دلیل انفجار شهاب ها در هنگام عبور از جو زمین چیست؟

به‌طورکلی می‌توان گفت که شهاب (Meteor) به‌عنوان جرمی آسمانی متشکل از سنگ و فلز تعریف می‌شود که به‌سمت سیاره در حرکت بوده و با وارد شدن به جو زمین، شروع به سوختن می‌کند. حال اگر این جرم بتواند از اتمسفر عبور کرده و خود را به سطح برساند، به عنوان شهاب سنگ (Meteorite) شناخته می‌شود.

از طرف دیگر، پدیده بارش شهابی که با وارد شدن هم زمان تعداد زیادی از این جرم‌ها به اتمسفر زمین رخ می‌دهد،‌ هر چند وقت یک‌بار منظره‌های فوق‌العاده زیبایی را در آسمان شب به وجود می‌آورد؛‌ در اغلب این رویدادها،‌ هر کدام از شهاب‌ها آن‌قدر کوچک هستند که مدت کوتاهی پس از حرکت خود به سمت سطح زمین،‌ سوخته و از بین می‌روند.

اما گاهی اوقات ابعاد سنگ آسمانی به‌قدری بزرگ است که عبور آن از جو سیاره باعث داغ شدن و انفجار شهاب شده و همانند اتفاقی که در سال ۲۰۱۳ در روسیه افتاد، خسارت‌های مالی و جانی جبران‌ناپذیری را به‌وجود می‌آورد.

در‌همین‌رابطه، به تازگی مقاله‌ای از طرف دانشمندان دانشگاه پردو (Purdue University) آمریکا، در ژورنال شهاب‌شناسی و علوم سیاره‌شناسی (Meteoritics and Planetary Science) به چاپ رسیده است که با حمایت ناسا، موضوع انفجار شهاب‌ها را با دقت زیادی بررسی کرده است.

مقاله درباره علت اصلی سوختن شهاب سنگ

در گذشته، دانشمندان در توضیح دقیق فرآیند انفجار شهاب پیش از آنکه این جرم‌ به زمین برسند، ناتوان بودند، اما مارشال تبتا (Marshall Tabetah) و جی ملوش (Jay Melosh)، نویسندگان اصلی این مقاله، با بررسی دقیق‌تر پدیده اتفاق‌افتاده در روسیه به اطلاعاتی مهم در این رابطه دست یافتند.

در همین رابطه بخوانید: کشف مواد معدنی ناشناخته در شهاب‌سنگ روسی

پدیده سال ۲۰۱۳ با نام شهاب چلیابینسک (Chelyabinsk) شناخته می‌شود و در‌هنگام وقوع آن،‌ انرژی آزادشده آن‌قدر زیاد بود که تخریبی برابر یک بمب اتمی کوچک را ناشی شد. در جریان این حادثه، سنگ آسمانی به‌صورت گویی آتشین در بالای شهر درخشید و چند دقیقه بعد، انفجاری مهیبی رخ داد.

در این حادثه چیزی بیشتر از ۱۵۰۰ نفر ضخمی شدند و میلیون‌ها دلار خسارت به شهر چلیابینسک وارد شد. تکه‌هایی از شهاب هم بر روی زمین افتادند که بعدها برای بررسی بیشتر ماجرا، مورداستفاده قرار گرفتند.

اما نکته‌ای که بیشتر از همه توجه تَبِتا و ملوش را به خود جلب کرد،‌ بقایای انفجار شهاب بود؛ با اینکه بر اساس تخمین اولیه، وزن جرم آسمانی بیشتر از ۹ هزار کیلوگرم بود، تنها ۱۸۰۰ کیلوگرم از بقایای انفجار بر روی زمین افتاد. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که اتفاقی در اتمسفر باعث شده است تا بیشتر جرم شهاب در مسیر حرکت از بین برود.

برای حل این معما، محققان نحوه وارد شدن هوای پرفشار به‌داخل منافذ و ترک‌های یک شهاب در زمانی که در جو زمین حرکت می‌کند را آنالیز کردند. بررسی‌ها نشان داد که در مسیر این جرم آسمانی، هوا به‌راحتی در داخل شهاب نفوذ کرده و از داخل آن را متلاشی می‌کند.

در همین رابطه بخوانید: آیا خرید و فروش شهاب سنگ قانونی است؟

اما دلیل از بین رفتن بخش قابل‌توجهی از جرم شهاب چه بود؟ برای پاسخ به این سوال، اتفاق چلیابینسک در مدل‌های مختلف شبیه‌سازی شد و کدنویسی‌های خاص و منحصر به فردی برای رسیدن به نتیجه‌ای دقیق نیاز بود. به این ترتیب با در نظر گرفتن تمامی عوامل و تبادل انرژی و مومنتوم رخ‌داده بین هوا و جرم آسمانی، نشان داده شد که در این شرایط، هوای پرفشار به کوچک‌ترین منافذ شهاب وارد شده و آن را به قسمت‌های فوق‌العاده کوچکی متلاشی می‌کند؛ بنابراین مدل‌سازی انجام‌شده در کنار حل معمای کم بودن جرم بقایای شهاب، دلیل انفجار مذکور را هم مشخص کرد.

در همین رابطه بخوانید: برنامه تشخیص شهاب سنگ

تَبِتا و ملوش در انتهای مقاله خود اظهار کرده‌اند در چنین اتفاق‌هایی،‌ اتمسفر زمین بهترین سپر دفاعی بشر در مقابل جرم‌های آسمانی کوچک به شمار می‌رود و درصورتی‌که قبل از نزدیک شدن یک شهاب به سیاره، به ساکنان محل احتمالی برخورد در مورد خطر پیش رو هشدار داده شود، خسارت‌های جانی بسیار کمتر از حادثه چلیابینسک خواهند بود.