Meteoor: Valguskiir, mis Kunagi Varjas Päikese

1. veebruaril 2013 oli tulekuul Venemaa linnal Tšeljabinski hetkeliselt heledamaks kui Päike ja oli nähtav 100 kilomeetri kauguselt. See oli füüsikalises mõttes sama sündmus nagu tavapärane "kukkuv täht", millele lapsed suvöödel soovisid, ainult veel palju suurem ja maapinnale lähemal.

Meteoor ei ole üldse täht, ei kukkuv ega muul viisil. See on kiirguv valguskiir, mis tekib kui väike keha, tavaliselt meteoroid, kuumeneb kiirgavaks õhuosakestega kokkupõrkel kõrgel Maa atmosfääris. Objekt ise on peaaegu alati pisike; valgusshow, mida ta tekitab, on see, mis märgatakse. See artikkel käsitleb seda valgust: mis seda tekitab, kui suured ja kiired on tausta objektid ning mis juhtub, kui üks neist muutub piisavalt suureks, et sattuda uudistesse.

Nimi "meteoor" on vanem kui selle taga olev teadus. See pärineb kreekakeelsest sõnast meteōrítēs, mis tähendab "kõrgel õhus", kirjeldus, mida vanad vaatlejad kasutasid kõige heledast ja mööduvast, mida nad taevast nägid, palju enne, kui keegi aru sai, et meteoor on väikese keha nähtav läbikäik, mis atmosfääris põleb, selle asemel et oleks päris täht.

See vahe vana nime ja kaasaegse selgituse vahel on põhjus, miks "kukkuv täht" ja "meteoor" kirjeldavad täpselt sama nähtust: lühike valguskiir, mille põhjustas praagi osakesed, mitte midagi tähelaadset.

Meteorid on puhtalt ülemine atmosfäärisündmus. Need esinevad tavaliselt mesosfääris 76–100 kilomeetri kõrguselt – palju kõrgemal kui lennivad kommertslennukid ja kõrgemal kui enamik ilmast. Täpsemalt langevad meteoroidid tavaliselt nähtavaks kusagil umbes 75 kuni 120 km Maa kohal ja põlevad taas kui nad on langenud 50 kuni 95 km kõrgusele.

See kitsas riba on oluline, sest see tähendab, et peaaegu midagi tavapärasest meteoorist ei juhtu maapinna lähedal. Kõik, mida Maal olevad vaatlejad taevast üle joosmas näevad, on juba lõpetanud oma etenduse kümneid kilomeetreid igasuguse lennuki kohal, puudutamata mingit hoone.

Suuruse kokkusattumus põhjuse ja tagajärje vahel on selle terve nähtuse kõige vastupidisem osa. Enamik meteoroideid, mis meteoorid tekitavad, on umbes liivaterahelised – tavaliselt 1 millimeeter laiuse või väiksemad – ometi võib see osakene tekitada nii heledast valguskiirt, et ta võiks külgetõmmata pillu külgetõmmata. Meteoroidid kui kategooria on samuti määratletud suuremad kui objektid märgatavalt väiksemad asteroidid ja vahemikku teradest kuni umbes üks meeter laiune; kõik suurem klassifitseeritakse tavaliselt asteroidiks.

Kiirus teeb enamuse tööst, mida suurus ei saa. Kiiremad meteoroidid liiguvad umbes 42 km/s Maa orbiidi läheduses ja Maa ise liigub umbes 29,6 km/s ümber Päikese. Lisage need kokku ja numbrid selgitavad, miks meteorid võivad näida nii vägivaldse midagi nii väikest: kui meteoor otse atmosfääriga kokku puutub, mis juhtub ainult retrograadses orbiidis olevate meteoridega, nagu Leonidid (seotud retrograadse komeedi 55P/Tempel-Tuttle-ga), võib kombineeritud lähenemisvõi kiirus jõuda umbes 71 km/s. Sellel kiirusel kandab liivaterahelise piisavalt kineetilise energiaga, et hetkeliselt valgustada heledamalt kui kõik muu taevas tema ümber.

Mitte iga meteoor ei kuulu nimetatud sündmusele. Meteorid toimuvad kas vihmade ajal, mis juhtuvad kui Maa läbib komeedi jäätmete voolu, või sporaadilistena, mis ei ole seotud ühegi kindla kosmoseprügivaluga ja võivad ilmuda aastaööstel. Vihmameteoor järgib teed, mis jagab paljusid teisi samast allikast; sporaadiline meteoor on ühekordne sündmus, mis tuleb juhuslikust suunast ilma teistel prügil lähedal.

Kui meteoor muutub piisavalt heledaks, lõpetavad astronoomid selle meteorina nimetamise ja hakkavad kasutama spetsiifilisemaid sõnu, millest igaühel on oma lävi. Rahvusvaheline Astronoomiaühing määrab tuulekuuli meteooriks, mis on heledamalt kui kõik planeedid, näilikus suuruses -4 või suuremad. Tehke helendus edasi ja sõnavara muutub jälle: tuulekuulid näilikus suuruses -14 või heledamalt nimetatakse bolidideks ja kui suurus jõuab -17 või heledamalt, nimetatakse sündmust superbolidideks.

Redel ei ole täiesti korrastatud. IAU-l pole üldse bolidi ametlikku määratust ja tavaliselt käsitletakse seda ainult teise sõnana tuulekuuli kohta, kuigi praktikas kasutatakse terminit tavaliselt spetsiaalselt bolididele suuruses -4 või heledamalt. Teisisõnu kattuvad bolid ja tuulekuul igapäevaselt palju rohkem kui head suuruse läved eespool võiksid soovitada.

Meteoor ei kao tingimata hetkel kui ta lõpetab paistmise. Kui meteoor aeglustus umbes 2 kuni 4 km/s, siseneb ta nn tumedale lennule: ikka langev, kuid mitte piisavalt kuum, et tekitada nähtavat valgust.

Selle punkti kohal võib meteoor jätta rohkem kui mälu. Ioniseeritud õhusammas, mida ta maalil tekitab, tema ionisatsioonijälg, võib kestad kuni 45 minutit piisavalt kaua, et raadiooperaatorid ja radarisüsteemid saaksid lühikesi peegeldusi korjata kaua pärast nähtava kiire kadumist.

Meteoreid võib kuulda ka mitte ainult näha, kuigi kaasnevad helid on kummalised piisavalt, et teadlased kahtlustasid pikka aega aruandeid. Leonidide meteoorivihma ajal 2001. aastal kirjeldasid vaatlejad "pahvade", "viledate" või "sisisevate" helide juhtumist täpselt sama hetkel kui meteoorisähvatus, näiliselt võimatu arvestades kui kaugel ja kui kõrgel meteoor tegelikult oli. Mongoolia 1998. aastal tehtud kontrollitud helistandud toetasid aruandeid, toetades ideed, et need samaaegsed helid on tegelikud pigem kui ette kujutatud.

Enamik meteoroidest unustab mõne sekundi jooksul keegi kes neid näevad. Tšeljabinski meteoor on erand, mis näitab, mis juhtub kui sama füüsika skaleerub. See oli superbolid, mis jõudis Maa atmosfääri Venemaa Lõuna-Uurali piirkonna kohal 15. veebruaril 2013 umbes 09:20 kohaliku aja järgi, mille tekitas umbes 18 meetri suurune Maale lähedane asteroid 9100 tonni, mis tabas atmosfääri põruva 18-kraadise nurga all ja kiirusega Maa suhtes umbes 19,2 km/s.

Mõne sekundi jooksul oli selle meteoorist pärinev valgus heledamalt kui Päike ja jäi nähtavaks 100 kilomeetri kauguselt, kaugemalt kui linna enda kaugus mitme ümberringi asuva linna juurde. Arvatakse, et see on suurim loomulik eseme, mis on Maa atmosfääri sisenenud Tunguska sündmusest 1908 aastal, ja ainus kinnitused, millel on laialdaselt vigastused: Venemaa võimud teatasid, et Tšeljabinski oblasti järgnevatel päevadel 1491 inimest otsis meditsiinilist abi ja 112 hospitaliseeriti.

Tšeljabinski on meeldetuletamine, et meteoor ei ole alati kahjutu kiir, millele soovida. Peaaegu kõik on; see oli haruldane erand ja see on kaasatud objekti skaala, mitte midagi muud põhifüüsikas, mis tegi erinevust.

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