Hvilken del af en rumklippe overlever helt ned til jorden?

Når en lille asteroide kommer ind i Jordens atmosfære fra rummet, bliver dens overflade brutalt opvarmet, hvilket forårsager smeltning og fragmentering. Derfor har det været noget af et mysterium, hvorfor klipperne nær overfladen overlever til jorden som meteoritter. Det mysterium er løst i en ny undersøgelse af asteroiden 2008 TC₃s brændende indtog , offentliggjort online i dag i Meteoritics and Planetary Science .

"De fleste af vores meteoritter falder fra sten på størrelse med grapefrugter til små biler," siger hovedforfatter og meteorastronom Peter Jenniskens fra SETI Institute og NASA Ames Research Center. "Så store sten spinder ikke hurtigt nok til at sprede varmen under den korte meteorfase, og vi har nu beviser på, at bagsiden overlever til jorden."

I 2008 kaldte en 6 meter stor asteroide 2008 TC₃ blev opdaget i rummet og sporet i over 20 timer, før den ramte jordens atmosfære, hvilket skabte en lysstærk meteor, der gik i opløsning over den nubiske ørken i Sudan. Opbruddet spredte en byge af meteoritter over et område på 7 x 30 km. Jenniskens samarbejdede med University of Khartoum professor Muawia Shaddad og hans studerende for at genvinde disse meteoritter.

"I en række dedikerede søgekampagner genfandt vores elever over 600 meteoritter, nogle så store som en knytnæve, men de fleste ikke større end et miniaturebillede," siger Shaddad. "For hver meteorit registrerede vi findestedet."

Mens de udførte gittersøgninger vinkelret på asteroidestien, blev forskerne overraskede over at opdage, at de større meteoritter på størrelse med en knytnæve var spredt mere ud end de mindre meteoritter. Sammen med NASA's Asteroid Threat Assessment Project (ATAP) ved NASA Ames Research Center besluttede de at undersøge sagen.

"Mens asteroiden nærmede sig Jorden, flimrede dens lysstyrke fra at snurre og vælte," siger den teoretiske astronom Darrel Robertson fra ATAP. "På grund af det, asteroide 2008 TC₃ er unik ved, at vi kender formen og orienteringen af ​​asteroiden, da den trådte ind i Jordens atmosfære."

Robertson skabte en hydrodynamisk model af indgangen til 2008 TC₃ ind i Jordens atmosfære, der viste, hvordan asteroiden smelter og går i stykker. De observerede højder af meteorlysstyrke og støvskyer blev brugt til at kalibrere højden af ​​fænomener genkendt i modellen.

"På grund af den høje hastighed, der kom ind, fandt vi ud af, at asteroiden slog et næsten vakuum i atmosfæren," siger Robertson. "De første fragmenter kom fra siderne af asteroiden og havde en tendens til at bevæge sig ind i kølvandet, hvor de blandede sig og faldt til jorden med lave relative hastigheder."

Mens de faldt til jorden, blev de mindste meteoritter hurtigt stoppet af friktion med atmosfæren, idet de faldt tæt på brudpunktet, mens større meteoritter var sværere at stoppe og faldt længere nede. Som et resultat blev de fleste genvundne meteoritter fundet langs en smal 1 km bred stribe på asteroidens vej.

"Asteroiden smeltede mere og mere foran, indtil den overlevende del på bagsiden og bagsiden af ​​asteroiden nåede et punkt, hvor den pludselig kollapsede og brød i mange stykker," sagde Robertson. "Den nederste del af ryggen overlevede så længe den gjorde, var på grund af asteroidens form."

Ikke længere fanget af chokket fra selve asteroiden, stødene fra de enkelte stykker afviste dem nu, hvilket sendte disse sidste fragmenter udad med meget højere relativ hastighed.

"De største meteoritter fra 2008 TC₃ var spredt bredere end de små, hvilket betyder, at de stammer fra dette endelige kollaps," sagde Jenniskens. "Baseret på, hvor de blev fundet, konkluderede vi, at disse stykker holdt sig relativt store helt ned til jorden."

Placeringen af ​​de store meteoritter på jorden afspejler stadig deres placering i den bagerste og nederste del af den oprindelige asteroide.

"Denne asteroide var en blandet pose af sten," sagde medforfatter Cyrena Goodrich fra Lunar and Planetary Institute (USRA). Goodrich ledede et hold af meteoritikere, som bestemte meteorittypen for hvert genvundet fragment i det store masseområde.

Forskerne fandt ud af, at de forskellige meteorittyper blev spredt tilfældigt på jorden, og derfor også blev spredt tilfældigt i den oprindelige asteroide.

"Det stemmer overens med det faktum, at andre meteoritter af denne art, omend i meget mindre skala, også indeholder tilfældige blandinger," sagde Goodrich.

Disse resultater kan også hjælpe med at forstå andre meteoritfald. Asteroider udsættes for kosmiske stråler, mens de er i rummet, hvilket skaber et lavt niveau af radioaktivitet og mere nær overfladen.

"Fra den radioaktivitet oplever vi ofte, at meteoritterne ikke kom fra det bedre afskærmede indre," sagde Jenniskens. "Vi ved nu, at de kom fra overfladen på bagsiden af ​​asteroiden." + Udforsk yderligere

Svarende til 1.800 metriske tons TNT:Hvad vi nu ved om meteoren, der lyste op på daghimlen over New Zealand