Od kosmicznej skały do znaleziska na Ziemi! Oto 7 kroków ognistego przelotu przez atmosferę!
Co dzieje się ze skałą kosmiczną, gdy przelatuje przez atmosferę Ziemi i staje się meteorytem? Naukowcy z SETI Institute i NASA Ames Research Center, analizując 75 upadków meteorytów udokumentowanych na wideo i zdjęciach, zidentyfikowali siedem odrębnych faz tej podróży.
Wyniki naukowców pokazują, że to topnienie i fragmentacja – a nie samo „spalanie się” w wyniku parowania – decydują o utracie masy, spowolnieniu i ostatecznym dotarciu skały do powierzchni Ziemi.
– Dawniej sądziliśmy, że skały ulegają odparowaniu pod wpływem ogromnego ciepła i jasnego światła generowanego podczas zderzenia z powietrzem. Okazało się jednak, że to najpierw topnienie, a potem fragmentacja kontrolują utratę masy skały – powiedział mówi astronom meteorowy dr Peter Jenniskens, główny autor badania.
Od meteoru do bolidu
Faza 1 zaczyna się wysoko w atmosferze, gdy powietrze jest już na tyle gęste, by wytworzyć falę uderzeniową przed spadającą skałą, zderzenia z cząsteczkami powietrza rozgrzewają skałę i otaczający ją gaz aż do żarzenia się. To właśnie widzimy jako meteor, czyli „spadającą gwiazdę”. W Fazie 2 meteor staje się jaśniejszy, a niektóre skały wykazują szybki obrót, najszybciej wirujące wykonywały pełny obrót co 0,5 do 5 sekund.
W Fazie 3 meteor przeobraża się w bolid, jasny ognisty kulisty obiekt. To topnienie odpowiada teraz za większość utraty masy skały: szybko przepływające powietrze zdziera stopiony materiał z powierzchni, pozostawiając krople, które nadal parują. Na wysokości około 60 km fireball osiąga Fazę 4, czyli „równowagę topnienia” jasność utrzymuje się na stałym poziomie lub rośnie równomiernie. Skała może stracić w ten sposób nawet 40 procent swojej masy.
Rozpad na kawałki i lądowanie
Głębiej w atmosferze wyższe ciśnienie powoduje, że skała zaczyna się rozpadać – to Faza 5. Bolid może wówczas kilkukrotnie rozbłysnąć, gdy odrywają się kolejne fragmenty. Badacze odkryli, że skały zaczynają się rozpadać już przy ciśnieniu powietrza stanowiącym zaledwie jedną piątą wytrzymałości mierzonej w meteorytach znalezionych na Ziemi, prawdopodobnie z powodu ciepła i pęknięć powstałych podczas wcześniejszych kolizji w przestrzeni kosmicznej.
Gdy w Fazie 6 pęka tylna część głównej skały, bolid wydaje ostatni jasny rozbłysk i wyrzuca fragmenty z większą prędkością, zwykle czerwone, w przeciwieństwie do wcześniejszych, jaśniejszych zielonych rozbłysków. W Fazie 7 topnienie i fragmentacja trwają aż do momentu, gdy ostatnie fragmenty zwalniają na tyle, by przestać się żarzyć; na ich powierzchni pozostaje cienka skorupa stopienia, a wiatr może znosić już pociemniałe odłamki, zanim spadną na ziemię jako meteoryty.
Badanie objęło różne typy meteorytów i pozwoliło określić, na jakich wysokościach przechodziły one przez poszczególne fazy – co daje też wgląd w zachowanie znacznie groźniejszych asteroid wielkości samochodów czy kwartałów miejskich, takich jak ta, która spowodowała eksplozję nad Czelabińskiem w Rosji w 2013 roku.
Źródło: SETI Institute
Czytaj też: Oto co naprawde uformowało naszą Gwiazdę! Niezwykłe odkrycie astrofizyków z USA!
Grafika tytułowa: Anton Maksimov / Unsplash
