الأرض ليست غريبة عن الشهب. في الواقع ، الاستحمام النيزكية هي حدث منتظم ، حيث تدخل الأجسام الصغيرة (النيازك) الغلاف الجوي للأرض وتشع في سماء الليل. نظرًا لأن معظم هذه الأشياء أصغر من حبة رمل ، فإنها لا تصل أبدًا إلى السطح وتحترق ببساطة في الغلاف الجوي. ولكن في كثير من الأحيان ، يمر نيزك بحجم كاف من خلاله وينفجر فوق السطح ، حيث يمكن أن يسبب ضررًا كبيرًا.
مثال جيد على ذلك هو نيزك تشيليابينسك ، الذي انفجر في سماء روسيا في فبراير من عام 2013. وقد أظهر هذا الحادث مدى الضرر الذي يمكن أن يحدثه نيزك انفجار جوي وأبرز الحاجة إلى التأهب. لحسن الحظ ، تشير دراسة جديدة من جامعة بوردو إلى أن الغلاف الجوي للأرض هو في الواقع درع أفضل ضد النيازك مما منحنا الفضل فيه.
وقد ظهرت دراستهم ، التي أجريت بدعم من مكتب الدفاع الكوكبي التابع لوكالة ناسا ، مؤخرًا في المجلة العلمية الأرصاد وعلوم الكواكب - بعنوان "اختراق الهواء يعزز تجزئة دخول النيازك". تألف فريق الدراسة من مارشال تابتاه وجاي ميلوش ، زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه وأستاذ بقسم علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب (EAPS) في جامعة بوردو ، على التوالي.
في الماضي ، أدرك الباحثون أن النيازك غالبًا ما تنفجر قبل الوصول إلى السطح ، لكنهم كانوا في حيرة عندما يتعلق الأمر بتفسير السبب. من أجل دراستهم ، استخدم Tabetah و Melosh النيزك Chelyabinsk كدراسة حالة لتحديد بالضبط كيف تنفصل النيازك عندما تضرب الغلاف الجوي. في ذلك الوقت ، كان الانفجار بمثابة المفاجأة ، وهو ما سمح بمثل هذا الضرر الواسع النطاق.
عندما دخل النيزك في الغلاف الجوي للأرض ، خلق كرة نارية ساطعة وانفجرت بعد دقائق ، لتوليد نفس كمية الطاقة مثل سلاح نووي صغير. وانتشرت موجة الصدمة الناتجة عن النوافذ مما أسفر عن إصابة ما يقرب من 1500 شخص وتسبب في أضرار بملايين الدولارات. كما أرسلت شظايا تتجه نحو السطح الذي تم استرداده ، وتم استخدام بعضها لتصنيع ميداليات لألعاب سوتشي الشتوية لعام 2014.
ولكن المفاجئ أيضًا هو مقدار حطام مترويد الذي تم استرداده بعد الانفجار. في حين أن النيزك نفسه كان يزن أكثر من 9000 طن متري (10000 طن أمريكي) ، لم يتم استرداد سوى حوالي 1800 طن متري (2000 طن أمريكي) من الحطام. هذا يعني أن شيئًا ما حدث في الغلاف الجوي العلوي مما تسبب في فقدانه لمعظم كتلته.
بحثًا عن حل هذه المشكلة ، بدأ تابتة وملوش في التفكير في كيفية تسرب ضغط الهواء العالي أمام النيزك في مسامه وشقوقه ، مما دفع جسم النيزك إلى التسبب في انفجاره. كما أوضح ميلوش في بيان صحفي لجامعة بوردو:
"هناك تدرج كبير بين الهواء عالي الضغط أمام النيزك وفراغ الهواء خلفه. إذا كان الهواء يمكن أن يتحرك عبر الممرات في النيزك ، فإنه يمكن أن يدخل بسهولة ويفجر القطع ".
لحل لغز المكان الذي ذهبت إليه كتلة النيزك ، قام تابتاه وملوش ببناء نماذج ميزت عملية دخول نيزك تشيليابينسك الذي أخذ أيضًا في الاعتبار كتلته الأصلية وكيف انفصل عند الدخول. ثم قاموا بتطوير كود كمبيوتر فريد سمح لكل من المواد الصلبة من جسم النيزك والهواء بالوجود في أي جزء من الحساب. كما أشار ميلوش:
"لقد كنت أبحث عن شيء مثل هذا منذ فترة. يمكن لمعظم رموز الكمبيوتر التي نستخدمها لمحاكاة التأثيرات أن تتسامح مع العديد من المواد في الخلية ، لكنها في المتوسط تجمع كل شيء معًا. تستخدم المواد المختلفة في الخلية هويتها الفردية ، وهو ما لا يناسب هذا النوع من الحسابات. "
سمح لهم هذا الرمز الجديد بمحاكاة تبادل الطاقة والزخم بشكل كامل بين النيزك الداخل وهواء الهواء المتفاعل. خلال عمليات المحاكاة ، تم السماح للهواء الذي تم دفعه إلى النيزك بالتسرب إلى الداخل ، مما أدى إلى خفض قوة النيزك بشكل كبير. في جوهرها ، كان الهواء قادرًا على الوصول إلى باطن النيزك وتسبب في انفجاره من الداخل إلى الخارج.
هذا لم يحل لغز المكان الذي ذهبت إليه كتلة نيزك تشيليابينسك المفقودة فحسب ، بل كان متسقًا أيضًا مع تأثير انفجار الهواء الذي لوحظ في عام 2013. وتشير الدراسة أيضًا إلى أنه عندما يتعلق الأمر بالميترويدات الصغيرة ، فإن أفضل دفاع عن الأرض هو غلافها الجوي. جنبا إلى جنب مع إجراءات الإنذار المبكر ، التي كانت مفقودة خلال حدث متروبلين Chelyabinsk ، يمكن تجنب الإصابات في المستقبل.
هذه بالتأكيد أخبار جيدة للأشخاص المهتمين بحماية الكوكب ، على الأقل حيث يتعلق الأمر بالميترويد الصغير. ومع ذلك ، من غير المحتمل أن تتأثر الأكبر منها بغلاف الأرض. لحسن الحظ ، فإن وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى تجعلها نقطة لمراقبة هذه بانتظام حتى يتم تنبيه الجمهور مقدمًا إذا كان هناك أي ضلوع قريب جدًا من الأرض. كما أنهم مشغولون بتطوير إجراءات مضادة في حالة حدوث تصادم محتمل.
