Meteor: Paprsek Světla, který Kdysi Zatemnil Slunce

1. února 2013 byla ohnivá koule nad ruským městem Čeljabinsk na chvíli jasnější než Slunce a zůstala viditelná až ze 100 kilometrů vzdálenosti. Bylo to fyzicky stejné jako běžná "padající hvězda", na kterou si děti přejou letní noci, jen obrovské větší a blíže k zemi.

Meteor není vůbec hvězda, padající nebo jinak. Je to zářící paprsek vytvořený když se malé tělo, obvykle meteoroid, zahřeje do žhavosti srážkou s molekulami vzduchu vysoko v zemské atmosféře. Samotný objekt je téměř vždy nepatrný; světelná show, kterou produkuje, je to, co se všimne. Tento článek je o tomto světle: co ho způsobuje, jak velké a rychlé objekty za tím jsou a co se stane, když se jeden z nich stane dostatečně velký aby se dostal do novin.

Název "meteor" je starší než věda za ním. Pochází z řeckého slova meteōrítēs, což znamená "vysoko ve vzduchu", popis který staří pozorovatelé používali pro cokoliv jasného a přechodného co viděli na obloze, dlouho předtím než někdo pochopil že meteor je viditelný průchod malého tělesa, který se spaluje v atmosféře místo aby byla opravdová hvězda.

Tato propast mezi starým jménem a moderním vysvětlením je proč "padající hvězda" a "meteor" popisují přesně stejný fenomén: krátký paprsek světla způsobený částicí odpadu, ne něčím hvězdovitým.

Meteory jsou čistě horní atmosférické jevy. Obvykle se vyskytují v mezosfére, v nadmořských výškách 76 až 100 kilometrů – mnohem vyšší než kde létají komerční letadla, a vyšší než větší část počasí. Přesněji řečeno, meteoroid se obvykle stane viditelným někde mezi přibližně 75 a 120 km nad Zemí a znovu se spaluje, když spadne na výšku 50 až 95 km.

Toto úzké pásmo je důležité, protože to znamená, že se téměř nic typického meteoritu neděje blízko země. Všechno, co pozorovatel na Zemi vidí přeběhnout oblohu, už skončilo svou show desítky kilometrů nad jakýmkoliv letadlem, natož budovou.

Rozdíl velikosti mezi příčinou a účinkem je nejkontraintuivnější část celého jevu. Většina meteoroidů, které způsobují meteory, mají velikost zrnka písku – obvykle 1 milimetr široko nebo menší – přesto tato částice může produkovat paprsek dost jasný aby upoutal pozornost cizince ze země. Meteoroidy jako kategorie jsou také definovány jako větší, jako předměty výrazně menší než asteroidy a pohybující se od zrn na přibližně jeden metr šířky; vše větší se obvykle klasifikuje jako asteroid.

Rychlost dělá většinu práce, kterou velikost nemůže. Nejrychlejší meteoroidy se pohybují přibližně 42 km/s v blízkosti zemské oběžné dráhy a Země sama se pohybuje přibližně 29,6 km/s kolem Slunce. Přidejte je dohromady a čísla vysvětlují proč meteory mohou vypadat tak násilně na něco tak malého: když meteoroid na atmosféru narazí přímo, což se stane pouze pro meteory v retrográdní oběžné dráze jako Leonidy (spojené s retrográdní kometou 55P/Tempel-Tuttle), může kombinovaná přibližující se rychlost dosáhnout přibližně 71 km/s. Při této rychlosti nese zrnko písku dost kinetické energie aby na chvíli jasnilo víc než cokoliv jiného na nebi kolem něj.

Ne každý meteor patří do pojmenované události. Meteory se vyskytují buď v sprchách, které se stávají když Země projde proudem úlomků zanechaných kometou, nebo jako sporadické meteory, nepropojené s žádným specifickým proudem kosmického odpadu a schopné se objevit kteréhokoliv noci v roce. Sprchový meteor sleduje cestu sdílenou s nespočetnými dalšími ze stejného zdroje; sporadický meteor je jednorázová událost, která přichází z náhodného směru bez dalšího odpadu poblíž.

Když se meteor stane dostatečně jasný, astronomové přestanou mu říkat meteor a začínají používat specifičtější slova, každé se svou vlastní prahovou hodnotou. Mezinárodní astronomická unie definuje ohnivou kouli jako meteor jasnější než kterákoliv z planet, s jakousi velikostí -4 nebo větší. Tlačte jasnost dále a slovník se znovu změní: ohnivé koule dosahující jakousi velikost -14 nebo jasnější se nazývají bolidy, a pokud velikost dosáhne -17 nebo jasnější, událost se nazývá superbolid.

Stupnice není dokonale pořádaná, nicméně. IAU vůbec nemá oficiální definici "bolidu" a zvykl si ji obvykle vykládat jako jen další slovo pro ohnivou kouli, ačkoli v praxi se termín obvykle aplikuje specificky na ohnivé koule velikosti -4 nebo jasnější. Jinými slovy se "bolid" a "ohnivá koule" v každodenním používání překrývají mnohem více, než by nás mohly navrhnout pěkné velikostní prahy výše.

Meteor nezmizí nutně v okamžiku, kdy přestane zářit. Jakmile meteoroid zpomalí na přibližně 2 až 4 km/s, vstoupí do toho, co se nazývá tmavý let: stále padá, ale už není dostatečně horký na to aby produkoval viditelné světlo.

Nad tímto bodem ale meteor může zanechat více než pouhé vzpomínky. Sloupec ionizovaného vzduchu který vytváří na své cestě dolů, jeho ionizační stopa, může vydržet až 45 minut, dostatečně dlouho aby operátoři rádia a radarové systémy mohli sbírat krátké odrazy dlouho poté co viditelný paprsek zmizí.

Meteory lze také slyšet, ne jen vidět, ačkoliv zvuky, které se podílejí, jsou dost podivné na to aby vědci dlouho nedůvěřovali zprávám. Během meteorického deště Leonidy v roce 2001 pozorovatelé popsali zvuky "praskání", "pískat" nebo "sykavka" vyskytující se v přesný stejný okamžik jako meteor blisku, zdánlivě nemožné vzhledem tomu jak daleko a jak vysoko meteor skutečně byl. Kontrolované zvukové záznamy pořízené v Mongolsku v roce 1998 podpořily zprávy, podporující myšlenku, že tyto současné zvuky jsou skutečné spíše než pomyslné.

Většina meteorů je zapomenuta během sekund všemi, kteří je vidí. Čeljabinský meteor je výjimka, která ukazuje, co se stane, když se stejná fyzika zvětší. Byl to superbolid, který vstoupil do zemské atmosféry nad jižní Uralskou oblastí Ruska 15. února 2013 kolem 09:20 místního času, vytvořený zhruba 18 metrů velkým asteroidem blízko Země vážícím 9100 tun, který zasáhl atmosféru pod mělkým úhlem 18 stupňů a rychlostí relativní k Zemi přibližně 19,2 km/s.

Po dobu několika sekund bylo světlo tohoto meteoritu jasnější než Slunce a zůstalo viditelné až 100 kilometrů daleko, dále než vzdálenost samotného města k několika okolním městům. Předpokládá se, že je to největší přírodní předmět, který vstoupil do zemské atmosféry od Tunguské události v roce 1908, a jediný, u kterého bylo potvrzeno, že způsobil rozsáhlé zranění: ruské úřady hlásily, že 1491 lidí hledalo lékařskou péči v čeljabinské oblasti v následujících dnech, a 112 bylo hospitalizováno.

Čeljabinsk je připomínkou že meteor není vždy nevinný paprsek, na kterém si přejete. Téměř všechny jsou; tento byl vzácná výjimka a je to měřítko zúčastněného objektu, ne něco jiného v základní fyzice, což udělalo rozdíl.

• Wikipedia: Meteor
• Wikipedia: Meteoroid
• Wikipedia: Bolide
• Wikipedia: Chelyabinsk meteor