đánh giá Đe doạ Tiểu hành tinh tại Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA. “Các vụ nổ Bolide cũng diễn ra rất nhanh, thường kéo dài chỉ trong một phần giây, vì vậy cần phải có máy dò rất nhanh”.

Gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng họ có một máy dò như vậy, mặc dù nó không được thiết kế để phát hiện những tảng đá không gian di chuyển xuyên qua bầu khí quyển. Vào năm 2018, nhà thiên văn học Peter Jenniskens (cũng thuộc SETI và NASA Ames) và các đồng nghiệp đã chỉ ra rằng Bản đồ tia chớp địa tĩnh (GLM) trên vệ tinh thời tiết NOAA’s GOES-16 có thể được sử dụng để quan sát các tia chớp chớp nhoáng. GLM lấy mẫu ánh sáng thoáng qua với tốc độ 500 khung hình / giây. Nó có thể phát hiện tia chớp từ khoảng 4 inch (1 decimet) rộng đến khoảng 9 feet (3 mét).

Hai năm trước, Smith và các đồng nghiệp đã bắt đầu phát triển và đào tạo một thuật toán học máy để các máy tính tự động phát hiện các chốt trong dữ liệu GLM. Mục tiêu của họ là xây dựng một cơ sở dữ liệu công khai về các sự kiện lớn và đường cong ánh sáng của chúng — quỹ đạo và cường độ của các vệt sáng mà họ để lại trên bầu trời. Smith và nhóm của ông đã mô tả công việc của họ trên tạp chí Icarus vào tháng 11 năm 2021.

Bản đồ trên cho thấy sự phân bố của hơn 3.000 bu lông được phát hiện bởi GLM trên GOES-16 và GOES-17 trong khoảng thời gian từ tháng 7 năm 2017 đến tháng 1 năm 2022. Các điểm màu xanh lam được phát hiện bởi GOES-16; GOES-17 đã phát hiện các điểm màu hồng. Điểm hồng duy nhất trên Đại Tây Dương được GOES-17 phát hiện trong giai đoạn vận hành trước khi nó được chuyển vào quỹ đạo hoạt động trên Bờ Tây.

Các tia mà cả GOES-16 và -17 quan sát được đều được ghi lại ở dạng âm thanh nổi. Trên bản đồ, sự chênh lệch nhỏ giữa các phát hiện âm thanh nổi là do các góc độ khác nhau mà chúng được quan sát bởi mỗi vệ tinh. Phát hiện âm thanh nổi cho phép các nhà nghiên cứu tái tạo lại quỹ đạo của các tia xuyên qua bầu khí quyển. Những dữ liệu này, cùng với các đường cong ánh sáng, rất hữu ích cho việc lập mô hình cách các tiểu hành tinh xâm nhập vào bầu khí quyển, vỡ ra và tác động lên Trái đất. Dữ liệu như vậy cũng có thể cung cấp thông tin cho các mô hình đánh giá nguy cơ tác động của các thiên thạch lớn hơn, đồng thời hỗ trợ các nghiên cứu về quần thể tiểu hành tinh nhằm nâng cao hiểu biết của chúng ta về sự tiến hóa của Hệ Mặt trời.
Không có con người nào quan sát thấy ánh sáng của Ngày đầu năm mới trên Pittsburgh, nơi bầu trời u ám, nhưng GLM đã phát hiện ra bốn tia sáng lóe lên. Smith nói, nó không phải là tia sáng đặc biệt hay thậm chí là tia sáng nhất được ghi lại vào ngày hôm đó. Những người khác chỉ ở trên đại dương hoặc ở các vùng nông thôn, nơi chúng ít có khả năng bị nhìn thấy hơn.

Smith nói: “Đây là một trong những điều tuyệt vời khi sử dụng vệ tinh địa tĩnh — chúng tôi có thể phát hiện các sự kiện ở những khu vực rất xa mà các nhà quan sát mặt đất đã bỏ sót. Quỹ đạo địa tĩnh của vệ tinh GOES cho phép chúng theo dõi Bán cầu Tây từ 55 độ vĩ bắc đến 55 độ nam. Mặc dù phạm vi bao phủ không phải toàn cầu, nhưng nó cho phép các nhà khoa học nắm bắt được số lượng thiên thạch chưa từng có trong dữ liệu mà công chúng có thể tiếp cận. “Ngay bây giờ, GLM là công cụ có thể truy cập duy nhất hiện có để có được phạm vi bao phủ toàn bán cầu để tìm kiếm các chốt.”

Hiện tại, các sự kiện được xác định bởi thuật toán máy tính đều được con người xem xét trước khi đưa vào cơ sở dữ liệu. Sau nhiều lần lặp lại chương trình, máy tính đang nhận dạng khá tốt các chốt. Smith cho biết: “Bốn trong số năm phát hiện mà chúng tôi thực hiện là hợp pháp. “Bây giờ cần phải có một lượng rất nhỏ thao tác kiểm tra thủ công để loại bỏ các kết quả dương tính giả.”

Mục tiêu của nhóm là cải thiện độ chính xác phát hiện đủ để không cần con người trong quá trình này, Smith nói. "Sau đó chúng ta có thể tự động đăng các phát hiện nhanh chóng của chúng tôi ngay sau khi các sự kiện xảy ra, có lẽ trong vòng một phút. "

Geolink tổng hợp từ Earthobservatory.nasa.gov