지구는 유성에게 낯선 사람이 아닙니다. 실제로 유성우는 작은 물체 (유성체)가 지구 대기권에 들어가 밤하늘에 방사되는 정기적 인 현상입니다. 이 물체의 대부분은 모래알보다 작기 때문에 결코 표면에 닿지 않고 단순히 대기에서 타 버립니다. 그러나 종종 충분한 크기의 유성은 그것을 통해 표면 위로 폭발하여 상당한 손상을 일으킬 수 있습니다.
이에 대한 좋은 예는 2013 년 2 월 러시아의 하늘에서 폭발 한 첼 랴빈 스크 유성입니다.이 사건은 에어 버스트 운석이 얼마나 많은 피해를 입힐 수 있는지를 보여주고 준비의 필요성을 강조했습니다. 다행히 Purdue University의 새로운 연구에 따르면 지구 대기는 실제로 우리가 인정한 것보다 유성에 대한 더 나은 방어막입니다.
NASA의 행성 방어 국 (Office of Planetary Defense)의 지원으로 수행 된 그들의 연구는 최근 과학 저널에 실렸다. 기상학과 행성 과학 – 제목 "공기 침투는 유성체로 들어가는 조각화를 강화합니다". 연구팀은 Purdue University의 박사후 연구원이자 지구 대기 및 행성 과학 (EAPS)의 교수 인 Marshall Tabetah와 Jay Melosh로 구성되었습니다.
과거에, 연구자들은 운석이 종종 표면에 도달하기 전에 폭발하지만 그 이유를 설명 할 때 손실되었다는 것을 이해했습니다. 연구를 위해 Tabetah와 Melosh는 Chelyabinsk 유성체를 사례 연구로 사용하여 유성체가 우리의 대기에 부딪쳤을 때 어떻게 분해되는지를 결정했습니다. 당시 폭발은 놀라운 일이었으며, 그로 인해 엄청난 피해가 발생했습니다.
운석은 지구 대기권에 들어갔을 때 밝은 불 덩어리를 만들었고 몇 분 후에 폭발하여 작은 핵무기와 같은 양의 에너지를 생성했습니다. 그로 인한 충격파는 창문을 폭파시켜 거의 1500 명이 부상을 입 었으며 수백만 달러의 피해를 입었습니다. 또한 복구 된 표면을 향해 돌진하는 파편을 보냈으며 일부는 2014 소치 동계 올림픽의 메달 메달에도 사용되었습니다.
그러나 놀랍게도 폭발 후 몇 미터의 잔해가 회수되었는지도 놀랍습니다. 운석 자체의 무게가 9000 미터 톤 (10,000 톤)을 넘었지만 약 1800 미터 톤 (2,000 미국 톤)의 잔해 만 회수되었습니다. 이것은 상부 대기에서 무언가가 발생하여 질량의 대부분을 잃어 버렸다는 것을 의미했습니다.
이 문제를 해결하기 위해 Tabetah와 Melosh는 유성 앞의 높은 기압이 모공과 균열에 스며 들어 유성의 몸체를 분해하여 폭발시키는 방법을 고려하기 시작했습니다. Puroshe University News 보도 자료에서 Melosh가 설명했듯이 :
“유성 앞의 고압 공기와 그 뒤의 공기 진공 사이에는 큰 구배가 있습니다. 공기가 운석의 통로를 통해 움직일 수 있다면, 쉽게 들어가서 조각을 날려 버릴 수 있습니다.”
Tabetah와 Melosh는 유성의 질량이 어디로 갔는지에 대한 수수께끼를 풀기 위해 첼 랴빈 스크 유성의 입력 과정과 그것의 원래 질량을 고려한 진입 과정을 특징으로하는 모델을 만들었습니다. 그런 다음 운석 체와 공기의 고체 물질이 계산의 어느 부분에도 존재할 수있는 고유 한 컴퓨터 코드를 개발했습니다. 멜로시가 지적한대로 :
“저는 이와 같은 것을 오랫동안 찾고있었습니다. 영향을 시뮬레이션하는 데 사용하는 대부분의 컴퓨터 코드는 셀의 여러 재료를 허용 할 수 있지만 모든 것을 평균화합니다. 세포의 다른 물질들은 각자의 정체성을 사용하기 때문에 이런 종류의 계산에는 적합하지 않습니다.”
이 새로운 코드를 사용하면 유성 진입과 상호 작용하는 대기 사이의 에너지와 운동량 교환을 완전히 시뮬레이션 할 수있었습니다. 시뮬레이션 동안, 유성 내부로 밀려 온 공기가 내부에 침투하여 유성 강도가 현저히 낮아졌습니다. 본질적으로 공기는 유성 내부에 도달하여 내부에서 외부로 폭발 할 수있었습니다.
이것은 첼 랴빈 스크 유성 질량이 사라진 미스터리를 해결했을뿐만 아니라 2013 년에 관측 된 공기 파열 효과와도 일치했습니다. 또한이 연구는 더 작은 미터 형에 대해서는 지구 최고의 방어가 대기라는 것을 보여줍니다. 첼 랴빈 스크 계량기 행사에서 부족했던 조기 경보 절차와 함께 향후 부상을 피할 수 있습니다.
이것은 적어도 작은 미터계가 관련된 행성 보호에 관심이있는 사람들에게는 확실히 좋은 소식입니다. 그러나 더 큰 것은 지구 대기의 영향을받지 않을 것입니다. 운 좋게도 NASA 및 기타 우주 기관은 지구에 너무 가까이 다가 가면 대중에게 미리 경고 할 수 있도록이를 정기적으로 모니터링해야합니다. 또한 충돌 가능성이있는 경우 대책을 개발 하느라 바쁩니다.
