Högupplösta radarmätningar avslöjar meteorers finstruktur

Johan Kero (Institutet för rymdfysik, IRF, och Umeå universitet) har gjort mätningar som visar hur en mindre än millimeterstor meteoroid faller sönder i distinkta fragment i atmosfären. I en avhandling som han lägger fram vid IRF i Kiruna på fredag beskriver han studier av meteorer med avancerad radarteknik. "Upptäckten och metoderna är betydelsefulla för studier av hur meteoroider växelverkar med atmosfären och för vår kunskap av vilka egenskaper stoft i solsystemet har," säger Johan Kero. Meteorer är ljusfenomen på natthimlen som ofta kallas för fallande stjärnor. Ljusstrimmorna alstras av meteoroider, små partiklar på banor genom solsystemet, som kolliderar med jordens atmosfär. Förutom ljus genererar meteoroider regioner av elektriskt ledande gas (joniserat plasma). Dessa kan detekteras med radar eftersom uppsända radiosignaler reflekteras av plasmat. "Analys av radarekon från meteorer ger riktning och hastighet för de infallande meteoroiderna, men noggranna undersökningar avslöjar mer än så. De radarmätningar jag har detaljstuderat är så högupplösta att det för första gången är möjligt att avgöra på vilket sätt en meteoroid sönderfaller i jordatmosfären," berättar Johan Kero. Varje dag bombarderas jorden av ungefär 100 ton material från rymden, mestadels i form av mindre än millimeterstora meteoroider. Deras hastighet relativt jorden är hög, 40 000-250 000 kilometer i timmen. De flesta av dessa partiklar hettas upp över materialets smält- och ångpunkt genom kollisioner med den tunna atmosfärens atomer och molekyler på ungefär 100 kilometers höjd över marken. "I den våldsamma processen i atmosfären genereras ett synligt ljussken som från en millimeterstor meteoroid är tillräckligt för att upptäckas med blotta ögat en klar natt," säger Johan Kero. "Med radarteknik kan vi studera ekon från plasma runt meteoroider som är mindre än en tiondels millimeter stora." En sedan länge olöst frågeställning är hur små meteoroider faller sönder i beståndsdelar. Vad som händer har betydelse för i vilket höjdintervall och i vilken form det meteoriska materialet deponeras i atmosfären. Johan Kero är svaren på spåret. I sina meteorstudier har Johan Kero främst använt radarsystemet EISCAT UHF. Det består av en högeffektsändare och mottagarstation i Tromsø (Norge), och passiva mottagarstationer i Kiruna och i Sodankylä (Finland). EISCAT är en internationell naturvetenskaplig organisation med huvudkontor på Rymdcampus i Kiruna. Den bedriver mätningar och förvaltar radarsystem i norra Skandinavien och på Svalbard. Radarsystemen används normalt till att studera växelverkan mellan solen och jorden, t ex norrsken, men EISCAT:s UHF-systemet är även ett unikt mätinstrument för studier av meteoroider och hur radiovågor sprids från meteorerna. Johan Kero (född 1978) är uppvuxen i Råneå och har läst till civilingenjör i rymdteknik vid Luleå tekniska universitet (LTU) i Luleå och Kiruna. Under grundutbildningen var han en sommar vid partikelfysiklaboratoriet CERN i Schweiz samt gjorde sitt examensarbete vid ett solobservatorium i Ungern. Sedan 2003 har han varit doktorand vid IRF i Kiruna och vid Umeå universitet, finansierad av den nationella forskarskolan i rymdteknik som koordineras av LTU. Han har även spenderat en period som gästforskare vid State University of New York at Geneseo i delstaten New York, USA. Disputation: Den 25 april 2008 kl. 10 försvarar Johan Kero sin avhandling med titeln "High-resolution meteor exploration with tristatic radar methods" (Högupplösta meteorstudier med trestatisk radarteknik) i IRF:s aula på Rymdcampus i Kiruna. Fakultetsopponent är dr Sigrid Close, Los Alamos National Laboratory, NM, USA. Mer information: Johan Kero, IRF, tel. 0980-79002, kero@irf.se Rick McGregor, Informationsansvarig, IRF, tel:0980-79178, 070-2766020, rick@irf.se Webbsidor: Institutet för rymdfysik: http://www.irf.se Forskningsprogrammet Solsystemets fysik och rymdteknik: http://www.irf.se/program/sspt EISCAT Scientific Association: http://www.eiscat.se Forskarskolan i rymdteknik vid LTU: http://www.ltu.se/tfm/Fysik/ngsst/ Pressmeddelandet (med bild): http://www.irf.se/link/press_080423