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可由声学数据推导的火流星特征

地球与行星天体物理 2021-03-24 v2 天体物理仪器与方法 大气与海洋物理

摘要

火流星(流星体大气发光现象)的近场声学信号(距离<200 km)当被密集地面网络探测时,可用于估计火流星轨迹的取向(Pujol等,2005)以及碎裂位置(Kalenda等,2014;Edwards和Hildebrand,2004)。区分弹道到达(来自火流星的柱面激波)与碎裂产生的信号(准球面源)仍具挑战性,但可通过分析声学路径及地面仪器观测到的时序获得。此处我们描述一个称为火球声学建模程序(Bolide Acoustic Modelling program, BAM)的集成计算机代码,用于估计火流星轨迹与能量。我们开发了一种仅从声学测量衡量火流星碎裂事件能量释放的新方法,并将其纳入BAM。我们还探讨了地震-声学火流星解与能量估计对底层大气模型不确定性的敏感性。将BAM应用于产生Stubenberg陨石的火流星,我们发现来自弹道到达的总火流星能量约为 5×10105 \times 10^{10}J,与光学估计的 4.36×10104.36 \times 10^{10}J 吻合良好。Stubenberg事件的声学数据组合碎裂能量为 1.470.12+0.28×10101.47^{+0.28}_{-0.12} \times 10^{10}J,约为弹道或光学总能量的三分之一。我们还表明,仅从声学数据测量火流星速度非常困难,但对于在密集地震/次声网络上空发生、缓慢且深穿透、入射角浅的火流星或许可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.06574,
  title  = {Fireball characteristics derivable from acoustic data},
  author = {Luke McFadden and Peter Brown and Denis Vida and Pavel Spurný},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.06574},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted to JASTP