Der Meteor, der am 15. Februar 2013 über Russland durch die Erdatmosphäre stürzte, dauerte nur einen Moment. Aber es entstand ein Staubgürtel, der monatelang anhielt.
Am 15. Februar 2013 gab ein großer Meteor mit seinem kurzen, aber dramatischen Auftritt am Himmel über der russischen Stadt Tscheljabinsk weltweit Nachricht. Beobachtungen von der NASA-NOAA Suomi National Polar-Orbiting Partnership Satellit Verfolgte die Staubwolke des Meteors in der oberen Atmosphäre, als es nur vier Tage dauerte, um über Tscheljabinsk zum Himmel zurückzukehren. In den folgenden Tagen, Wochen und Monaten halfen Satellitenbeobachtungen des Staubes des Tscheljabinsker Meteors sowie Computermodelle der Windströmungen in der oberen Atmosphäre dabei, die Entwicklung der Staubwolke vorherzusagen, die in der oberen Atmosphäre einen Staubring bildete. über nördlichen Breiten.
Der Nach-Morgen-Himmel über der russischen Stadt Tscheljabinsk am 15. Februar wurde von einer scheinbar vorübergehenden zweiten Sonne beschienen. Ein riesiger Feuerball huschte über den Himmel und leuchtete auf, als er in einem brillanten Blitz gipfelte, der von vielen Armaturenbrettkameras erfasst wurde. Nicht lange danach zersplitterten laute Schallwellen durch die Explosion die Glasfenster und beschädigten sogar einige Gebäude. Panik und Verwirrung waren weit verbreitet. Einige, die alt genug waren, um sich an den Kalten Krieg zu erinnern, nahmen sogar an, dass es sich um einen Atomangriff handelte.
Der Atmosphärenphysiker der NASA, Nick Gorkavyi, vermisste diese einmalige Erfahrung, die die Menschen seiner Heimatstadt verblüffte und erschreckte. Aber von seinem Büro im Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, nutzten er und seine Kollegen eine beispiellose Gelegenheit, um die Folgen des Meteoritensturzes zu verfolgen, indem er seine große Staubwolke in der oberen Atmosphäre mit Beobachtungen aus der Luft verfolgte NASA-NOAA Suomi National Polar-Orbiting Partnership Satellit. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich zur Veröffentlichung in der Zeitschrift angenommen Geophysikalische Forschungsbriefe.
Meteor gesehen über Russland am 15. Februar 2013
Vor seinem Untergang in der Erdatmosphäre war dieser große Meteor, auch bekannt als Bolide, wurde geglaubt, 59 Fuß über zu messen und 11.000 metrische Tonnen zu wiegen. Der Meteor tauchte mit einer Geschwindigkeit von etwa 65.000 km / h durch die Atmosphäre und drückte die Luft auf seine Art stark zusammen, wodurch sich die Druckluft erhitzte, was wiederum den Meteor erhitzte. Dieser Prozess eskalierte, bis der Meteor in 22 km Höhe über Tscheljabinsk explodierte.
Während einige Brocken des zersetzten Weltraumgesteins zu Boden fielen, wurden Hunderte Tonnen des Meteors während seines feurigen Eintritts in die Atmosphäre zu Staub zersetzt. Gorkavyi sagte in einer Pressemitteilung:
Wir wollten wissen, ob unser Satellit den Meteoritenstaub erkennen kann. In der Tat sahen wir die Bildung eines neuen Staubgürtels in der Erdstratosphäre und erreichten die erste weltraumgestützte Beobachtung der langfristigen Entwicklung einer Bolidenfahne.
Etwa 3,5 Stunden nach der Explosion machte der Suomi-Satellit seine ersten Beobachtungen der Staubwolke in einer Höhe von 25 Meilen und bewegte sich mit 190 Meilen pro Stunde schnell nach Osten. Einen Tag später beobachtete der Satellit die sich nach Osten bewegende Wolke, die vom stratosphärischen Jetstream - Luftströmungen in der oberen Atmosphäre - über die Aleuten-Inseln zwischen der Alaska-Halbinsel und der russischen Kamtschatka-Halbinsel getragen wurde. Zu diesem Zeitpunkt wurden schwerere Staubpartikel langsamer und sanken in geringere Höhen ab, während leichter Staub bei den Windgeschwindigkeiten ihrer jeweiligen Höhen weiter in der Luft blieb. Vier Tage nach der Explosion hatten die leichteren Staubpartikel, die auf schnelleren Luftströmungen fuhren, einen vollständigen Kreis um die obere Nordhalbkugel gebildet und kehrten über Tscheljabinsk dahin zurück, wo alles begann.
Gorkavyi und seine Kollegen folgten der Wolke weiter, als sie sich in einem Gürtel in den oberen Lagen der Atmosphäre auflöste. Drei Monate später war der Staubgürtel vom Suomi-Satelliten noch erkennbar.
Mit ersten Satellitenmessungen des Meteoritenstaubs und der atmosphärischen Modelle erstellten Gorkavyi und seine Mitarbeiter Simulationen der Reise der Staubwolke durch die obere Atmosphäre der nördlichen Hemisphäre. Ihre Vorhersagen wurden durch nachfolgende Satellitenbeobachtungen der Meteoritenstaubausbreitung bestätigt. Paul Newman, Chefwissenschaftler von Goddards Atmospheric Science Lab, sagte in derselben Pressemitteilung:
Vor dreißig Jahren konnten wir nur feststellen, dass die Wolke in den stratosphärischen Strahl eingebettet war. Unsere Modelle ermöglichen es uns heute, den Boliden genau zu verfolgen und seine Entwicklung zu verstehen, während er sich um den Globus bewegt.
Die in diesem Video gezeigte simulierte Ausbreitung der Meteoritenstaubwolken sagte die tatsächliche Staubwolkenbewegung, die durch Satellitenbeobachtungen aufgezeichnet wurde, genau voraus.
Jeden Tag wird die Erde auf ihrem Weg um die Sonne von Tonnen von Partikeln bombardiert. Ein Großteil davon wird in der oberen Atmosphäre ausgesetzt. Im Vergleich zu den unteren Schichten der Atmosphäre, in denen sich mehr Schwebeteilchen von Vulkanen und anderen natürlichen Quellen befinden, scheint die obere Atmosphäre jedoch relativ sauber zu sein, selbst wenn kürzlich Teilchen des Tscheljabinsker Meteors hinzugefügt wurden. Suomi-Satellitenbeobachtungen der Staubwolke haben gezeigt, dass feine Partikel in der Atmosphäre recht genau gemessen werden können, was neue Möglichkeiten eröffnet, die Physik der oberen Atmosphäre zu untersuchen, Meteoraufbrüche in der Atmosphäre zu überwachen und zu erfahren, wie diese außerirdischen Partikel die Wolkenbildung beeinflussen im oberen und äußersten Bereich der Atmosphäre. Sagte Gorkavyi in der Pressemitteilung,
… Jetzt im Weltraumzeitalter können wir mit all dieser Technologie ein ganz anderes Verständnis der Injektion und der Entwicklung von Meteorstaub in der Atmosphäre erreichen. Natürlich ist der Tscheljabinsker Bolide viel kleiner als der „Dinosaurier-Killer“, und das ist gut so: Wir haben die einmalige Gelegenheit, eine potenziell sehr gefährliche Art von Ereignis sicher zu untersuchen.
Fazit: Als am 15. Februar 2013 ein großer Meteor über der russischen Stadt Tscheljabinsk explodierte, bot sich den Atmosphärenphysikern der NASA die einmalige Gelegenheit, die große Staubwolke zu verfolgen, die durch die Explosion und den Zerfall des Meteors entstanden war. Staubpartikel wurden über mehrere Monate hinweg von der NASA-NOAA Suomi National Polar-Orbiting Partnership Satellit. Erste Beobachtungen nach der Explosion und Modelle der atmosphärischen Luftströmungen konnten die Entwicklung der Staubwolke erfolgreich vorhersagen, als sie sich in einem globalen Staubring in der oberen Atmosphäre absetzte, der über der nördlichen Hemisphäre schwebte. Diese Analyse eröffnet neue Möglichkeiten zur Überwachung von Partikeln im Weltraum, die in die obere Atmosphäre eintreten und dort gefangen werden, und wie sich diese auf die Wolkenbildung in hohen atmosphärischen Höhen auswirken.