Žemė nėra svetima meteoritams. Tiesą sakant, meteorų lietus yra įprastas atvejis, kai maži objektai (meteoroidai) patenka į Žemės atmosferą ir spinduliuoja naktiniame danguje. Kadangi dauguma šių objektų yra mažesni už smėlio grūdelį, jie niekada nepasiekia paviršiaus ir tiesiog sudegina atmosferoje. Bet kas pakankamai dažnai meteoritas prasiskverbs pro paviršių ir sprogs virš paviršiaus, kur jis gali padaryti didelę žalą.
Puikus to pavyzdys yra Čeliabinsko meteoroidas, kuris 2013 m. Vasario mėn. Virš Rusijos nusidriekė danguje. Šis incidentas parodė, kokią didelę žalą gali padaryti oro pūtimo meteoritas, ir pabrėžė pasirengimo poreikį. Laimei, naujas Purdue universiteto tyrimas rodo, kad Žemės atmosfera iš tikrųjų yra geresnis skydas nuo meteorų, nei mes tai įvertinome.
Jų tyrimas, atliktas remiant NASA planetų gynybos biurui, neseniai pasirodė moksliniame žurnale Meteoritika ir planetų mokslas - pavadinimu „Oro prasiskverbimas pagerina įeinančių meteoroidų suskaidymą“. Tyrimo komandą sudarė Marshall Tabetah ir Jay Melosh, postdoktorantūros tyrinėtojai, ir atitinkamai Purdue universiteto Žemės, atmosferos ir planetų mokslų (EAPS) katedros profesoriai.
Anksčiau tyrėjai suprato, kad meteoroidai dažnai sprogsta dar prieš pasiekdami paviršių, tačiau aiškindamiesi kodėl, jie patyrė nuostolių. Tyrimo tikslais Tabetah ir Melosh naudojo Čeliabinsko meteoroidą kaip atvejo analizę, kad tiksliai nustatytų, kaip meteoroidai suskaidomi pataikę į mūsų atmosferą. Tuo metu sprogimas buvo gana staigmena, dėl kurios buvo padaryta tokia didžiulė žala.
Patekęs į Žemės atmosferą, meteoroidas sukūrė ryškų ugnies kamuolį ir sprogo po kelių minučių, sukurdamas tiek pat energijos, kiek mažas branduolinis ginklas. Gautas smūgis išpūtė langus, sužeisdamas beveik 1500 žmonių ir padarydamas milijonus dolerių žalos. Taip pat buvo nusiųsti į paviršių skriejantys fragmentai, kurie buvo atstatyti, o kai kurie netgi buvo įpratę rengti 2014 m. Sočio žiemos žaidynių medalius.
Stebino ir tai, kiek meteroido šiukšlių buvo atgauta po sprogimo. Nors pats meteoroidas svėrė daugiau nei 9000 metrinių tonų (10 000 JAV tonų), bet kada nors buvo surinkta tik apie 1800 metrinių tonų (2000 JAV tonų) šiukšlių. Tai reiškė, kad kažkas įvyko viršutinėje atmosferoje ir dėl to jis prarado didžiąją dalį savo masės.
Siekdami išspręsti šią problemą, Tabetahas ir Melošas pradėjo svarstyti, kaip aukštas oro slėgis priešais meteorą prasiskverbtų į jo poras ir įtrūkimus, atstumdamas meteorų kūną ir priversdamas jį sprogti. Kaip Meloshas paaiškino „Purdue University News“ pranešime spaudai:
Yra didelis gradientas tarp aukšto slėgio oro prieš meteorą ir oro vakuumo už jo. Jei oras gali judėti per meteorito praėjimus, jis gali lengvai patekti į vidų ir nupūsti gabalus. “
Norėdami išspręsti meteoroidų masės paslaptį, Tabetahas ir Melošas sukūrė modelius, apibūdinančius Čeliabinsko meteoroido įvažiavimo procesą, taip pat atsižvelgiant į jo pradinę masę ir į tai, kaip ji suskilo įeinant. Tada jie sukūrė unikalų kompiuterio kodą, kuris leido bet kurioje kietoje medžiagoje iš meteoroido kūno ir orą egzistuoti bet kurioje skaičiavimo dalyje. Kaip nurodė Melošas:
„Aš kurį laiką ieškojau kažko panašaus. Daugelis kompiuterinių kodų, kuriuos naudojame smūgiams modeliuoti, gali toleruoti kelias medžiagas ląstelėje, tačiau jie viską vidutiniškai įvertina. Skirtingos ląstelės medžiagos naudoja savo individualų tapatumą, o tai nėra tinkama tokio tipo skaičiavimams. “
Šis naujas kodas leido jiems visiškai imituoti energijos ir impulsų mainus tarp įeinančio meteoroido ir sąveikaujančio atmosferos oro. Imitacijų metu orui, kuris buvo įstumtas į meteoroidą, buvo leista prapūsti jo vidui, o tai smarkiai sumažino meteoroido stiprumą. Iš esmės oras galėjo patekti į meteoroido vidų ir privertė jį sprogti iš vidaus.
Tai ne tik išsprendė paslaptį, kur dingo trūkstama Čeliabinsko meteoroido masė, bet ir suderinta su 2013 m. Stebimu oro pūtimo efektu. Tyrimas taip pat rodo, kad kalbant apie mažesnius meteroidus, geriausia Žemės gynyba yra jos atmosfera. Kartu su išankstinio perspėjimo procedūromis, kurių trūko per Čeliabinsko meteroidą, ateityje bus galima išvengti sužalojimų.
Tai tikrai gera žinia žmonėms, kuriems rūpi planetų apsauga, bent jau mažiems meteroidams. Didesnėms, tikėtina, Žemės atmosfera įtakos neturės. Laimei, NASA ir kitos kosmoso agentūros atkreipia dėmesį į tai, kad reikia reguliariai juos stebėti, kad visuomenė būtų iš anksto įspėta, jei kas nors pasklidęs per arti Žemės. Jie taip pat imasi rengti atsakomąsias priemones galimo susidūrimo atveju.
