لقرون، اكتفى البشر بتسميتها "النجوم المتساقطة" ومضوا في حال سبيلهم. لكن العلماء الآن ألقوا نظرة فاحصة على ما يحدث عندما تغوص الصخور الفضائية في الغلاف الجوي للأرض - والأهم من ذلك - تنجو من الرحلة. بعد فحص مقاطع فيديو وصور لـ 75 سقوطاً نيزكياً، حدد الباحثون سبع مراحل متميزة تصف كيف تتحول هذه الأجسام إلى نيازك. يكشف التحليل، المنشور في مجلة "ميتيوريتيكس آند بلانيتاري ساينس"، أن الانصهار والتفكك يلعبان دوراً أكبر بكثير مما كان يُعتقد سابقاً في تحديد كمية المواد التي تفقدها الصخرة، ومدى سرعة تباطؤها، وأين تهبط شظاياها في النهاية.

قال عالم الفلك النيزكي والمؤلف الرئيسي الدكتور بيتر جينيسكينز من معهد سيتي ومركز أبحاث أميس التابع لناسا: "كنا نعتقد أن الصخور الصلبة ستتبخر بفعل الحرارة الهائلة والضوء الساطع الناتج عن الاصطدام الجوي. لكننا وجدنا بدلاً من ذلك أن الانصهار أولاً ثم التفكك هما ما يتحكم في كيفية فقدان الصخرة لكتلتها". بعبارة أخرى، الفكرة الرومانسية عن صخرة تحترق ببساطة تُستبدل بدراما أكثر عنفاً ومتعددة الفصول.

تبدأ الرحلة في المرحلة الأولى، عالياً فوق الأرض، حيث يصبح الغلاف الجوي كثيفاً بما يكفي لتوليد موجة صدمة أمام الصخرة القادمة. عندما تصطدم الصخرة بجزيئات الهواء، يسخن سطحها والغاز المحيط ويبدآن في التوهج، مما ينتج خط الضوء المعروف عادةً باسم النيزك أو "النجم المتساقط". خلال المرحلة الثانية، ينتقل النيزك إلى هواء متزايد الكثافة، مما يؤدي إلى تكثيف سطوعه. بعض النيازك تُظهر أيضاً تغيرات متكررة في السطوع، والتي يمكن أن تكشف عن سرعة دورانها. من بين أسرع الأجسام الدوارة التي تم فحصها، استغرق الدوران الكامل بين 0.5 و5 ثوانٍ - وهو دوران مذهل لصخرة.

بحلول المرحلة الثالثة، أصبح النيزك أكثر سطوعاً بكثير، وتطور إلى كرة نارية. عند هذه النقطة، يصبح الانصهار العملية الأساسية المسؤولة عن إزالة المواد من الصخرة. يجرد تدفق الهواء الشديد المواد المنصهرة من سطحها، منتجاً قطرات تستمر في التبخر بعد انفصالها عن الجسم الرئيسي. قال إريك ستيرن، الذي كان سابقاً في مركز أميس التابع لناسا والآن كبير العلماء في شركة هايبرسبيس تكنولوجيز: "في المختبر، لا يمكننا توليد كمية الإشعاع التي تحدث في دخول جوي طبيعي بهذه السرعات. قد تتفكك الصخرة وتتآكل بقوة بدلاً من ذلك، لكننا حينها لن نتوقع الانتظام الملحوظ في كيفية سطوع الكرات النارية". الترجمة: المختبر لا يستطيع تماماً محاكاة الكون، لكن الكرات النارية تتصرف وفق النص.

تدخل الكرة النارية المرحلة الرابعة على ارتفاع يقارب 60 كيلومتراً (حوالي 40 ميلاً)، عندما يصل الانصهار إلى توازن مستقر نسبياً. خلال هذه المرحلة، إما يبقى سطوع الكرة النارية ثابتاً تقريباً أو يزداد بمعدل ثابت. وفقاً للباحثين، يمكن للانصهار وحده في النهاية إزالة ما يصل إلى 40 في المئة من كتلة الصخرة الأصلية - وهو نظام غذائي كبير لصخرة فضائية.

مع هبوط الكرة النارية إلى طبقات أكثر كثافة من الغلاف الجوي، يبدأ ضغط الهواء المتزايد في تشقق الصخرة. هذا يمثل بداية المرحلة الخامسة، عندما تنفصل القطع عن الجسم الرئيسي ويمكن أن تنتج دفعات متكررة من الضوء. أحد النتائج المفاجئة بشكل خاص كان مدى مبكرة هذا التفكك. وجد الباحثون أن الصخور يمكن أن تبدأ في التفكك عندما يصل ضغط الهواء المؤثر على أسطحها الأمامية إلى حوالي خُمس القوة المقاسة في النيازك المستردة على الأرض فقط. ويشيرون إلى أن التسخين أثناء الدخول الجوي، إلى جانب الشقوق التي خلفتها اصطدامات سابقة في الفضاء، قد تضعف الصخور بما يكفي لتفسير هذا السلوك غير المتوقع. خلال هذه المرحلة تبدأ الصخرة المتبقية في الانكماش بسرعة وتتعرض لتباطؤ كبير. وكلما تفككت بشكل أوسع، كلما فقدت سرعتها بشكل أسرع. قال المؤلف المشارك ستو بيلورز من معهد سيتي: "تمكنا من ربط هذا التباطؤ الناتج عن التفكك بالأوصاف الرياضية السابقة القائمة على التآكل".