Dotąd generalnie zakładało się, że lite skały odparowują z powodu olbrzymiego ciepła i jasnego świecenia od zderzania się z powietrzem. W nowych badaniach okazało się, że pierwsze topnienie, a potem fragmentacja, kontrolują proces utraty masy spadającej skały. Określono, że zachodzi siedem faz podczas przelotu przez atmosferę, w których rolę odgrywają różne procesy fizyczne.

Faza nr 1 zaczyna się wysoko w atmosferze, gdy powietrze staje się odpowiednio gęste, aby wytworzyć falę uderzeniową przed spadającą kosmiczną skałę. Zderzenia z cząsteczkami powietrza rozgrzewają skałę, a gaz dookoła zaczyna świecić. To właśnie wtedy widzimy na niebie meteor („spadającą gwiazdę”).

W fazie 2 skała dociera do gęstszej warstwy powietrza, a meteor staje się jaśniejszy. W niektórych przypadkach skład szybko się obraca, zmieniając jasność w sposób regularny. Najszybciej rotujące w badanej próbce dokonywały pełnego obrotu w ciągu od pół sekundy do pięciu sekund.

W fazie 3 meteor robi się jeszcze jaśniejszy. Topnienie skały powoduje utratę masy. Szybko poruszające się względem skały powietrze ściąga stopiony materiał z powierzchni, pozostawiając krople z tyłu, gdzie nadal odparowują.

Na wysokości około 60 kilometrów nad powierzchnią Ziemi następuje faza 4. Ustawiają się warunki równowagi w topnieniu, a jasność utrzymuje się bez zmian lub rośnie w stałym tempie. Na skutek samego topnienia skała może utracić do 40 proc. swojej masy.

Jeszcze głębiej w atmosferze wysokie ciśnienie powoduje rozpad skały, co rozpoczyna fazę nr 5. Może nastąpić kilka rozbłysków w trakcie rozpadu. Okazało się, że kosmiczna skała zaczyna rozpadać się, gdy ciśnienie powietrza przed nią jest na poziomie jednej piątej wartości mierzonej dla meteorytów znajdowanych na Ziemi. Zapewne powodem jest ciepło i rysy z dawniejszych kolizji w kosmosie.

Dopiero na tym etapie reszta skały staje się mniejsza i znacznie zwalnia (tym bardziej, im mocniej się rozpada). Jeżeli tylna część skały nadal pozostaje nienaruszona, tworzy za sobą obszar niskiego ciśnienia, który ciągnie za sobą mniejsze fragmenty. Potem te małe meteoryty spadają wąskim pasem na Ziemię.

Gdy w końcu tylna część skały się rozpadnie, mamy fazę 6. Następuje ostatni jasny rozbłysk i szybsze rozrzucenie odłamków. Zwykle te rozbłyski są czerwone, a nie jasnozielone, bo skała już istotnie zwolniła. Ustalono, że większe meteoryty mają tendencję do szerszego rozproszenia odłamków.

W fazie 7 topnienie i fragmentacja zachodzi aż do takiego spowolnienia ostatniego odłamka, że przestaje świecić. Topnienie kończy się, pozostaje cienka warstwa na powierzchniach. Wiatry mogą znieść pociemniałe fragmenty z kursu, zanim upadną na powierzchnię.

Zbadane krzywe blasku i hamowania dla 75 upadków meteorytów wskazują ma to, że początkowe obiekty były litymi skałami, a nie stertą gruzu.

Wyniki badań ukazały się w czasopiśmie „Meteoritics & Planetary Science”. Pierwszym autorem jest Peter Jenniskens z Instytutu SETI oraz NASA Ames Research Center.(PAP)

cza/ bar/