Meteoroid

admin 0 Comments Articles

Meteoroid

Meteor sett från platsen för Atacama Large Millimeter Array (ALMA)

Världskarta över stora meteorhändelser (se även Eldklotet nedan)

En meteor, i vardagligt tal känd som stjärnfall eller fallande stjärna, är den synliga passagen av en glödande meteoroid, mikrometeoroid, komet eller asteroid genom jordens atmosfär, efter att ha upphettats till glöd genom kollisioner med luftmolekyler i den övre atmosfären och skapat en ljusstrimma genom sin snabba rörelse och ibland också genom att släppa glödande material i sitt kölvatten. Även om en meteor kan tyckas befinna sig några tusen meter från jorden, förekommer meteorer vanligtvis i mesosfären på höjder mellan 76 och 100 km (250 000 och 330 000 fot). Rotordet meteor kommer från grekiskans meteōros som betyder ”högt i luften”.

Miljontals meteorer förekommer dagligen i jordens atmosfär. De flesta meteoroider som orsakar meteorer är ungefär lika stora som ett sandkorn, dvs. de är vanligtvis millimeterstora eller mindre. Meteoroidernas storlek kan beräknas utifrån deras massa och densitet som i sin tur kan uppskattas utifrån den observerade meteorbanan i den övre atmosfären. meteorer kan förekomma i skurar, som uppstår när jorden passerar genom en ström av skräp som en komet lämnat efter sig, eller som ”slumpmässiga” eller ”sporadiska” meteorer, som inte är förknippade med en specifik ström av rymdskräp. Ett antal specifika meteorer har observerats, till stor del av allmänheten och till stor del av en slump, men tillräckligt detaljerat för att man ska kunna beräkna banorna för de meteoroider som producerar meteorerna. Meteorernas atmosfäriska hastigheter är ett resultat av jordens rörelse runt solen med cirka 30 km/s, meteoroidernas banhastigheter och jordens gravitationskälla.

Meteorer blir synliga mellan cirka 75 och 120 km över jorden. De sönderfaller vanligtvis på höjder mellan 50 och 95 km (160 000 och 310 000 fot). Meteorer har ungefär femtio procents chans att kollidera med jorden i dagsljus (eller nära dagsljus). De flesta meteorer observeras dock på natten, när mörkret gör det möjligt att upptäcka svagare objekt. För kroppar med en storleksskala större än 10 cm (3,9 tum) till flera meter beror meteorernas synlighet på det atmosfäriska stöttrycket (inte friktionen) som värmer upp meteoriten så att den glöder och skapar ett lysande spår av gaser och smälta meteorpartiklar. Gaserna omfattar förångat meteoroidmaterial och atmosfäriska gaser som värms upp när meteoriden passerar genom atmosfären. De flesta meteorer lyser i ungefär en sekund.

HistorikRedigera

Och även om meteorer har varit kända sedan antiken var de inte kända som ett astronomiskt fenomen förrän i början av artonhundratalet. Innan dess sågs de i västvärlden som ett atmosfäriskt fenomen, liksom blixtar, och var inte förknippade med märkliga historier om stenar som faller från himlen. År 1807 undersökte kemiprofessorn Benjamin Silliman från Yale-universitetet en meteorit som föll i Weston, Connecticut. Silliman trodde att meteoren hade ett kosmiskt ursprung, men meteorer väckte inte någon större uppmärksamhet bland astronomer förrän den spektakulära meteorstormen i november 1833. Människor över hela östra USA såg tusentals meteorer som strålade ut från en enda punkt på himlen. Skickliga observatörer noterade att radianten, som punkten nu kallas, rörde sig med stjärnorna och stannade i stjärnbilden Lejonet.

Astronomen Denison Olmsted gjorde en omfattande studie av denna storm och drog slutsatsen att den hade ett kosmiskt ursprung. Efter att ha granskat historiska dokumentationer förutspådde Heinrich Wilhelm Matthias Olbers stormens återkomst 1867, vilket uppmärksammade andra astronomer på fenomenet. Hubert A. Newtons grundligare historiska arbete ledde till en förfinad förutsägelse från 1866, som visade sig vara korrekt. I och med att Giovanni Schiaparelli lyckades koppla ihop Leoniderna (som de nu kallas) med kometen Tempel-Tuttle var meteorernas kosmiska ursprung nu fast etablerat. Ändå förblir de ett atmosfäriskt fenomen och behåller sitt namn ”meteor” från det grekiska ordet för ”atmosfärisk”.

FireballEdit

Spela upp media

Filmklipp av en superbolid, en mycket ljusstark eldboll som exploderade över Chelyabinsk Oblast, Ryssland 2013

En eldboll är en meteor som är ljusare än vanligt. Internationella astronomiska unionen (IAU) definierar en eldboll som ”en meteor som är ljusare än någon av planeterna” (skenbar magnitud -4 eller större). International Meteor Organization (en amatörorganisation som studerar meteorer) har en striktare definition. Den definierar en eldboll som en meteor som skulle ha en magnitud på -3 eller starkare om den sågs i zenit. Denna definition korrigerar för det större avståndet mellan en observatör och en meteor nära horisonten. Till exempel skulle en meteor med magnitud -1 vid 5 grader över horisonten klassificeras som en eldklot eftersom, om observatören hade befunnit sig rakt under meteoren, skulle den ha framstått som magnitud -6.

Fyrklot som når synlig magnitud -14 eller ljusare kallas bolider. IAU har ingen officiell definition av ”bolid” och anser i allmänhet att begreppet är synonymt med ”eldklot”. Astronomer använder ofta ”bolide” för att identifiera en exceptionellt ljusstark eldboll, särskilt en som exploderar. De kallas ibland för detonerande eldklot (se även Lista över meteorers luftsprängningar). Det kan också användas för att beteckna en eldboll som skapar hörbara ljud. I slutet av 1900-talet har boliden också kommit att beteckna varje objekt som träffar jorden och exploderar, utan hänsyn till dess sammansättning (asteroid eller komet). Ordet bolide kommer från grekiskans βολίς (bolis) som kan betyda en missil eller att blixtar. Om magnituden hos en bolid når -17 eller starkare är den känd som en superbolid. En relativt liten andel av eldklotet träffar jordens atmosfär och passerar sedan ut igen: dessa benämns som jordgrastrande eldklot. En sådan händelse inträffade i fullt dagsljus över Nordamerika 1972. Ett annat sällsynt fenomen är en meteorprocession, där meteoren bryts upp i flera eldklot som färdas nästan parallellt med jordytan.

Ett stadigt ökande antal eldklot registreras av American Meteor Society varje år. Det finns förmodligen mer än 500 000 eldklot per år, men de flesta kommer att gå obemärkt förbi eftersom de flesta kommer att inträffa över havet och hälften kommer att inträffa under dagtid. Ett europeiskt eldbollsnätverk och NASA:s All-sky Fireball Network upptäcker och spårar många eldklot.

.

Effekt på atmosfärenRedigera

En meteoroid från Perseiderna med en storlek på cirka tio millimeter som går in i jordens atmosfär i realtid. Meteoriden befinner sig i den ljusa huvuddelen av spåret, och joniseringen av mesosfären är fortfarande synlig i svansen.

Meteoroidernas inträde i jordens atmosfär ger upphov till tre huvudeffekter: jonisering av atmosfärens molekyler, damm som meteoriden släpper ifrån sig och ljudet av passagen. Under en meteoroids eller asteroids inträde i den övre atmosfären skapas ett joniseringsspår, där luftmolekylerna joniseras av meteorens passage. Sådana joniseringsspår kan pågå i upp till 45 minuter åt gången.

Små, sandkornsstora meteoroider går in i atmosfären hela tiden, i huvudsak med några få sekunders mellanrum i ett givet område av atmosfären, och därför kan joniseringsspår hittas i den övre atmosfären mer eller mindre kontinuerligt. När radiovågor studsar mot dessa spår kallas det för meteorstötkommunikation. Meteorradarer kan mäta atmosfärens täthet och vindar genom att mäta meteorspårens avklingningshastighet och dopplerförskjutning. De flesta meteoriter brinner upp när de kommer in i atmosfären. Det kvarvarande skräpet kallas meteorstoft eller bara meteorstoft. Meteorstoftpartiklar kan finnas kvar i atmosfären i upp till flera månader. Dessa partiklar kan påverka klimatet, både genom att sprida elektromagnetisk strålning och genom att katalysera kemiska reaktioner i den övre atmosfären. Meteoroider eller deras fragment kan uppnå mörkerflygning efter att ha bromsats till sluthastighet. Den mörka flygningen börjar när de saktar ner till cirka 2-4 km/s (4 500-8 900 mph). Större fragment kommer att falla längre ner i det strödda fältet.

FärgerRedigera

En meteor från meteorregnet Leonid; fotografiet visar meteoren, efterljuset och kölvattnet som skilda komponenter

Det synliga ljuset som produceras av en meteor kan ta olika nyanser, beroende på meteoroidens kemiska sammansättning och hur snabbt den rör sig genom atmosfären. När meteoroidens lager slits och joniseras kan färgen på det utsända ljuset förändras beroende på skiktningen av mineraler. Meteorernas färger beror på det relativa inflytandet av meteoroidens metallinnehåll i förhållande till den överhettade luftplasma som dess passage ger upphov till:

• Orange-gult (natrium)
• Gult (järn)
• Blågrönt (magnesium)
• Violett (kalcium)
• Rött (atmosfäriskt kväve och syre)

Akustiska manifestationerRedigera

Ljud som alstras av en meteor i övre atmosfären, t.ex. en ljudbang, kommer vanligtvis många sekunder efter det att det visuella ljuset från en meteor försvinner. Ibland, som i samband med Leonidmeteorregnet 2001, har det rapporterats om ”sprakande”, ”svirpande” eller ”svischande” ljud som uppträder i samma ögonblick som ett meteorutbrott. Liknande ljud har också rapporterats under intensiva uppvisningar av jordens norrsken.

Teorier om hur dessa ljud uppstår kan delvis förklara dem. Forskare vid NASA har till exempel föreslagit att den turbulenta joniserade kölvattnet från en meteor interagerar med jordens magnetfält och genererar pulser av radiovågor. När släpet försvinner kan megawatt elektromagnetisk kraft frigöras, med en topp i effektspektrumet vid ljudfrekvenser. Fysiska vibrationer som induceras av de elektromagnetiska impulserna skulle då kunna höras om de är tillräckligt kraftfulla för att få gräs, växter, glasögonbågar, lyssnarens egen kropp (se mikrovågsauditiv effekt) och andra ledande material att vibrera. Denna föreslagna mekanism har visserligen visat sig vara rimlig i laboratoriearbete, men den stöds fortfarande inte av motsvarande mätningar på fältet. Ljudinspelningar som gjordes under kontrollerade förhållanden i Mongoliet 1998 stöder påståendet att ljuden är verkliga. (Se även Bolide.)

MeteorregnRedigera

Flera meteorer fotograferade under en längre exponeringstid under ett meteorregn

Meteorregn på kartan

Ett meteorregn är resultatet av en interaktion mellan en planet, såsom jorden, och strömmar av skräp från en komet eller annan källa. Att jorden passerar genom kosmiskt skräp från kometer och andra källor är en återkommande händelse i många fall. Kometer kan producera skräp genom vattenånga, vilket Fred Whipple påvisade 1951, och genom sönderfall. Varje gång en komet svänger förbi solen i sin omloppsbana förångas en del av dess is och en viss mängd meteoroider kommer att släppas ut. Meteoriderna sprids ut längs kometens hela bana och bildar en meteoroidström, även känd som ett ”stoftspår” (i motsats till kometens ”stoftsvans” som orsakas av de mycket små partiklar som snabbt blåser bort av solens strålningstryck).

Frekvensen av observationer av eldklot ökar med cirka 10-30 procent under veckorna kring vårdagjämningen. Även meteoritfall är vanligare under det norra halvklotets vårsäsong. Även om detta fenomen har varit känt under en längre tid har forskarna inte fullt ut förstått orsaken till anomalin. Vissa forskare tillskriver detta en inneboende variation i meteoroidpopulationen längs jordens bana, med en topp i stora eldbollsproducerande skräp kring våren och försommaren. Andra har påpekat att under denna period står ekliptikan (på norra halvklotet) högt på himlen sent på eftermiddagen och tidigt på kvällen. Detta innebär att eldbollsradianter med en asteroidisk källa befinner sig högt på himlen (vilket underlättar relativt höga hastigheter) i det ögonblick då meteoroiderna ”hinner ikapp” jorden, som kommer bakifrån och går i samma riktning som jorden. Detta orsakar relativt låga relativa hastigheter och därmed låga inträdeshastigheter, vilket underlättar meteoriternas överlevnad. Det ger också upphov till höga eldbollsfrekvenser tidigt på kvällen, vilket ökar chanserna för ögonvittnesskildringar. Detta förklarar en del, men kanske inte hela säsongsvariationen. Forskning pågår för att kartlägga meteorernas banor för att få en bättre förståelse för fenomenet.

Noterbara meteorerRedigera

1992-Peekskill, New York Peekskill-meteoriten spelades in den 9 oktober 1992 av minst 16 oberoende videografer. Ögonvittnesskildringar visar att Peekskillmeteoritens eldbollsinträde startade över West Virginia klockan 23:48 UT (±1 min). Eldklotet, som rörde sig i nordostlig riktning, hade en uttalad grönaktig färg och uppnådde en uppskattad visuell toppmagnitud på -13. Under en lysande flygtid som översteg 40 sekunder täckte eldklotet en markbana på cirka 700-800 km (430-500 mi). En meteorit som återfanns i Peekskill, New York, och som gav namn åt händelsen och objektet, hade en massa på 12,4 kg och identifierades senare som en H6 monomict breccia-meteorit. Videoupptagningen tyder på att Peekskill-meteoriten hade flera följeslagare över ett stort område. Det är osannolikt att följeslagarna kan återfinnas i den kuperade, skogbevuxna terrängen i närheten av Peekskill. 2009-Bone, Indonesien Ett stort eldklot observerades på himlen nära Bone, Indonesien den 8 oktober 2009. Man trodde att den orsakades av en asteroid med en diameter på cirka 10 meter. Eldklotet innehöll en uppskattad energi på 50 kiloton TNT, vilket är ungefär dubbelt så mycket som Nagasakis atombomb. Inga personskador rapporterades. 2009-Sydvästra USA En stor bolide rapporterades den 18 november 2009 över sydöstra Kalifornien, norra Arizona, Utah, Wyoming, Idaho och Colorado. Klockan 00:07 lokal tid spelade en övervakningskamera vid det högt belägna W. L. Eccles-observatoriet (2 930 m över havet) in en film av objektets passage norrut. Särskilt anmärkningsvärt i denna video är den sfäriska ”spökbilden” som följer något efter huvudföremålet (detta är troligen en linsreflektion av den intensiva eldklotet) och den ljusa eldklotsexplosionen i samband med upplösningen av en betydande del av föremålet. Ett objektspår kan ses fortsätta norrut efter det ljusa eldklotet. Chocken från den slutliga upplösningen utlöste sju seismologiska stationer i norra Utah; en tidsanpassning av de seismiska uppgifterna gav en slutposition för objektet vid 40,286 N, -113,191 W, höjd 27 km (90 000 fot). Detta är ovanför Dugway Proving Grounds, en nedlagd försöksbas för armén. 2013-Chelyabinsk Oblast, Ryssland Chelyabinsk-meteoren var ett extremt starkt, exploderande eldklot, en så kallad superbolid, med en diameter på cirka 17-20 meter och en uppskattad initial massa på 11 000 ton när den relativt lilla asteroiden kom in i jordens atmosfär. Det var det största kända naturliga objekt som har trängt in i jordens atmosfär sedan Tunguskahändelsen 1908. Över 1 500 personer skadades, främst av glas från krossade fönster som orsakades av luftsprängningen cirka 25-30 km ovanför Chelyabinsk i Ryssland den 15 februari 2013. Ett allt ljusare streck observerades under morgonens dagsljus med en stor kondensstrimmel som dröjde kvar. Minst en minut och upp till minst tre minuter efter det att objektet nådde sin högsta intensitet (beroende på avståndet till spåren) hördes en stor explosionsartad smäll som krossade fönster och utlöste billarm, som följdes av ett antal mindre explosioner. 2019-Midvästra USA Den 11 november 2019 sågs en meteor som drog fram över himlen i Midvästra USA. I St Louis-området fångade övervakningskameror, dashcams, webbkameror och videodörrklockor föremålet när det brann upp i jordens atmosfär. Superbolidmeteoren var en del av meteorregnet South Taurids. Den färdades från öst till väst och avslutade sin synliga flygbana någonstans över den amerikanska delstaten South Carolina och blev återigen synlig när den gick in i jordens atmosfär och skapade ett stort eldklot. Eldklotet var ljusare än planeten Venus på natthimlen.

Galleri över meteorerRedigera

• Orionidmeteor

• Sporadisk bolid över öknen i Centralaustralien och en lyrid (topp. kant)

• Meteor (mitten) sedd från den internationella rymdstationen

• Möjlig meteor (mitten) fotograferad från Mars, 7 mars 2004, av MER Spirit

• Comet Shoemaker-Levy 9 kolliderar med Jupiter: Sekvensen visar hur fragment W förvandlas till ett eldklot på planetens mörka sida