Ezért nem bombáznak szét minket a meteorok

2017.12.17. 11:10

A Föld légköre hatékonyabb védelmet nyújt a hívatlan égi vendégek ellen, mint korábban gondoltuk.

A köznyelvben hullócsillagként emlegetett meteoroidok – viszonylag kicsi, jellemzően legfeljebb 1 méter átmérőjű, kőből vagy fémből álló égi jövevények – szinte folyamatosan érkeznek bolygónk légkörébe, ám túlnyomó többségük legfeljebb látványos fényjátékot produkál, de nem éri el a földfelszínt, ahol komolyabb pusztítást végezhetne. Bár azt szoktuk mondani, hogy a hullócsillagok elégnek a légkörben, a dolog valójában ennél bonyolultabb, ugyanis repülés közben szét is robbannak, és az általuk húzott fénycsík egy részét a keletkezett törmelék alakítja ki. Azt, hogy a robbanás pontosan miként történik, csak most sikerült részletekbe menően tisztázni.

A Purdue University (Indiana, Egyesült Államok) kutatói kiderítették, hogy amikor egy meteor óriási, általában 72 000 km/h körüli vagy azt meghaladó sebességgel belép a légkörbe, az előtte összesűrűsödő nagy nyomású levegő beszivárog a kőzet vagy fém repedéseibe és szétfeszíti az objektumot.

Az atmoszférában felvillanó kozmikus vándorokForrás: Nasa

„A meteor előtt kialakuló nyomáshullám és a nyomában keletkező vákuum között hatalmas a nyomásgrádiens – magyarázza Jay Melosh, a Purdue University föld-, légkör- és bolygótudományi előadója és a Meteoritics & Planetary Science című folyóiratban publikált cikk társszerzője. – Ha a levegőnek módja van a réseken át bejutni, könnyen leszakíthat darabokat a meteorból."

A kutatók előtt régóta ismeretes volt, hogy a meteoroidok gyakran felrobbannak, mielőtt megközelítenék a földfelszínt, de senki sem ismerte ennek pontos mechanizmusát. Melosh és csoportja a 2013-as cseljabinszki eseményt elemezte, amikor az egymilliós lélekszámú orosz tartományi központ fölött egy nagy méretű meteoroid látványos fényjelenség közepette röpült darabjaira.

A robbanás, amelynek energiája egy kisebb modern nukleáris fegyverével vetekedett (és 26-33-szorosan meghaladta a hirosimai atombombáét), meglepetésszerűen érkezett, mert az objektumot a Nappal átfedő látszólagos röppályája miatt nem sikerült a légköri belépés előtt detektálni. A nagyjából 20 méter átmérőjű és 11 000 tonnás gigameteor – szigorúan véve inkább már törpe aszteroid – az atmoszférába behatolva a Napot elhomályosító tűzgolyóvá alakult és szétrobbant. A fényjelenséget 100 kilométer távolságból is észlelték, egyes szemtanúk intenzív hőhatásról is beszámoltak, a felszínt néhány perccel később elérő lökéshullám pedig ablakokat tört be és épületek ezreit rongálta meg, összesen mintegy 1500 ellátandó sérülést okozva.

A cseljabinszki meteor az űrből fényképezveForrás: Nature, Science

A tudósoknak az a tény keltette fel a figyelmét, hogy a meteor eredetileg 11 ezer tonnányi anyagából csak körülbelül 2 ezer tonnányi törmeléket tudtak a felszínen összegyűjteni, vagyis valaminek történnie kellett az objektummal a felső légkörben, ami a tömegének négyötödét szétszórta. A rejtély megoldásához egy speciális számítógépes programot használtak, amely a számítások során a meteor testének szilárd anyagát és a vele kölcsönhatásba lépő levegőt egyaránt figyelembe veszi.

„Már jó ideje kerestem valami ilyesmit – mondta Melosh. – A legtöbb számítógépes program, amit a meteoroidok sorsának szimulációjára használunk, megengedi ugyan, hogy többféle anyag legyen jelen egy adott térfogatban, de kiátlagolja a tulajdonságaikat." Az új program segítségével a kutatók szimulálni tudták, ahogy a levegő behatol a meteoroid belsejének réseibe, ami számottevően meggyengítette még az eredendően elég ellenálló meteoroidokat is.

Ez a mechanizmus hatékonyan megvédi a Föld lakóit a kisebb, kőből álló meteoroidok becsapódásaitól. A kutató ugyanakkor hozzátette: a nagy meteorokat feltehetőleg nemigen lehet így megrendíteni, és nem hajlamosak szétesni a vas meteoroidok sem, amelyek sokkal kisebbek ugyan, ám jóval tömörebbek is, ezért közülük még a viszonylag parányiak is nagyobb eséllyel érik el a földfelszínt.

Ősi meteoritForrás: Curtin University

Hogy a földi légkör csakugyan milyen erős védőpajzsot képez a meteorbombázással szemben, azt mi sem bizonyítja jobban, mint hogy az oda belépő évi 15 ezer tonna extraterresztriális anyagból – meteoroidokból, kisebb törmelékből és porból – szinte semmi nem ér el a felszínig.

Magyarországon az elmúlt ötszáz évben talán ha két tucat meteoritot – a földfelszínig eljutott, oda becsapódó meteort – találtak, és a cseljabinszkihoz fogható léptékű események pedig nagy átlagban évtizedenként, ha egyszer-kétszer előfordulnak a világon. A valaha fellelt legnagyobb meteorit a namíbiai Hoba farmon található: a több mint 60 tonnás gigász a legmasszívabb darab egybefüggő természetes vas a Föld felszínén. A Hoba-meteorit a becslések szerint úgy 80 ezer éve érkezhetett a Földre; azóta szerencsére nem tette nálunk tiszteletét ekkora égi vendég.