Երկրի մակերևույթին հասնող տիեզերական քարերն անցնում են շատ ավելի բարդ և կործանարար ուղի, քան նախկինում էր ենթադրվում: Վերլուծելով 75 երկնաքարերի անկման տեսագրություններն ու լուսանկարները՝ հետազոտողներն առանձնացրել են մթնոլորտի հետ դրանց փոխազդեցության յոթ փուլերը: Պարզվել է, որ զանգվածի կորստի և տիեզերական մարմինների դանդաղման գործում առանցքային դեր են խաղում ոչ միայն գոլորշիացումը, այլև հալումը՝ դրան հաջորդող բեկորների բաժանմամբ:

Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Meteoritics & Planetary Science ամսագրում: Դրանք օգնում են ավելի լավ հասկանալ, թե ինչպես են երկնաքարերը վերապրում մթնոլորտով անցումը, ինչպես նաև լույս են սփռում օդում պայթելու ունակ ավելի խոշոր աստերոիդների վարքագծի վրա:

«Նախկինում մենք կարծում էինք, թե պինդ քարերը գոլորշիանում են մթնոլորտի հետ բախման ժամանակ առաջացող հսկայական տաքացման և պայծառ շողարձակման պատճառով: Սակայն մենք հայտնաբերել ենք, որ զանգվածի կորուստը նախևառաջ որոշվում է հալմամբ, իսկ այնուհետև՝ ֆրագմենտացիայով (տրոհմամբ)», — պատմել է հետազոտության առաջատար հեղինակ Պիտեր Ջեննիսկենսը՝ SETI ինստիտուտի և ՆԱՍԱ-ի Էյմսի հետազոտական կենտրոնի աստղագետ-մեթեորագետը:

Լուսարձակող շերտից մինչև հրե գունդ

Ինչպես հայտնում է ScienceDaily-ն, առաջին փուլում տիեզերական քարը մեծ բարձրության վրա մտնում է մթնոլորտ: Երբ օդը դառնում է բավականաչափ խիտ, օբյեկտի առջև առաջանում է հարվածային ալիք: Օդի մոլեկուլների հետ բախումները տաքացնում են ինչպես քարի մակերևույթը, այնպես էլ շրջակա գազը: Դրանք սկսում են փայլել՝ առաջացնելով պայծառ հետք, որը դիտորդներն անվանում են մեթեոր կամ ընկնող աստղ:

Երկրորդ փուլում օբյեկտը շարժվում է մթնոլորտի ավելի ու ավելի խիտ շերտերով, և դրա շողարձակումն ուժեղանում է: Երբեմն պայծառությունը պարբերաբար փոխվում է. նման տատանումները թույլ են տալիս գնահատել տիեզերական մարմնի պտույտի արագությունը: Հետազոտությունում դիտարկված առավել արագ պտտվող օբյեկտների թվում լրիվ պտույտը տևում էր կես վայրկյանից մինչև հինգ վայրկյան:

Երրորդ փուլում մեթեորը վերածվում է պայծառ հրե գնդի՝ բոլիդի: Հենց այդ ժամանակ հալումը դառնում է նյութի կորստի գլխավոր մեխանիզմը: Օդային հոսքը մակերևույթից պոկում է հալված նյութը, որն անջատվում է կաթիլների տեսքով, այնուհետև գոլորշիանում:

Հետազոտողները նշում են, որ լաբորատոր փորձերն առայժմ թույլ չեն տալիս լիովին վերարտադրել հսկայական արագությամբ տիեզերական մարմնի՝ մթնոլորտ մտնելու բնական պայմանները: ՆԱՍԱ-ի Ames-ում նախկինում աշխատած, իսկ այժմ Hyperspace Technologies-ի գլխավոր գիտնական Էրիկ Սթերնի խոսքով՝ եթե հիմնական գործընթացը լիներ քարի ինտենսիվ քայքայումը մասերի, բոլիդների պայծառության փոփոխության դիտվող օրինաչափությունն այլ տեսք կունենար:

Չորրորդ փուլն սկսվում է մոտավորապես 60 կիլոմետր բարձրության վրա: Հալումը հասնում է համեմատաբար կայուն ռեժիմի, իսկ բոլիդի պայծառությունը դադարում է կտրուկ փոխվել կամ ավելի համաչափ է ավելանում: Գիտնականների հաշվարկներով՝ միայն հալումն ի վերջո կարող է հանգեցնել քարի սկզբնական զանգվածի մինչև 40%-ի կորստին:

Ինչու են տիեզերական քարերը ճաքճքում

Խտության մեծացմանը զուգընթաց՝ մթնոլորտային ճնշումը տիեզերական մարմնի առջևի մակերևույթին ուժեղանում է: Սա հանգեցնում է ճաքերի առաջացման և բեկորների անջատման: Այսպես է սկսվում հինգերորդ փուլը, որի ընթացքում քայքայումը կարող է ուղեկցվել լույսի կրկնակի բռնկումներով:

Անսպասելի արդյունקותներից մեկն այն էր, որ ֆրագմենտացիան սկսվում է համեմատաբար փոքր ճնշման դեպքում: Հետազոտողների տվյալներով՝ քարերը կարող են ճաքճքել, երբ օդի ճնշումը դրանց առջևի մակերևույթին հասնում է Երկրի վրա հայտնաբերված երկնաքարերի չափված ամրության միայն մոտավորապես մեկ հինգերորդին:

Գիտնականները ենթադրում են, որ պատճառը կարող է լինել մի քանի գործոնների համադրությունը. տաքացումը մթնոլորտ մտնելիս թուլացնում է նյութը, իսկ տիեզերքում նախկին բախումների ժամանակ առաջացած ճաքերն այն դարձնում են առավել խոցելի:

Այս փուլում մնացած մարմինը արագորեն փոքրանում է չափերով և նկատելիորեն կորցնում արագությունը: Որքան ուժեղ է այն ճաքճքում, այնքան ինտենսիվ է դանդաղում: Հետազոտության համահեղինակ Սթյու Պիլորզը SETI ինստիտուտից նշում է, որ քայքայման ժամանակ նկատվող դանդաղումը հաջողվել է կապել մթնոլորտով անցնելիս նյութի կորուստը նախկինում նկարագրող մաթեմատիկական մոդելների հետ:

Քարի ձևը նույնպես ազդում է այն բանի վրա, թե որտեղ կհայտնվեն դրա բեկորները: Եթե մարմնի հետևի մասը մնում է ամբողջական, դրա հետևում առաջանում է ցածր ճնշման տիրույթ, որն օգնում է փոքր բեկորները պահել հիմնական օբյեկտի մոտ:

«Մեր մոդելավորումը ցույց է տալիս, որ քանի դեռ տիեզերական քարի հետևի մասը մնում է անվնաս, դրա հետևում առաջանում է նոսրացած օդի տիրույթ, որտեղ ձգտում են հայտնվել բեկորները: Այդ պատճառով փոքր երկնաքարերն ընկնում են գետնին նեղ շերտով», — բացատրում է աշխատանքի համահեղինակ Դարել Ռոբերտսոնը՝ ՆԱՍԱ-ի Էյմսի հետազոտական կենտրոնից:

Վերջին բռնկումն ու երկնաքարերի անկումը

Վեցերորդ փուլն սկսվում է, երբ վերջնականապես քայքայվում է հիմնական մարմնի հետևի մասը: Այս կոտրվածքն առաջացնում է պայծառ բռնկում և ցրում բեկորներն ավելի մեծ հարաբերական արագությամբ:

Այս պահին տիեզերական օբյեկտն արդեն զգալիորեն դանդաղել է: Հետևաբար, վերջին բռնկումներն սովորաբար ունեն կարմրավուն երանգ՝ ի տարբերություն թռիչքի ավելի վաղ փուլերում նկատվող պայծառ կանաչ բռնկումների:

«Վերջին քայքայումը բեկորները ցրում է ավելի մեծ հարաբերական արագությամբ», — ասում է Ջեննիսկենսը: Ըստ նրա՝ նախորդ անկումների դիտարկումները ցույց են տվել, որ 20 գրամից ավելի զանգվածով երկնաքարերը հաճախ սփռված են լինում ավելի լայն տարածքում: Դրանցից շատերը, հավանաբար, անջատվում են սկզբնական տիեզերական մարմնի մակերևույթին մոտ գտնվող տիրույթներից, մասնավորապես՝ դրա հետևի մասից:

Եզրափակիչ՝ յոթերորդ փուլում մնացած բեկորները շարունակում են հալվել և քայքայվել՝ միաժամանակ կորցնելով արագությունը: Երբ դրանք այնքան են դանդաղում, որ դադարում են տեսանելի լույս ճառագայթել, հալումը դադարում է: Մակերևույթին առաջանում է բարակ մուգ հալման կեղև՝ բարձր ջերմաստիճանների կարճատև ազդեցության հետևանք:

Այնուհետև բեկորներն ավարտում են անկումն արդեն առանց լուսարձակող հետքի: Ընդ որում, մթնոլորտային քամիները կարող են շեղել դրանց սկզբնական հետագծից՝ ազդելով վայրէջքի վայրի վրա:

Ինչ են երկնաքարերի անկումները հայտնում վտանգավոր աստերոիդների մասին

Հետազոտողները վերլուծել են տարբեր տիպերի երկնաքարերի անկման 75 գրանցված դեպք: Համադրելով դիտարկումները՝ նրանք կարողացել են որոշել այն բարձրությունները, որոնցում տիեզերական մարմիններն անցնում են մի փուլից մյուսը:

Ստացված տվյալները կարևոր են ոչ միայն փոքր քարերի՝ Երկրի մակերևույթին հասնելու մեխանիզմները հասկանալու համար: Դրանք նաև օգնում են ուսումնասիրել ավելի խոշոր աստերոիդներ՝ մեքենայի չափսերից մինչև քաղաքային թաղամասերի հետ համեմատելի օբյեկտներ, որոնք կարող են պայթել մթնոլորտում և առաջացնել հզոր օդային պայթյուններ:

Չափելով, թե ինչպես են պինդ տիեզերական մարմինները կորցնում արագությունը և տրոհվում մթնոլորտ մտնելիս, գիտնականները կկարողանան ավելի ճշգրիտ նկարագրել նման իրադարձությունների հետևանքները որոշող գործընթացները:

«Մինչև մի քանի տասնամետր չափեր ունեցող աստերոիդները նույնպես պինդ քարեր են. դրանք սովորաբար պտտվում են ավելի արագ, քան թույլ կուտակված բեկորներից բաղկացած ավելի խոշոր աստերոիդները», — բացատրում է Ջեննիսկենսը:

Ըստ նրա՝ 2013 թվականին Չելյաբինսկի վրա օդային պայթյուն առաջացրած մոտ 20 մետր տրամագծով աստերոիդն անցել է նույն յոթ փուլերով: Հետևաբար, փոքր տիեզերական մարմինների հալման և ֆրագմենտացիայի մեխանիզմների ըմբռնումը կարող է օգնել գիտնականներին գնահատել Երկրի համար պոտենցիալ վտանգ ներկայացնող աստերոիդների վարքագիծը: