气象卫星从太空寻找闪电发现进入地球大气层的流星

　　研究人员正在利用气象卫星的数据来探测进入地球大气层的流星。新的一年在宾夕法尼亚州的匹兹堡＂轰轰烈烈＂地开始了。元旦一早，许多当地居民听到了巨大的轰鸣声，并感到地面震动，许多人拨打了911。阿勒格尼县官方很快承认了这一事件，指出这不是地震或雷鸣，并承认＂我们对报告没有解释＂。
　　罪魁祸首后来被美国宇航局流星观测所证实：那是一颗流星，一个非常大的、明亮的火球（从地球上看，比金星还亮的一颗流星）。这颗流星估计有半吨重，一码宽，时速约45000英里。当它在大气层中爆炸时，它释放的能量相当于30吨TNT炸药的爆炸，被匹兹堡附近一个次声站的探测器记录下来。
　　虽然世界上有一些基于外来天体探测项目，但大多数是基于地面的--包括美国宇航局的陨石跟踪和恢复网络和美国宇航局的全天空火球网络。然而，大多数陨落的天体是在地球上70%被海洋覆盖的上空进入大气层的。
　　由于地面系统的观测区域有限，从地面检测到的流星非常少，陨落的速度也非常快，通常只持续几分之一秒，所以需要非常快的探测器。最近，科学家们想明白了，他们原本就拥有这样的探测器，尽管它不是为了探测在大气层中急速飞行的太空岩石而设计的。2018年，天文学家Peter Jenniskens（也是SETI和NASA Ames的）及其同事表明，NOAA的GOES-16气象卫星上的地球静止闪电测绘仪（GLM）可以用来观察瞬息万变的高空闪光。GLM以每秒500帧的速度对瞬态光进行采样，精度上它可以探测到从大约4英寸（1分米）到大约9英尺（3米）宽的实体。
　　两年前，史密斯及其同事开始开发和训练一种机器学习算法，让计算机自动检测GLM数据中的olides。他们的目标是建立一个可公开使用的数据库，其中包括陨石事件及其光曲线--它们在天空中留下的光条纹的轨迹和强度。史密斯和他的团队在2021年11月的Icarus杂志上描述了他们的工作。
　　上图显示了2017年7月至2022年1月期间，由GOES-16和GOES-17上的GLMs探测到的3000多次发光事件的分布。
　　同时被GOES-16和-17观测到的陨落天体是以立体方式记录的。在地图上，立体探测之间的轻微偏移是由于每颗卫星观察它们的角度不同造成的。立体探测使研究人员能够重建实体物在大气中的轨迹。这些数据，连同光曲线，有助于模拟小行星如何进入大气层，分解，并撞击地球。这些数据还可以为评估更大的流星撞击风险的模型提供信息，同时帮助小行星群研究，提高我们对太阳系演变的理解。
　　没有人在匹兹堡上空观察到元旦的长流星，那里的天空是阴沉的，但是灵敏的GLM却检测到了四次明亮的闪光。这并不是一次特别明亮的陨落轨迹，甚至不是当天记录的最明亮的那一次。其他的只是在海洋上空或在农村地区，在那里它们不太可能被看到。
　　GOES卫星的静止轨道使它们能够监测北纬55度到南纬55度的西半球。虽然覆盖范围不是全球的，但它使科学家们能够在公众可以获得的数据中捕捉到前所未有的流星。现在，GLM是唯一可获得的工具，可以获得半球范围内的陨落天体信息。
　　目前，由计算机算法识别的事件在被添加到数据库之前要由人类进行审查。经过程序的几次迭代，计算机在正确识别实心球方面变得相当出色。＂史密斯说：＂我们所做的每五个探测中，有四个是有效的。＂现在有必要进行非常少量的人工审查，以剔除错报。＂该团队的目标是提高检测的精确度，以便在这个过程中不需要人工。然后，我们可以在事件发生后很快自动发布我们的陨落天体探测结果，也许在一分钟内。