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根據(jù)一項新的研究，由于地球的大氣層，流星的危險性可能比我們想象的要小。圖片版權(quán)：David A Aguilar (CfA).

地球?qū)α餍莵碚f并不陌生。事實上流星雨是經(jīng)常發(fā)生的，小天體(流星)進入地球大氣層并在夜空中輻射。因為這些物體大多比一粒沙子還小，所以它們從不會到達表面，只會在大氣中燃燒。但通常情況下，一顆足夠大的流星會穿透并在地表爆炸，造成相當大的破壞。

一個很好的例子是車里雅賓斯克隕石，2013年2月在俄羅斯上空爆炸。這一事件表明了一個空氣突發(fā)的隕石能做多少破壞，并強調(diào)了做好準備的必要性。幸運的是，來自普渡大學的一項新研究表明，地球大氣層實際上是比我們所認為的更能抵御流星的屏障。

他們的研究是在NASA行星防御局的支持下進行的，最近發(fā)表在科學雜志《隕星學》和《行星科學》上，標題為“空氣穿透增強了進入流星體的碎片”。研究小組由馬歇爾·塔塔雅(Marshall Tabetah)和杰伊·梅洛什(Jay Melosh)組成，他們分別是普渡大學(Purdue University)地球、大氣和行星科學系(EAPS)的博士后研究助理和教授。

在過去，研究人員已經(jīng)了解到，流星往往在到達地表之前就會爆炸，但當它解釋原因時，它們就不知所措了。Tabetah和Melosh用車里雅賓斯克隕石作為案例研究來確定當隕石撞擊我們的大氣層時是如何破碎的。當時爆炸的威力相當驚人，這是造成如此廣泛損失的原因。

當它進入地球大氣層時，流星產(chǎn)生了一個明亮的火球，幾分鐘后爆炸了，產(chǎn)生的能量相當于一枚小型核武器。由此產(chǎn)生的沖擊波炸開了窗戶，造成近1500人受傷，造成數(shù)百萬美元的損失。它還將碎片扔向被回收的表面，有些甚至被用于2014年索契冬奧會的獎牌。

但令人驚訝的是，在爆炸發(fā)生后，這類物質(zhì)的殘骸被發(fā)現(xiàn)了多少。雖然這片隕石本身的重量超過9000公噸(10000噸)，但只有大約1800公噸(2000噸)的碎片才得以恢復(fù)。這意味著在高層大氣中發(fā)生的一些事情使其失去了大部分質(zhì)量。

為了解決這個問題，Tabetah和Melosh開始考慮在流星前的高氣壓會滲入到它的孔隙和裂縫中，把流星的身體分開，并導致它爆炸。正如Melosh在普渡大學新聞發(fā)布會上解釋的那樣：在隕石前面的高壓空氣和它后面的空氣真空之間有一個很大的梯度。如果空氣能穿過隕石中的通道，它很容易進入內(nèi)部，然后吹散。

俄羅斯隕石在車里雅賓斯克上空經(jīng)過時留下的兩條主要煙跡。圖片版權(quán)：AP Photo/Chelyabinsk.ru

為了揭開隕石質(zhì)量的奧秘，Tabetah和Melosh構(gòu)造了一個模型，該模型描述了車里雅賓斯克隕石的進入過程，也考慮到了它最初的質(zhì)量以及它是如何在進入時解體的。然后，他們開發(fā)出一種獨特的計算機代碼，可以模擬計算讓流星體和空氣中的固體物質(zhì)在計算的任何部分都存在。

Melosh表示：我一直在尋找這樣的東西，用來模擬影響的大多數(shù)計算機代碼可以容忍單元中的多種材料，但它們將所有的東西都放在一起。不同的材料在細胞中使用它們的“個人標識”，這是不適合的這種計算。

這一新的代碼使他們能夠充分模擬進入流星和相互作用的大氣之間的能量和動量的交換。在模擬過程中，被推入隕石的空氣被允許進入內(nèi)部，從而顯著降低了流星的強度。從本質(zhì)上說，空氣能夠到達流星體的內(nèi)部，并使它從內(nèi)到外爆炸。

2013年

這不僅解決了車里雅賓斯克隕石丟失質(zhì)量的謎團，也與2013年觀測到的空氣爆裂效應(yīng)相一致。該研究還指出，當涉及到較小的物質(zhì)時，地球最好的防御是它的大氣層。在車里雅賓斯克的meteroid事件中缺乏早期預(yù)警程序，在未來可以避免傷害。

這對那些關(guān)心行星保護的人來說無疑是個好消息，至少對于那些小的美元來說是這樣。然而，更大的星球不太可能受到地球大氣層的影響。幸運的是，美國國家航空航天局(NASA)和其他太空機構(gòu)都有必要定期監(jiān)測這些情況，以便在任何離地球太近的地方能夠提前向公眾發(fā)出警報。在可能發(fā)生碰撞的情況下，他們也在忙于制定應(yīng)對措施。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：普渡大學，流星和行星科學