Η Γη δεν είναι ξένη για τους μετεωρίτες. Στην πραγματικότητα, οι βροχοπτώσεις μετεωρίτη είναι μια συχνή εμφάνιση, όπου μικρά αντικείμενα (μετεωροειδή) εισέρχονται στην ατμόσφαιρα της Γης και εκπέμπουν στον νυχτερινό ουρανό. Δεδομένου ότι τα περισσότερα από αυτά τα αντικείμενα είναι μικρότερα από έναν κόκκο άμμου, δεν φτάνουν ποτέ στην επιφάνεια και απλά καίγονται στην ατμόσφαιρα. Αλλά κάθε τόσο συχνά, ένας μετεωρίτης επαρκούς μεγέθους θα το κάνει να περάσει και να εκραγεί πάνω από την επιφάνεια, όπου μπορεί να προκαλέσει σημαντική ζημιά.
Ένα καλό παράδειγμα αυτού είναι ο μετεωροειδής Chelyabinsk, ο οποίος εξερράγη στον ουρανό πάνω από τη Ρωσία τον Φεβρουάριο του 2013. Αυτό το περιστατικό έδειξε πόση ζημιά μπορεί να κάνει ένας μετεωρίτης έκρηξης αέρα και τόνισε την ανάγκη ετοιμότητας. Ευτυχώς, μια νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο Purdue δείχνει ότι η ατμόσφαιρα της Γης είναι στην πραγματικότητα μια καλύτερη ασπίδα ενάντια στους μετεωρίτες απ 'ό, τι την τιμήσαμε.
Η μελέτη τους, η οποία διεξήχθη με την υποστήριξη του Γραφείου Πλανητικής Άμυνας της NASA, εμφανίστηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Μετεωριτική και Πλανητική Επιστήμη - με τίτλο «Η διείσδυση αέρα ενισχύει τον κατακερματισμό των εισερχόμενων μετεωροειδών». Η ομάδα μελέτης αποτελούνταν από τον Marshall Tabetah και τον Jay Melosh, μεταπτυχιακό ερευνητικό συνεργάτη και καθηγητή στο τμήμα Γης, Ατμοσφαιρικών και Πλανητικών Επιστημών (EAPS) στο Πανεπιστήμιο Purdue, αντίστοιχα.
Στο παρελθόν, οι ερευνητές είχαν καταλάβει ότι τα μετεωροειδή εκρήγνυνται συχνά πριν φτάσουν στην επιφάνεια, αλλά έχασαν όταν έπρεπε να εξηγήσουν γιατί. Για χάρη της μελέτης τους, οι Tabetah και Melosh χρησιμοποίησαν το μετεωροειδές Chelyabinsk ως μελέτη περίπτωσης για να προσδιορίσουν ακριβώς πώς διαλύονται τα μετεωροειδή όταν έπληξαν την ατμόσφαιρά μας. Εκείνη την εποχή, η έκρηξη προκάλεσε έκπληξη, κάτι που επέτρεψε τόσο μεγάλες ζημιές.
Όταν μπήκε στην ατμόσφαιρα της Γης, το μετεωροειδές δημιούργησε μια φωτεινή βολίδα και εξερράγη λίγα λεπτά αργότερα, δημιουργώντας την ίδια ποσότητα ενέργειας με ένα μικρό πυρηνικό όπλο. Το αποτέλεσμα του κύματος έριξε τα παράθυρα, τραυματίζοντας σχεδόν 1500 άτομα και προκαλώντας ζημιές σε εκατομμύρια δολάρια. Έστειλε επίσης θραύσματα που σπρώχνονταν προς την επιφάνεια που ανακτήθηκαν και μερικά χρησιμοποιήθηκαν ακόμη και για μετάλλια μόδας για τους Χειμερινούς Αγώνες του 2014 στο Σότσι.
Αλλά αυτό που ήταν επίσης εκπληκτικό ήταν πόσα από τα συντρίμμια του μετροειδούς ανακτήθηκαν μετά την έκρηξη. Ενώ το ίδιο το μετεωροειδές ζύγιζε πάνω από 9000 μετρικούς τόνους (10.000 τόνους ΗΠΑ), ανακτήθηκαν μόνο περίπου 1800 μετρικοί τόνοι (2.000 τόνοι ΗΠΑ). Αυτό σήμαινε ότι κάτι συνέβη στην ανώτερη ατμόσφαιρα που το έκανε να χάσει την πλειονότητα της μάζας του.
Κοιτάζοντας για να το λύσουν αυτό, ο Tabetah και ο Melosh άρχισαν να σκέφτονται πόσο υψηλή πίεση αέρα μπροστά από έναν μετεωρίτη θα διαρρέει στους πόρους και τις ρωγμές της, ωθώντας το σώμα του μετεωρίτη και την αναγκάζει να εκραγεί. Όπως εξήγησε ο Melosh σε ένα δελτίο τύπου του Purdue University News:
«Υπάρχει μια μεγάλη κλίση μεταξύ του αέρα υψηλής πίεσης μπροστά από τον μετεωρίτη και του κενού αέρα πίσω από αυτό. Εάν ο αέρας μπορεί να κινηθεί μέσα από τα περάσματα του μετεωρίτη, μπορεί εύκολα να μπει μέσα και να εκραγεί κομμάτια. "
Για να λυθεί το μυστήριο του πού πήγε η μάζα του μετεωροειδούς, οι Tabetah και Melosh δημιούργησαν μοντέλα που χαρακτήρισαν τη διαδικασία εισόδου του μετεωροειδούς Chelyabinsk που έλαβε επίσης υπόψη την αρχική μάζα του και πώς διαλύθηκε κατά την είσοδο. Στη συνέχεια, ανέπτυξαν έναν μοναδικό κωδικό υπολογιστή που επέτρεπε τόσο το στερεό υλικό από το σώμα του μετεωροειδούς όσο και τον αέρα να υπάρχει σε οποιοδήποτε μέρος του υπολογισμού. Όπως είπε ο Melosh:
«Ψάχνω κάτι τέτοιο για λίγο. Οι περισσότεροι από τους κωδικούς υπολογιστών που χρησιμοποιούμε για την προσομοίωση των επιπτώσεων μπορούν να ανεχθούν πολλαπλά υλικά σε ένα κελί, αλλά μένουν τα πάντα μαζί. Διαφορετικά υλικά στο κελί χρησιμοποιούν την ατομική τους ταυτότητα, κάτι που δεν είναι κατάλληλο για τέτοιου είδους υπολογισμούς. "
Αυτός ο νέος κώδικας τους επέτρεψε να προσομοιώσουν πλήρως την ανταλλαγή ενέργειας και ορμής μεταξύ του μετεωροειδούς εισόδου και του αλληλεπιδρώντος ατμοσφαιρικού αέρα. Κατά τη διάρκεια των προσομοιώσεων, αέρας που ωθήθηκε στο μετεωροειδές αφέθηκε να διεισδύσει στο εσωτερικό, γεγονός που μείωσε σημαντικά την ισχύ του μετεωροειδούς. Στην ουσία, ο αέρας μπόρεσε να φτάσει στα εσωτερικά του μετεωροειδούς και τον έκανε να εκραγεί από μέσα προς τα έξω.
Αυτό όχι μόνο έλυσε το μυστήριο του πού πήγε η ελλείπουσα μάζα του μετεωροειδούς Chelyabinsk, ήταν επίσης σύμφωνο με το φαινόμενο της έκρηξης του αέρα που παρατηρήθηκε το 2013. Η μελέτη δείχνει επίσης ότι όταν πρόκειται για μικρότερα μετροειδή, η καλύτερη άμυνα της Γης είναι η ατμόσφαιρά της. Σε συνδυασμό με τις διαδικασίες έγκαιρης προειδοποίησης, οι οποίες έλειπαν κατά τη διάρκεια του συμβάντος Chelyabinsk, οι τραυματισμοί μπορούν να αποφευχθούν στο μέλλον.
Αυτό είναι σίγουρα καλά νέα για τους ανθρώπους που ενδιαφέρονται για την πλανητική προστασία, τουλάχιστον σε ό, τι αφορά τα μικρά μετροειδή. Τα μεγαλύτερα, ωστόσο, δεν είναι πιθανό να επηρεαστούν από την ατμόσφαιρα της Γης. Ευτυχώς, η NASA και άλλες διαστημικές υπηρεσίες καθιστούν το σημείο να τα παρακολουθούν τακτικά, έτσι ώστε το κοινό να μπορεί να ειδοποιείται πολύ νωρίτερα, εάν υπάρχει αδέσποτο πολύ κοντά στη Γη. Είναι επίσης απασχολημένοι στην ανάπτυξη αντιμέτρων σε περίπτωση πιθανής σύγκρουσης.
