Ученые проследили, что происходит с космическим камнем во время полета через атмосферу Земли, и выделили семь последовательных этапов. Исследование 75 падений метеоритов показало, что камень теряет массу не столько из-за испарения, сколько из-за плавления и последующего разрушения на части.
Результаты работы опубликованы в журнале Meteoritics & Planetary Science.
«Раньше мы считали, что твердые космические породы испаряются из-за огромного количества тепла и яркого свечения, возникающих при столкновении с воздухом, — говорит ведущий автор работы, астроном-метеорщик Питер Дженнискенс (Peter Jenniskens) из Института SETI и Исследовательского центра NASA имени Эймса. — Но выяснилось, что сначала камень начинает плавиться, а затем распадаться на части — именно эти процессы определяют, как он теряет массу».
Все начинается высоко в атмосфере, когда воздух становится достаточно плотным и перед космическим телом возникает ударная волна. Камень и окружающий газ нагреваются, и с Земли его становится видно как метеор.
Затем метеор становится ярче. По изменениям яркости ученые смогли установить, что некоторые из таких тел быстро вращаются — самые быстрые из исследованных делали полный оборот за 0,5–5 секунд.
На следующем этапе объект превращается в яркий болид. Его поверхность начинает плавиться, а поток воздуха срывает расплавленное вещество. Примерно на высоте 60 км между плавлением и нагревом устанавливается равновесие. Только из-за плавления тело может потерять до 40% первоначальной массы.
Дальше растущее давление воздуха приводит к разрушению. Фрагменты начинают откалываться, а яркость болида может резко возрастать. На шестом этапе разрушается оставшаяся задняя часть основного фрагмента, вызывая последнюю яркую вспышку.
До поверхности обычно добираются самые крупные части. Перед этим они продолжают плавиться и раскалываться, пока не замедлятся настолько, что перестанут светиться. После этого на поверхности метеорита остается тонкая оплавленная корка.
Исследователи отмечают, что эти наблюдения помогают понять поведение и более крупных астероидов. По словам Дженнискенса, астероид диаметром около 20 метров, вызвавший воздушный взрыв над Челябинском в 2013 году, прошел через те же стадии.
