Meteoroid

admin 0 Comments Articles

Meteoroid

Meteoor gezien vanaf de site van de Atacama Large Millimeter Array (ALMA)

Wereldkaart van grote meteoorgebeurtenissen (zie ook Fireball hieronder)

Een meteoor, in de volksmond bekend als een vallende ster of vallende ster, is de zichtbare passage van een gloeiende meteoroïde, micrometeoroïde, komeet of asteroïde door de atmosfeer van de aarde, na verhit te zijn tot gloeiing door botsingen met luchtmoleculen in de bovenste atmosfeer, waardoor een lichtstreep ontstaat door zijn snelle beweging en soms ook door het afwerpen van gloeiend materiaal in zijn kielzog. Hoewel een meteoor zich op een paar duizend voet van de aarde lijkt te bevinden, komen meteoren meestal voor in de mesosfeer op hoogten van 76 tot 100 km (250.000 tot 330.000 ft). Het grondwoord meteoor komt van het Griekse meteōros, dat “hoog in de lucht” betekent.

Miljoenen meteoren komen dagelijks in de atmosfeer van de Aarde voor. De meeste meteoroïden die meteoren veroorzaken hebben ongeveer de grootte van een zandkorrel, d.w.z. dat ze meestal millimetergroot of kleiner zijn. De grootte van meteoroïden kan worden berekend aan de hand van hun massa en dichtheid, die op hun beurt kunnen worden geschat aan de hand van de waargenomen baan van de meteoor in de bovenste atmosfeer.Meteoren kunnen voorkomen in buien, die ontstaan wanneer de aarde door een stroom van brokstukken gaat die door een komeet zijn achtergelaten, of als “willekeurige” of “sporadische” meteoren, die niet geassocieerd zijn met een specifieke stroom van ruimtepuin. Een aantal specifieke meteoren is waargenomen, grotendeels door het publiek en grotendeels bij toeval, maar met voldoende detail om de banen te berekenen van de meteoroïden die de meteoren voortbrachten. De atmosferische snelheden van meteoren zijn het resultaat van de beweging van de Aarde rond de Zon met ongeveer 30 km/s, de baansnelheden van meteoroïden, en de zwaartekrachtput van de Aarde.

Meteoren worden zichtbaar tussen ongeveer 75 tot 120 km boven de Aarde. Zij desintegreren gewoonlijk op een hoogte van 50 tot 95 km. Meteoren hebben ruwweg vijftig procent kans om bij daglicht (of bijna bij daglicht) in botsing te komen met de aarde. De meeste meteoren worden echter ’s nachts waargenomen, wanneer de duisternis het mogelijk maakt om zwakkere objecten te herkennen. Voor hemellichamen met een schaal groter dan 10 cm (3,9 in) tot enkele meters is de zichtbaarheid van meteoren te danken aan de atmosferische ramdruk (niet wrijving) die de meteoroïde zo verhit dat hij gloeit en een lichtend spoor van gassen en gesmolten meteoroïdedeeltjes creëert. De gassen omvatten verdampt meteoroïdemateriaal en atmosferische gassen die opwarmen wanneer de meteoroïde door de atmosfeer gaat. De meeste meteoren gloeien ongeveer een seconde.

GeschiedenisEdit

Hoewel meteoren al sinds de oudheid bekend zijn, waren zij pas in het begin van de negentiende eeuw bekend als een astronomisch verschijnsel. Voordien werden ze in het Westen gezien als een atmosferisch verschijnsel, zoals bliksem, en werden ze niet in verband gebracht met vreemde verhalen over stenen die uit de hemel vallen. In 1807 onderzocht Benjamin Silliman, scheikundeprofessor aan de Yale University, een meteoriet die in Weston, Connecticut was gevallen. Silliman geloofde dat de meteoor een kosmische oorsprong had, maar meteoren trokken niet veel aandacht van astronomen tot de spectaculaire meteorenstorm van november 1833. Overal in het oosten van de Verenigde Staten zagen mensen duizenden meteoren, die uitstraalden vanuit één enkel punt aan de hemel. Oplettende waarnemers merkten op dat de radiant, zoals het punt nu wordt genoemd, met de sterren mee bewoog en in het sterrenbeeld Leeuw bleef.

De astronoom Denison Olmsted maakte een uitgebreide studie van deze storm, en concludeerde dat deze een kosmische oorsprong had. Na bestudering van historische gegevens voorspelde Heinrich Wilhelm Matthias Olbers de terugkeer van de storm in 1867, wat de aandacht van andere astronomen op het verschijnsel vestigde. Het grondiger historisch werk van Hubert A. Newton leidde tot een verfijnde voorspelling van 1866, die juist bleek te zijn. Toen Giovanni Schiaparelli erin slaagde een verband te leggen tussen de Leoniden (zoals ze nu worden genoemd) en de komeet Tempel-Tuttle, was de kosmische oorsprong van de meteoren nu vast komen te staan. Toch blijven ze een atmosferisch verschijnsel, en behouden ze hun naam “meteoor” van het Griekse woord voor “atmosferisch”.

VuurbolEdit

Afspeelmedia

Beelden van een superbolide, een zeer heldere vuurbol die in 2013 ontplofte boven Chelyabinsk Oblast, Rusland

Een vuurbol is een helderder dan gebruikelijke meteoor. De Internationale Astronomische Unie (IAU) definieert een vuurbol als “een meteoor helderder dan een van de planeten” (schijnbare magnitude -4 of groter). De Internationale Meteoren Organisatie (een amateur organisatie die meteoren bestudeert) heeft een meer strikte definitie. Zij definieert een vuurbol als een meteoor die een magnitude van -3 of helderder zou hebben indien gezien op het zenit. Deze definitie corrigeert voor de grotere afstand tussen een waarnemer en een meteoor aan de horizon. Bijvoorbeeld, een meteoor van magnitude -1 op 5 graden boven de horizon zou worden geclassificeerd als een vuurbol omdat, als de waarnemer recht onder de meteoor had gestaan, deze magnitude -6 zou hebben gehad.

Vuurbollen die een schijnbare magnitude -14 of helderder bereiken worden boliden genoemd. De IAU heeft geen officiële definitie van “bolide”, en beschouwt de term over het algemeen als synoniem met “vuurbol”. Astronomen gebruiken “bolide” vaak om een uitzonderlijk heldere vuurbol aan te duiden, vooral een die explodeert. Ze worden soms detonerende vuurbollen genoemd (zie ook Lijst van meteooruitbarstingen). Het kan ook gebruikt worden om een vuurbol aan te duiden die hoorbare geluiden voortbrengt. In de late twintigste eeuw is de term bolide ook gaan slaan op elk object dat de aarde raakt en explodeert, zonder rekening te houden met de samenstelling (asteroïde of komeet). Het woord bolide komt van het Griekse βολίς (bolis) dat een raket of een flits kan betekenen. Als de magnitude van een bolide -17 of helderder is, wordt hij een superbolide genoemd. Een betrekkelijk klein percentage van de vuurbollen raakt de atmosfeer van de aarde en dooft daarna weer uit: deze worden “Earth-grazing fireballs” genoemd. Een dergelijke gebeurtenis vond op klaarlichte dag plaats boven Noord-Amerika in 1972. Een ander zeldzaam verschijnsel is een meteorenprocessie, waarbij de meteoor uiteenvalt in verschillende vuurballen die bijna parallel aan het aardoppervlak reizen.

Een gestaag groeiend aantal vuurballen wordt elk jaar bij de American Meteor Society geregistreerd. Er zijn waarschijnlijk meer dan 500.000 vuurballen per jaar, maar de meeste zullen onopgemerkt blijven omdat de meeste zich boven de oceaan voordoen en de helft overdag. Een Europees Fireball Network en een NASA All-sky Fireball Network detecteren en volgen vele vuurballen.

Effect op atmosfeerEdit

Een meteoroïde van de Perseïden met een grootte van ongeveer tien millimeter die in real time de aardatmosfeer binnendringt. De meteoroïde bevindt zich aan de heldere kop van het spoor, en de ionisatie van de mesosfeer is nog zichtbaar in de staart.

Het binnentreden van meteoroïden in de atmosfeer van de aarde veroorzaakt drie belangrijke effecten: ionisatie van atmosferische moleculen, stof dat de meteoroïde afwerpt, en het geluid van de passage. Tijdens het binnendringen van een meteoroïde of asteroïde in de bovenste atmosfeer ontstaat een ionisatiespoor, waarbij de luchtmoleculen door de passage van de meteoor worden geïoniseerd. Dergelijke ionisatiesporen kunnen tot 45 minuten aan een stuk duren.

Kleine meteoroïden ter grootte van zandkorrels komen voortdurend de atmosfeer binnen, in wezen elke paar seconden in een bepaald gebied van de atmosfeer, en dus kunnen er min of meer voortdurend ionisatiesporen in de bovenste atmosfeer worden aangetroffen. Wanneer radiogolven door deze sporen worden teruggekaatst, spreekt men van meteooruitbarstingen. Meteoorradars kunnen de dichtheid van de atmosfeer en de winden meten door de vervalsnelheid en de Doppler-verschuiving van een meteoorspoor te meten. De meeste meteoroïden verbranden wanneer ze de atmosfeer binnendringen. De overblijvende brokstukken worden meteoorstof of gewoon meteoorstof genoemd. Meteoorstofdeeltjes kunnen tot enkele maanden in de atmosfeer blijven hangen. Deze deeltjes kunnen het klimaat beïnvloeden, zowel door de verstrooiing van elektromagnetische straling als door de katalyse van chemische reacties in de bovenste atmosfeer. Meteoroïden of hun fragmenten kunnen een donkere vlucht bereiken na hun vertraging tot de eindsnelheid. Donkere vlucht begint wanneer zij vertragen tot ongeveer 2-4 km/s (4.500-8.900 mph). Grotere fragmenten zullen verder naar beneden vallen.

KleurenEdit

Een meteoor van de Leoniden-meteorenregen; de foto toont de meteoor, de nagloed en het kielzog als afzonderlijke componenten

Het zichtbare licht dat door een meteoor wordt geproduceerd, kan verschillende tinten aannemen, afhankelijk van de chemische samenstelling van de meteoroïde, en de snelheid waarmee deze door de atmosfeer beweegt. Naarmate lagen van de meteoroïde afslijten en ioniseren, kan de kleur van het uitgestraalde licht veranderen, afhankelijk van de gelaagdheid van de mineralen. De kleuren van meteoren hangen af van de relatieve invloed van de metaalinhoud van de meteoroïde tegenover het oververhitte luchtplasma, dat door zijn passage wordt veroorzaakt:

• Oranjegeel (natrium)
• Geel (ijzer)
• Blauwgroen (magnesium)
• Violet (calcium)
• Rood (atmosferische stikstof en zuurstof)

Akoestische verschijnselenEdit

Geluid voortgebracht door een meteoor in de bovenste atmosfeer, zoals een sonische giek, komt meestal vele seconden nadat het visuele licht van een meteoor is verdwenen. Af en toe, zoals bij de Leoniden meteorenregen van 2001, zijn er “krakende”, “zwiepende”, of “sissende” geluiden gemeld, die zich op hetzelfde moment voordoen als een meteoorvlam. Soortgelijke geluiden zijn ook gemeld tijdens intense vertoningen van aurora’s op aarde.

Theorieën over het ontstaan van deze geluiden kunnen ze gedeeltelijk verklaren. Wetenschappers van de NASA hebben bijvoorbeeld gesuggereerd dat het turbulente, geïoniseerde kielzog van een meteoor in wisselwerking staat met het magnetische veld van de aarde, waarbij pulsen van radiogolven worden opgewekt. Wanneer het spoor vervliegt, zou megawatt aan elektromagnetische energie kunnen vrijkomen, met een piek in het vermogensspectrum bij audiofrequenties. De door de elektromagnetische impulsen veroorzaakte fysische trillingen zouden dan hoorbaar zijn indien zij krachtig genoeg zijn om grassen, planten, brilmonturen, het eigen lichaam van de toehoorder (zie microgolf-auditieve effect), en andere geleidende materialen te doen trillen. Dit voorgestelde mechanisme is weliswaar aannemelijk gebleken in laboratoriumonderzoek, maar wordt niet gestaafd door metingen in het veld. Geluidsopnamen die in 1998 in Mongolië onder gecontroleerde omstandigheden zijn gemaakt, ondersteunen de bewering dat de geluiden echt zijn. (Zie ook Bolide.)

MeteorenregenEdit

Meerdere meteoren gefotografeerd over een langere belichtingstijd tijdens een meteorenregen

Meteorenregen op kaart

Een meteorenregen is het resultaat van een wisselwerking tussen een planeet, zoals de aarde, en stromen puin van een komeet of een andere bron. De passage van de aarde door kosmisch puin van kometen en andere bronnen is in veel gevallen een terugkerende gebeurtenis. Kometen kunnen puin produceren door waterdampweerstand, zoals aangetoond door Fred Whipple in 1951, en door afbraak. Telkens wanneer een komeet in zijn baan langs de zon schommelt, verdampt een deel van zijn ijs en wordt een bepaalde hoeveelheid meteoroïden uitgestoten. De meteoroïden verspreiden zich langs de gehele baan van de komeet en vormen een meteoroïdenstroom, die ook wel een “stofspoor” wordt genoemd (in tegenstelling tot de “stofstaart” van een komeet, die wordt veroorzaakt door de zeer kleine deeltjes die snel worden weggeblazen door de stralingsdruk van de zon).

De frequentie van vuurbalwaarnemingen neemt met ongeveer 10-30% toe tijdens de weken van het lentepunt. Zelfs het vallen van meteorieten komt vaker voor tijdens het lenteseizoen op het noordelijk halfrond. Hoewel dit verschijnsel al geruime tijd bekend is, wordt de reden achter de anomalie door wetenschappers niet volledig begrepen. Sommige onderzoekers schrijven dit toe aan een intrinsieke variatie in de meteoroïdenpopulatie langs de baan van de aarde, met een piek in grote vuurbalproducerende brokstukken rond de lente en de vroege zomer. Anderen hebben erop gewezen dat in deze periode de ecliptica (op het noordelijk halfrond) hoog aan de hemel staat in de late namiddag en vroege avond. Dit betekent dat vuurbalstralers met een asteroïdale bron hoog aan de hemel staan (wat relatief hoge snelheden mogelijk maakt) op het moment dat de meteoroïden de Aarde “inhalen”, van achteren komend en in dezelfde richting als de Aarde. Dit veroorzaakt relatief lage relatieve snelheden en daardoor lage intredesnelheden, wat het overleven van meteorieten vergemakkelijkt. Het genereert ook hoge vuurbalsnelheden in de vroege avond, waardoor de kans op ooggetuigenverslagen toeneemt. Dit verklaart een deel, maar misschien niet alle, van de seizoensvariatie. Er wordt onderzoek gedaan naar het in kaart brengen van de banen van de meteoren om een beter begrip van het verschijnsel te krijgen.

Opmerkelijke meteorenEdit

1992-Peekskill, New York De Peekskill Meteoriet werd op 9 oktober 1992 door ten minste 16 onafhankelijke videografen vastgelegd. Ooggetuigenverslagen geven aan dat de vuurbalinslag van de Peekskill meteoriet begon boven West Virginia om 23:48 UT (±1 min). De vuurbal, die zich in noordoostelijke richting voortbewoog, had een uitgesproken groenachtige kleur, en bereikte een geschatte visuele piekmagnitude van -13. Gedurende een lichtgevende vlucht van meer dan 40 seconden legde de vuurbol een grondpad af van zo’n 430 tot 500 mijl (700 tot 800 km). Een meteoriet die werd teruggevonden in Peekskill, New York, en waaraan de gebeurtenis en het object hun naam te danken hebben, had een massa van 12,4 kg en werd later geïdentificeerd als een H6 monomict breccia meteoriet. De video-opname suggereert dat de Peekskill meteoriet verschillende metgezellen had over een groot gebied. Het is onwaarschijnlijk dat de begeleiders in het heuvelachtige, beboste terrein in de omgeving van Peekskill worden teruggevonden. 2009-Bone, Indonesië Op 8 oktober 2009 werd in de buurt van Bone, Indonesië, een grote vuurbal waargenomen. Deze werd vermoedelijk veroorzaakt door een asteroïde met een diameter van ongeveer 10 m (33 ft). De vuurbal bevatte een geschatte energie van 50 kiloton TNT, of ongeveer tweemaal de atoombom van Nagasaki. Er werden geen gewonden gemeld. 2009-Zuidwestelijke VS Op 18 november 2009 werd een grote bolide gemeld boven het zuidoosten van Californië, het noorden van Arizona, Utah, Wyoming, Idaho en Colorado. Om 00:07 plaatselijke tijd nam een bewakingscamera van het W. L. Eccles Observatory (9.610 ft (2.930 m) boven de zeespiegel) een film op van de passage van het object naar het noorden. Van bijzonder belang in deze video is het bolvormige “spook” beeld dat lichtjes het hoofdobject volgt (dit is waarschijnlijk een lens reflectie van de intense vuurbal), en de heldere vuurbalexplosie geassocieerd met het uiteenvallen van een substantieel deel van het object. Een spoor van het object is te zien dat verder noordwaarts gaat na de heldere vuurbal. De schok van het laatste breukvlak veroorzaakte zeven seismologische stations in het noorden van Utah; een timing fit met de seismische gegevens leverde een eindlocatie van het object op 40.286 N, -113.191 W, hoogte 90.000 ft (27 km). Dit is boven de Dugway Proving Grounds, een gesloten testbasis van het leger. 2013-Chelyabinsk Oblast, Rusland De Chelyabinsk meteoor was een extreem heldere, exploderende vuurbal, bekend als superbolide, met een doorsnede van ongeveer 17 tot 20 m (56 tot 66 ft), met een geschatte initiële massa van 11.000 ton, toen de relatief kleine asteroïde de atmosfeer van de aarde binnenkwam. Het was het grootste bekende natuurlijke object dat de atmosfeer van de aarde is binnengedrongen sinds de Tunguska-gebeurtenis in 1908. Meer dan 1.500 mensen raakten gewond, vooral door glas van verbrijzelde ruiten, veroorzaakt door de luchtuitbarsting ongeveer 25 tot 30 km (80.000 tot 100.000 ft) boven de omgeving van Chelyabinsk, Rusland op 15 februari 2013. Een steeds helderdere streep werd waargenomen tijdens het ochtendlicht met een grote contrail die daarachter bleef hangen. Op niet minder dan 1 minuut en tot ten minste 3 minuten na de piek van het object in intensiteit (afhankelijk van de afstand tot het spoor), werd een grote concussieve explosie gehoord die ruiten verbrijzelde en autoalarmen liet afgaan, die werd gevolgd door een aantal kleinere explosies. 2019-Midwestern Verenigde Staten Op 11 november 2019 werd een meteoor gespot die over de hemel van het Midwesten van de Verenigde Staten trok. In de omgeving van St. Louis legden beveiligingscamera’s, dashcams, webcams en video-deurbellen het object vast terwijl het opbrandde in de atmosfeer van de aarde. De superbolide meteoor maakte deel uit van de zuidelijke Tauriden meteorenregen. Hij reisde van oost naar west en eindigde zijn zichtbare vliegroute ergens boven de Amerikaanse staat South Carolina, waar hij weer zichtbaar werd toen hij de atmosfeer van de aarde binnendrong en een grote vuurbal veroorzaakte. De vuurbal was helderder dan de planeet Venus aan de nachtelijke hemel.

Galerij van meteorenEdit

• Orionide meteoor

• Sporadische bolide boven de woestijn van Centraal-Australië en een Lyride (bovenste rand)

• Meteor (midden) gezien vanuit het internationale ruimtestation

• Mogelijke meteoor (midden) gefotografeerd vanaf Mars, 7 maart 2004, door MER Spirit

• Comet Shoemaker-Levy 9 die op Jupiter botst: De sequentie toont fragment W dat verandert in een vuurbal aan de donkere kant van de planeet