Коли метеор потрапляє на Землю, частина його досягає нашої поверхні, але величезна частка вибухає і перетворюється на пил, як тільки входить в тертя з атмосферою
Пов’язані новини
Фізик атмосфери Нік Горкавий не зміг стати свідком однієї з подій століття, коли минулої зими метеор вибухнув над його рідним містом Челябінськом (Росія). Тим не менше, Горкавий та його колеги з NASA вони стали свідками ніколи не баченого бачення наслідків атмосферного вибуху метеора. Незабаром після сходу сонця 15 лютого 2013 р. Метеор або болід, який мав ширину 18 метрів і важив 11000 тонн, вразив земну атмосферу зі швидкістю 18,6 кілометра в секунду. Згорівши від тертя з земним повітрям, космічна скеля вибухнула на 23 кілометри над головами сусідів Челябінська.
Вибух в 30 разів перевищував потужність атомної бомби, яка зруйнувала Хіросіму. Однак, порівняно з іншими автомобілями, його розміри та руйнівна сила були безцінними. Метеор, який вразив Землю, спричинивши масове вимирання, в тому числі динозаврів, виміряв приблизно 10 кілометрів завширшки і випустив енергію, приблизно в мільярд разів більшу за енергію атомної бомби.
Деякі вцілілі шматки челябінської машини впали на землю. Однак вибух також наніс сотні тонн пилу в стратосферу, що дозволило супутнику НАСА провести безпрецедентні вимірювання того, як матеріал утворював тонкий, але цілісний і стійкий стратосферний пиловий пояс.
"Ми хотіли знати, чи зможе наш супутник виявити метеоритний пил", - сказав Горкавий з Космічного центру NASA "Годдард" у Грінбелті, штат Меріленд, який очолив дослідження, прийняте до публікації в журналі Geophysical Research Letters. "Фактично, ми спостерігали утворення нового пилового поясу в стратосфері Землі, і вперше в космосі спостерігається тривала еволюція метеоритного шлейфу ". Горкавий та його колеги поєднали серію супутникових вимірювань з атмосферними моделями, щоб імітувати форму шлейфу після вибуху боліда, і вони побачили що він розвивався як реактивний потік, що прокотився по всій стратосфері північної півкулі.
Приблизно через 3,5 години після первинного вибуху супутник НАСА, присвячений вивченню еволюції озону, АЕС Суомі, виявив шлейф у верхніх шарах атмосфери на висоті близько 40 кілометрів, швидко рухаючись на схід приблизно 300 кілометрів на годину. Наступний день після вибуху, супутник виявив, що шлейф продовжував потік, летячи на схід, поки не дійшов до Алеутських островів. Більші, важчі частинки почали втрачати висоту та швидкість, тоді як менші та легші частинки залишались у повітрі та підтримували свою швидкість залежно від коливань швидкості вітру на різних висотах.
До 19 лютого, через чотири дні після вибуху, найшвидша частина, на вершині шлейфу, промчалася по всій Північній півкулі і повернулася над Челябінськом. Але еволюція шлейфу тривала, і принаймні через три місяці смугу стійкого пилу вогненної кулі все ще можна було виявити на всій планеті.
Моделювання вчених на основі первинних спостережень за АЕС Суомі а попередні знання про стратосферну циркуляцію підтвердили спостережувану еволюцію шлейфу як з точки зору розташування, так і вертикальної структури. "Тридцять років тому ми могли лише стверджувати, що шлейф увійшов у струменевий потік стратосфери", - сказав Пол Ньюман, головний науковий співробітник Лабораторії атмосферних наук в Годдарді. "Сьогодні наші моделі дозволяють нам точно відстежувати шлейф болідів і розуміти його еволюцію, коли він рухається по всьому світу".
Наслідки цього дослідження ще належить з'ясувати. Щодня близько 30 тонн дрібного матеріалу з космосу досягає Землі і залишається завислим високо в атмосфері. Навіть якщо додати залишки Челябінська, навколишнє середовище залишається відносно чистим. Частинки дрібні та розсіяні, на відміну від шару стратосфери трохи нижче, де з вулканів та інших джерел збирається велика кількість природного аерозольного сміття.
Однак, використовуючи сучасну супутникову технологію, здатну точніше вимірювати крихітні атмосферні частинки, вчені можуть провести нові дослідження з фізики атмосфери висот. такі як попереднє знання механіки пір’я метеоритів або як цей уламок може впливати на стратосферні та мезосферні хмари.
Вченим давно відомо, що залишки вибухнулого вогняного кулі можуть залишатися високо в атмосфері. У 2004 році вчені в Антарктиді безпосередньо спостерігали за шлейфом 1000-тонного боліда. "Але зараз, у космічну еру, завдяки всій цій технології ми можемо досягти зовсім іншого рівня розуміння впорскування та еволюції метеоритного пилу в атмосферу", - говорить Горкавий. "Звичайно, автомобіль Челябінська набагато менший за вбивцю динозаврів, і це добре: ми маємо унікальну можливість безпечно вивчати потенційно дуже небезпечні типи подій".