Země není pro meteory cizí. Ve skutečnosti jsou meteorické sprchy běžným jevem, kdy malé objekty (meteoroidy) vstupují do zemské atmosféry a vyzařují na noční obloze. Protože většina z těchto objektů je menší než zrno písku, nikdy nedosáhnou na povrch a v atmosféře prostě shoří. Ale tak často to dostatečně velký meteor projde a exploduje nad povrchem, kde může způsobit značné škody.
Dobrým příkladem je Čeljabinsk meteoroid, který explodoval na nebi nad Ruskem v únoru 2013. Tento incident ukázal, jak velkou škodu může meteorit způsobený vzduchem upozornit, a zdůraznil potřebu připravenosti. Nová studie z Purdue University naštěstí naznačuje, že zemská atmosféra je ve skutečnosti lepším štítem proti meteorům, než jsme tomu věnovali.
Jejich studie, která byla provedena za podpory Úřadu pro planetární obranu NASA, se nedávno objevila ve vědeckém časopise Meteoritika a planetární věda - s názvem „Průnik vzduchu zvyšuje fragmentaci vstupujících meteoroidů“. Studijní tým tvořili Marshall Tabetah a Jay Melosh, postdoktorský vědecký pracovník a profesor katedry Země, Atmosféry a Planetární vědy (EAPS) na Purdue University.
V minulosti vědci pochopili, že meteoroidy často explodují před dosažením povrchu, ale při vysvětlování proč došlo ke ztrátě. Pro svou studii Tabetah a Melosh použili jako případovou studii meteorid Čeljabinska, aby přesně určili, jak se meteoroidy rozpadnou, když dopadnou na naši atmosféru. V té době exploze přišla jako docela překvapení, což umožňovalo takové rozsáhlé škody.
Když vstoupila do zemské atmosféry, meteoroid vytvořil jasnou ohnivou kouli a explodoval o několik minut později a vytvořil stejné množství energie jako malá jaderná zbraň. Výsledná rázová vlna vystřelila z oken, zranila téměř 1500 lidí a způsobila škody milionům dolarů. Poslala také úlomky vrhající se na povrch, které byly získány, a některé byly dokonce použity na módní medaile pro zimní hry v Soči v roce 2014.
Překvapivé však bylo také to, kolik zbytků meteroidů bylo po explozi získáno. Zatímco samotný meteoroid vážil více než 9000 metrických tun (10 000 US tun), jen asi 1800 metrických tun (2 000 US tun) trosek bylo někdy získáno. To znamenalo, že se něco stalo v horní atmosféře, což způsobilo, že ztratila většinu své hmoty.
Tabetah a Melosh, kteří to chtěli vyřešit, začali uvažovat o tom, jak vysoký tlak vzduchu před meteorem pronikne do jeho pórů a trhlin, vytlačí tělo meteoru od sebe a způsobí explozi. Jak Melosh vysvětlil v tiskové zprávě Purdue University News:
"Mezi vysokotlakým vzduchem před meteorem a vakuem vzduchu za ním je velký gradient." Pokud se vzduch může pohybovat průchody v meteoritu, může se snadno dostat dovnitř a vyhodit kousky. “
Tabetah a Melosh vyřešili záhadu, kam šla hmota meteoroidů, a vytvořili modely, které charakterizovaly proces vstupu meteoridu v Čeljabinsku, který také zohlednil jeho původní hmotnost a jak se rozpadl při vstupu. Poté vyvinuli jedinečný počítačový kód, který umožnil, aby v jakékoli části výpočtu existoval jak pevný materiál z těla meteoroidu, tak i vzduch. Jak naznačil Melosh:
"Něco takového už nějakou dobu hledám." Většina počítačových kódů, které používáme pro simulaci dopadů, může tolerovat více materiálů v buňce, ale vše průměrují dohromady. Různé materiály v buňce používají svou individuální identitu, která není pro tento druh výpočtu vhodná. “
Tento nový kód jim umožnil plně simulovat výměnu energie a hybnosti mezi vstupujícím meteoroidem a interagujícím atmosférickým vzduchem. Během simulací se vzduch, který byl tlačen do meteoroidu, nechal uvnitř proniknout, což výrazně snížilo sílu meteoroidu. Vzduch byl v podstatě schopen proniknout dovnitř meteoroidu a způsobit, že explodoval zevnitř ven.
To nejen vyřešilo záhadu, kde zmizela chybějící hmota meteoridu Čeljabinska, ale také to bylo v souladu s efektem roztržení vzduchu, který byl pozorován v roce 2013. Studie také ukazuje, že pokud jde o menší meteroidy, nejlepší obranou Země je její atmosféra. V kombinaci s postupy včasného varování, které chyběly během události v Čeljabinsku, může být zraněním v budoucnu zabráněno.
To je určitě dobrá zpráva pro lidi, kteří se zajímají o planetární ochranu, alespoň pokud jde o malé meteroidy. Větší však není pravděpodobně ovlivněno zemskou atmosférou. Naštěstí NASA a další kosmické agentury dělají to místo, aby je pravidelně sledovaly, aby veřejnost mohla být upozorněna v dostatečném předstihu, pokud vůbec zbloudí příliš blízko Země. Jsou také zaneprázdněni vývojem protiopatření v případě možné kolize.
