Meteoroid

admin 0 Comments Articles

Meteoroid

Meteor az Atacama Large Millimeter Array (ALMA) helyszínéről nézve

A nagy meteoros események világtérképe (lásd még lentebb: Tűzgömb)

Meteor, köznyelvi nevén hullócsillag vagy hullócsillag, egy izzó meteoroid, mikrometeoroid, üstökös vagy aszteroida látható áthaladása a Föld légkörén, miután a felső légkörben lévő levegőmolekulákkal való ütközések következtében izzásig hevült, gyors mozgása révén fénycsíkot hoz létre, és néha izzó anyagot is szór a nyomában. Bár egy meteor látszólag néhány ezer lábnyira lehet a Földtől, a meteorok jellemzően a mezoszférában, 76 és 100 km (250 000 és 330 000 láb) közötti magasságban jelennek meg. A meteor szó gyökere a görög meteōros szóból származik, jelentése “magasan a levegőben”.

Naponta több millió meteor fordul elő a Föld légkörében. A legtöbb meteoroid, amely meteorokat okoz, körülbelül homokszem nagyságú, azaz általában milliméteres vagy annál kisebb méretű. A meteoroidok mérete kiszámítható a tömegükből és sűrűségükből, amelyek viszont a meteorok felső légkörben megfigyelt röppályájából becsülhetők. a meteorok előfordulhatnak záporok formájában, amelyek akkor keletkeznek, amikor a Föld áthalad egy üstökös által hátrahagyott törmelékáramlaton, vagy “véletlenszerű” vagy “szórványos” meteorokként, amelyek nem kapcsolódnak egy adott űrszemétáramlathoz. Számos konkrét meteort figyeltek meg, nagyrészt a nyilvánosság tagjai és nagyrészt véletlenül, de elég részletesen ahhoz, hogy a meteorokat létrehozó meteoroidák pályáját ki lehessen számítani. A meteorok légköri sebessége a Föld Nap körüli, mintegy 30 km/s sebességű mozgásából, a meteoroidák keringési sebességéből és a Föld gravitációs kútjából adódik.

A meteorok körülbelül 75-120 km (250 000-390 000 láb) magasságban válnak láthatóvá a Föld felett. Általában 50-95 km (160 000-310 000 láb) magasságban szétesnek. A meteoroknak nagyjából ötven százalék esélyük van arra, hogy nappal (vagy közel nappal) ütközzenek a Földdel. A legtöbb meteort azonban éjszaka figyelik meg, amikor a sötétség lehetővé teszi a halványabb objektumok felismerését. A 10 cm-nél (3,9 in) és néhány méternél nagyobb méretű égitestek esetében a meteorok láthatósága a légköri dugattyúnyomásnak (nem a súrlódásnak) köszönhető, amely felmelegíti a meteoroidot, így az felizzik, és a gázok és az olvadt meteoroidrészecskék fénylő nyomát hozza létre. A gázok közé tartozik a meteoroid elpárolgott anyaga és a légköri gázok, amelyek akkor melegednek fel, amikor a meteoroid áthalad a légkörön. A legtöbb meteor körülbelül egy másodpercig izzik.

TörténelemSzerkesztés

Bár a meteorok már az ókor óta ismertek, egészen a XIX. század elejéig nem ismerték őket csillagászati jelenségként. Ezt megelőzően Nyugaton a villámláshoz hasonló légköri jelenségnek tekintették őket, és nem kapcsolódtak az égből hulló sziklákról szóló különös történetekhez. 1807-ben a Yale Egyetem kémiaprofesszora, Benjamin Silliman egy meteoritot vizsgált, amely a Connecticut állambeli Westonban hullott le. Silliman úgy vélte, hogy a meteor kozmikus eredetű volt, de a meteorok egészen az 1833. novemberi látványos meteorviharig nem keltették fel a csillagászok figyelmét. Az emberek szerte az Egyesült Államok keleti részén több ezer meteort láttak, amelyek az égbolt egyetlen pontjából sugároztak ki. Az éles eszű megfigyelők észrevették, hogy a radiáns, ahogyan a pontot ma nevezik, a csillagokkal együtt mozgott, és az Oroszlán csillagképben tartózkodott.

A csillagász Denison Olmsted alapos tanulmányt készített erről a viharról, és arra a következtetésre jutott, hogy kozmikus eredetű volt. A történelmi feljegyzések áttekintése után Heinrich Wilhelm Matthias Olbers 1867-ben megjósolta a vihar visszatérését, ami más csillagászok figyelmét is felhívta a jelenségre. Hubert A. Newton alaposabb történelmi munkája vezetett 1866-os finomított előrejelzéséhez, amely helyesnek bizonyult. Giovanni Schiaparelli sikerével, aki a Leonidákat (ahogyan ma nevezik őket) a Tempel-Tuttle üstökössel hozta összefüggésbe, a meteorok kozmikus eredete immár szilárdan megalapozottá vált. Ennek ellenére továbbra is légköri jelenségek maradtak, és megtartották a görög “légköri” szóból származó “meteor” nevüket.

TűzgömbSzerkesztés

Play media

Felvétel egy szuperbolidáról, egy nagyon fényes tűzgömbről, amely 2013-ban robbant fel az oroszországi Cseljabinszki terület felett

A tűzgömb a szokásosnál fényesebb meteor. A Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) meghatározása szerint a tűzgömb “bármely bolygónál fényesebb meteor” (látszólagos magnitúdó -4 vagy annál nagyobb). A Nemzetközi Meteorszervezet (egy amatőr szervezet, amely meteorokat tanulmányoz) ennél szigorúbb definíciót használ. A tűzgömböt olyan meteorként definiálja, amely a zenitnél -3 vagy annál fényesebb magnitúdóval rendelkezik. Ez a meghatározás korrigálja a megfigyelő és a horizonthoz közeli meteor közötti nagyobb távolságot. Például egy -1 magnitúdójú meteor 5 fokkal a horizont felett tűzgömbnek minősülne, mert ha a megfigyelő közvetlenül a meteor alatt lenne, akkor az -6 magnitúdójúnak tűnne.

A -14-es vagy fényesebb látszólagos magnitúdót elérő tűzgömböket bolidoknak nevezik. Az IAU-nak nincs hivatalos definíciója a “bolidra”, és általában a “tűzgömb” szinonimájának tekinti a kifejezést. A csillagászok gyakran használják a “bolid” kifejezést a kivételesen fényes tűzgömbök, különösen a robbanó tűzgömbök azonosítására. Ezeket néha detonáló tűzgömböknek is nevezik (lásd még: A meteorok légrobbanásainak listája). Használható olyan tűzgömbre is, amely hallható hangokat kelt. A huszadik század végén a bolid alatt minden olyan objektumot is értettek, amely a Földbe csapódik és felrobban, tekintet nélkül az összetételére (aszteroida vagy üstökös). A bolid szó a görög βολίς (bolis) szóból származik, ami jelenthet rakétát vagy felvillanást. Ha egy bolid magnitúdója eléri a -17-et vagy fényesebb, akkor szuperbolidnak nevezik. A tűzgömbök viszonylag kis százaléka a Föld légkörébe csapódik, majd ismét eltávozik: ezeket nevezzük Földet bámuló tűzgömböknek. Ilyen esemény történt fényes nappal Észak-Amerika felett 1972-ben. Egy másik ritka jelenség a meteormenet, amikor a meteor több tűzgömbre szakad szét, amelyek közel párhuzamosan haladnak a Föld felszínével.

Az Amerikai Meteor Társaság évente folyamatosan növekvő számú tűzgömböt regisztrál. Évente valószínűleg több mint 500 000 tűzgömb van, de a legtöbbjük észrevétlen marad, mert a legtöbbjük az óceán felett, a fele pedig nappal történik. Az Európai Tűzgömb Hálózat és a NASA All-sky Fireball Network sok tűzgömböt észlel és követ nyomon.

Hatás a légkörreSzerkesztés

A Perseidák mintegy tíz milliméteres meteoroidja, amely valós időben lép be a Föld légkörébe. A meteoroid a nyomvonal fényes fejénél van, a csóvában pedig még látható a mezoszféra ionizációja.

A meteoroidok belépése a Föld légkörébe három fő hatást vált ki: a légköri molekulák ionizációját, a meteoroid által ledobott port és az áthaladás hangját. Egy meteoroid vagy aszteroida felső légkörbe való belépése során ionizációs nyomvonal jön létre, ahol a levegő molekulái a meteor áthaladása miatt ionizálódnak. Az ilyen ionizációs nyomok egyszerre akár 45 percig is eltarthatnak.

A kis, homokszem nagyságú meteoroidok folyamatosan, lényegében néhány másodpercenként lépnek be a légkörbe a légkör bármelyik régiójában, és így az ionizációs nyomok többé-kevésbé folyamatosan megtalálhatók a felső légkörben. Amikor ezekről a nyomokról rádióhullámok verődnek vissza, azt meteorkitöréses kommunikációnak nevezzük. A meteorradarok a meteornyomok bomlási sebességének és Doppler-eltolódásának mérésével mérhetik a légköri sűrűséget és a szeleket. A legtöbb meteoroid elég, amikor belép a légkörbe. A visszamaradó törmeléket meteorpornak vagy egyszerűen meteorpornak nevezik. A meteorporrészecskék akár több hónapig is megmaradhatnak a légkörben. Ezek a részecskék hatással lehetnek az éghajlatra, egyrészt az elektromágneses sugárzás szórásával, másrészt a felső légkörben lejátszódó kémiai reakciók katalizálásával. A meteoroidok vagy töredékeik a végsebességre való lassulás után sötét repülést érhetnek el. A sötét repülés akkor kezdődik, amikor körülbelül 2-4 km/s-ra (4 500-8 900 mph) lassulnak le. A nagyobb darabok a szórásmezőn lejjebb esnek.

SzínekSzerkesztés

A Leonidák meteorraj meteorraj meteora; a fényképen a meteor, az utófény és a hullámhullám különálló összetevőként látható

A meteor által kibocsátott látható fény a meteoroid kémiai összetételétől és a légkörben való mozgásának sebességétől függően különböző árnyalatokat vehet fel. Ahogy a meteoroid rétegei kopnak és ionizálódnak, a kibocsátott fény színe az ásványok rétegződésének megfelelően változhat. A meteorok színe a meteoroid fémtartalmának és a meteoroid áthaladása során keletkező túlhevült légplazmának a viszonylagos hatásától függ:

• Narancssárga (nátrium)
• Sárga (vas)
• Kékeszöld (magnézium)
• Lila (kalcium)
• Vörös (légköri nitrogén és oxigén)

Akusztikai megnyilvánulásokSzerkesztés

A meteor által a felső légkörben keltett hang, mint például a hangrobbanás, jellemzően sok másodperccel azután érkezik, hogy a meteor vizuális fénye eltűnik. Alkalmanként, mint a 2001-es Leonidák meteorraj esetében, “recsegő”, “suhogó” vagy “sziszegő” hangokról számoltak be, amelyek a meteorfelvillanással egy időben jelentkeznek. Hasonló hangokról számoltak be a földi sarki fény intenzív megjelenésekor is.

Az e hangok keletkezésére vonatkozó elméletek részben magyarázatot adhatnak. A NASA tudósai például felvetették, hogy a meteorok turbulens ionizált hullámai kölcsönhatásba lépnek a Föld mágneses mezejével, ami rádióhullámok impulzusait generálja. Ahogy a nyom szétoszlik, megawattnyi elektromágneses energia szabadulhat fel, amelynek teljesítményspektrumában a hangfrekvenciáknál van a csúcspont. Az elektromágneses impulzusok által kiváltott fizikai rezgések ekkor hallhatók lennének, ha elég erősek ahhoz, hogy a füveket, növényeket, szemüvegkereteket, a hallgató saját testét (lásd mikrohullámú hallóhatás) és más vezető anyagokat rezgésbe hozzanak. Ezt a javasolt mechanizmust, bár laboratóriumi munkák igazolták, hogy hihető, továbbra sem támasztják alá a terepen végzett megfelelő mérések. Az 1998-ban Mongóliában ellenőrzött körülmények között készült hangfelvételek alátámasztják azt az állítást, hogy a hangok valósak. (Lásd még: Bolid.)

MeteorzáporSzerkesztés

Egy meteorzápor során hosszabb expozíciós idő alatt lefényképezett több meteor

Meteorzápor a térképen

A meteorzápor egy bolygó kölcsönhatásának eredménye, mint például a Föld, és egy üstökösből vagy más forrásból származó törmelékáramlatok között. A Föld áthaladása az üstökösökből és más forrásokból származó kozmikus törmeléken sok esetben visszatérő esemény. Az üstökösök a vízgőz vonzása révén – amint azt Fred Whipple 1951-ben kimutatta -, illetve a felbomlás révén is termelhetnek törmeléket. Valahányszor egy üstökös pályáján elhalad a Nap mellett, jégének egy része elpárolog, és bizonyos mennyiségű meteoroidot bocsát ki magából. A meteoroidok szétterülnek az üstökös teljes pályája mentén, és egy meteoroid-áramlatot alkotnak, amelyet “porcsíknak” is neveznek (szemben az üstökös “porcsóvájával”, amelyet a Nap sugárnyomása által gyorsan elfújt nagyon apró részecskék okoznak).

A tavaszi napéjegyenlőség heteiben a tűzgömb észlelések gyakorisága körülbelül 10-30%-kal nő. Még a meteorithullások is gyakoribbak az északi félteke tavaszi időszakában. Bár ez a jelenség már jó ideje ismert, az anomália okát a tudósok nem értik teljesen. Egyes kutatók ezt a meteoroidok Föld körüli pályán való eleve változó populációjának tulajdonítják, és a nagy tűzgömböket termelő törmelék tavasszal és kora nyáron éri el a csúcspontját. Mások arra hívták fel a figyelmet, hogy ebben az időszakban az ekliptika (az északi féltekén) késő délután és kora este magasan van az égen. Ez azt jelenti, hogy az aszteroidális forrású tűzgömb-radiensek magasan vannak az égen (ami viszonylag nagy sebességet tesz lehetővé) abban a pillanatban, amikor a meteoroidák “utolérik” a Földet, hátulról érkezve a Földdel azonos irányba haladva. Ez viszonylag alacsony relatív sebességeket és ebből adódóan alacsony belépési sebességeket okoz, ami megkönnyíti a meteoritok túlélését. A kora esti órákban magas tűzgolyószámot is generál, ami növeli a szemtanúk beszámolóinak esélyét. Ez részben, de talán nem teljesen megmagyarázza az évszakos eltéréseket. Jelenleg is folynak kutatások a meteorok pályáinak feltérképezésére, hogy jobban megértsük a jelenséget.

Figyelemre méltó meteorokSzerkesztés

1992-Peekskill, New York A Peekskill Meteoritot 1992. október 9-én legalább 16 független videós rögzítette. Szemtanúk beszámolói szerint a Peekskill meteorit tűzgömbszerű belépése Nyugat-Virginia felett kezdődött 23:48 UT-kor (±1 perc). Az északkeleti irányban haladó tűzgömbnek kifejezett zöldes színe volt, és a becsült vizuális csúcsmagnitúdója -13 volt. A 40 másodpercet meghaladó fényes repülési idő alatt a tűzgömb mintegy 430-500 mérföld (700-800 km) földi útvonalat járt be. A New York állambeli Peekskillben talált meteorit, amelyről az esemény és a tárgy a nevét kapta, tömege 12,4 kg volt, és később H6 monomiktikus breccsameteoritként azonosították. A videofelvételek arra utalnak, hogy a peekskill-i meteoritnak több társa is volt egy nagy területen. A kísérők valószínűleg nem kerültek elő a Peekskill környéki dombos, erdős terepen. 2009-Bone, Indonézia 2009. október 8-án az indonéziai Bone közelében egy nagy tűzgömböt figyeltek meg az égen. Ezt feltehetően egy körülbelül 10 m (33 láb) átmérőjű aszteroida okozta. A tűzgolyó becsült energiája 50 kilotonna TNT volt, ami körülbelül kétszerese a nagaszaki atombomba energiájának. Sérültekről nem érkezett jelentés. 2009-Délnyugat-USA 2009. november 18-án Kalifornia délkeleti, Arizona, Utah, Wyoming, Idaho és Colorado állam északi része felett egy nagy bolidát jelentettek. Helyi idő szerint 00:07-kor a magasan fekvő W. L. Eccles Obszervatórium (9 610 láb (2930 m) tengerszint feletti magasságban) biztonsági kamerája filmfelvételt készített az objektum északi átvonulásáról. Ezen a videón különösen figyelemre méltó a fő objektumot kissé követő gömb alakú “szellemkép” (ez valószínűleg az intenzív tűzgömb lencsetükröződése), valamint az objektum jelentős részének felbomlásához kapcsolódó fényes tűzgömbrobbanás. Látható, hogy az objektum nyomvonala a fényes tűzgömb esemény után észak felé folytatódik. A végső szétrobbanásból származó lökés hét szeizmológiai állomást indított be Utah északi részén; a szeizmikus adatokhoz való időzítéses illesztés az objektum végső helyét az ÉSZ 40.286, DN -113.191 ponton, 27 km-es magasságban határozta meg. Ez a Dugway Proving Grounds, a hadsereg lezárt kísérleti bázisa felett van. 2013-Cseljabinszki terület, Oroszország A cseljabinszki meteor egy rendkívül fényes, robbanó tűzgolyó, úgynevezett szuperbolid volt, amelynek átmérője körülbelül 17-20 m (56-66 láb) volt, és becsült kezdeti tömege 11 000 tonna, amikor a viszonylag kis aszteroida belépett a Föld légkörébe. Ez volt a legnagyobb ismert természetes objektum, amely az 1908-as tunguszkai esemény óta belépett a Föld légkörébe. Több mint 1500 ember sérült meg, főként az ablakok üvegszilánkjai miatt, amelyeket az oroszországi Cseljabinszk környéke felett mintegy 25-30 km magasan, 2013. február 15-én bekövetkezett légkitörés okozott. Egy egyre fényesebb csíkot figyeltek meg a reggeli napfényben, amely mögött egy nagyméretű kondenzcsík húzódott. Nem kevesebb, mint 1 perccel, de legalább 3 perccel az objektum intenzitásának csúcspontja után (a nyomvonaltól való távolságtól függően) nagy erejű robbanás hallatszott, amely betörte az ablakokat és beindította az autók riasztóját, amelyet több kisebb robbanás követett. 2019-Középnyugati Egyesült Államok 2019. november 11-én egy meteort észleltek, amely az Egyesült Államok középnyugati részének egén suhant át. St. Louis környékén biztonsági kamerák, dashcamerák, webkamerák és videós kapucsengők rögzítették az objektumot, amint az elégett a földi légkörben. A szuperbolygó meteor a déli Tauridák meteorraj része volt. Keletről nyugatra haladt, és látható repülési útvonalát valahol az Egyesült Államok Dél-Karolina állama felett fejezte be, majd ismét láthatóvá vált, amikor belépett a föld légkörébe, és egy nagy tűzgömböt hozott létre. A tűzgömb fényesebb volt, mint a Vénusz bolygó az éjszakai égbolton.

MeteorgalériaSzerkesztés

• Orionida meteor

• Sporadikus bolida a közép-ausztráliai sivatag felett és egy Lyrida (fent. széle)

• Meteor (középen) a Nemzetközi Űrállomásról nézve

• Meteor (középen) a Marsról fotózva, 2004. március 7-én, a MER Spirit

• Comet Shoemaker-Levy 9 a Jupiterrel ütközve: A képsorozaton látható, amint a W fragmentum tűzgolyóvá alakul a bolygó sötét oldalán