地球は流星にとって見知らぬ人ではありません。実際、流星群は定期的に発生し、小さな物体（隕石）が地球の大気に入り、夜空に放射されます。これらのオブジェクトのほとんどは砂粒よりも小さいため、表面に到達することはなく、単に大気中で燃えます。しかし、時々、十分なサイズの流星がそれを通り抜けて表面上で爆発し、そこでかなりの損傷を引き起こす可能性があります。
この良い例は、2013年2月にロシア上空で爆発したチェリャビンスク隕石です。この事件は、空中爆発隕石がどれほどのダメージを与えることができるかを示し、準備の必要性を強調しました。幸いなことに、パーデュー大学の新しい研究によると、地球の大気は、実際には、私たちが信じているよりも流星に対するより良いシールドであることが示されています。
NASAの惑星防衛庁の支援を受けて実施された彼らの研究は、最近科学ジャーナルに掲載されました 気象学と惑星科学 –「空気の浸透により、流入する隕石の断片化が促進される」というタイトル. 研究チームは、マードックタベタとポスドク研究員でジェイメロッシュで構成され、それぞれパーデュー大学の地球大気惑星科学（EAPS）部門の教授でした。
過去において、研究者は流星体が表面に到達する前に爆発することが多いことを理解していましたが、理由を説明するのに途方に暮れていました。彼らの研究のために、タベタとメロッシュはチェリャビンスク流星体をケーススタディとして使用して、大気に衝突したときに流星体がどのように分裂するかを正確に決定しました。当時の爆発は驚きでしたが、それがこのような大きな被害をもたらしたのです。
地球の大気圏に入ると、流星体は明るい火の玉を作り、数分後に爆発し、小さな核兵器と同じ量のエネルギーを生成しました。結果として生じた衝撃波は窓を吹き飛ばし、約1500人を負傷させ、数百万ドルの損害をもたらしました。また、表面に投げつけられた破片も回収され、一部は2014年のソチ冬季大会のメダルの作成にも使用されました。
しかし、驚いたのは、爆発後にどれだけの量のメタロイドの破片が回収されたかです。流星体自体の重量は9000メートルトン（10,000 USトン）を超えていましたが、回収された破片は約1800メートルトン（2,000 USトン）でした。これは、上層大気で何かが起こり、質量の大部分が失われたことを意味しました。
これを解決するために、タベタとメロシュは、流星の前の高気圧がどのようにその細孔や亀裂に浸透し、流星の本体を押し離して爆発させるかを検討し始めました。 Meloshがパーデュー大学ニュースプレスリリースで説明したように、
「流星の前の高圧空気とその背後の空気の真空との間には大きな勾配があります。空気が隕石の通路を通って動くことができれば、それは簡単に内部に入り、破片を吹き飛ばすことができます。」
流星体の質量がどこにあったかという謎を解決するために、タベタとメロシュは、元の質量とそれが進入時にどのように分裂したかを考慮したチェリャビンスク隕石の進入過程を特徴付けるモデルを構築しました。その後、流星体の体の固体と空気の両方が計算のどの部分にも存在できるようにする独自のコンピューターコードを開発しました。 Meloshが示したように：
「このようなものをしばらく探していました。衝撃のシミュレーションに使用するコンピューターコードのほとんどは、セル内の複数の材料を許容できますが、すべてを平均化します。セル内のさまざまな材料はそれぞれのアイデンティティを使用しているため、この種の計算には適していません。」
この新しいコードにより、流入する流星体と相互作用する大気間のエネルギーと運動量の交換を完全にシミュレートすることができました。シミュレーション中、流星体に押し込まれた空気は内部に浸透し、流星体の強度を大幅に低下させました。本質的に、空気は流星体の内部に到達することができ、流星体を内側から外側に爆発させました。
これにより、チェリャビンスク流星群の失われた質量がどこにあったのかという謎が解決されただけでなく、2013年に観測されたエアバースト効果とも一致しました。また、この研究は、より小さなメトロイドに関しては、地球の最良の防御は大気であることを示しています。チェリャビンスクメテロイドイベント中に欠けていた早期の警告手順と組み合わせることで、怪我を将来回避することができます。
これは、少なくとも小さなメロイドが懸念される場合、惑星の保護を懸念する人々にとって確かに良いニュースです。ただし、大きいものは地球の大気の影響を受ける可能性は低いです。幸いにも、NASAや他の宇宙機関はこれらを定期的に監視して、地球に近づき過ぎた迷惑が発生した場合に一般市民に事前に警告できるようにしています。また、衝突の可能性がある場合の対策の開発に忙しい。
