何世紀もの間、人類はそれを「流れ星」と呼んで済ませてきた。しかし科学者たちは今、宇宙の岩が地球の大気に突入し——決定的なことに——その旅を生き延びる時に何が起こるかを、より注意深く観察している。75の隕石落下のビデオと写真を精査した結果、研究者たちはこれらの物体が隕石へと変貌する過程を記述する7つの明確な段階を特定した。『Meteoritics & Planetary Science』に掲載されたこの分析は、岩石がどれだけの質量を失うか、どれだけ急速に減速するか、そしてその破片が最終的にどこに落下するかを決定する上で、融解と破砕がこれまで考えられていたよりもはるかに大きな役割を果たしていることを明らかにしている。

「かつては、固体の岩石は大気衝突で生じる膨大な熱と眩しい光によって蒸発すると思われていました」と、SETI研究所およびNASAエイムズ研究センターの隕石天文学者で筆頭著者のピーター・ジェニスケンス博士は述べた。「しかし、私たちが発見したのは、まず融解し、次に破砕することが、岩石がどのように質量を失うかを制御しているということです。」言い換えれば、岩石がただ燃え尽きるというロマンチックな概念は、より暴力的で多幕のドラマに取って代わられる。

旅はフェーズ1、地球のはるか上空で始まる。そこでは大気が十分に濃くなり、突入してくる岩石がその前方に衝撃波を生成する。岩石が空気分子と衝突すると、その表面と周囲の気体の両方が加熱されて輝き始め、一般に流星または「流れ星」として知られる光の筋を生み出す。フェーズ2では、流星はますます濃くなる空気の中を進み、その明るさを強める。一部の流星は明るさの周期的な変化も示し、それがどれだけ速く回転しているかを明らかにすることがある。調査された最速の回転物体の中には、完全な回転に0.5秒から5秒かかるものもあった——岩石にとっては目もくらむような回転だ。

フェーズ3までに、流星ははるかに明るくなり、火球へと発達する。この時点で、融解が岩石から物質を除去する主要なプロセスとなる。強烈な気流が表面から溶融物質を剥ぎ取り、主流体から分離した後も蒸発を続ける液滴を生成する。「実験室では、それらの速度での自然大気突入で発生する量の放射を生成することはできません」と、かつてNASAエイムズに在籍し、現在はHyperspace Technologies, Inc.の主任科学者であるエリック・スターンは述べた。「岩石は代わりに激しく破砕・侵食する可能性がありますが、その場合、火球が明るくなる観察された系統性は期待できません。」要するに、実験室は宇宙を完全には再現できないが、火球は脚本通りに振る舞っているのだ。

火球は高度約60キロメートル（約40マイル）でフェーズ4に入り、融解が比較的安定した平衡に達する。この段階では、火球の明るさはほぼ一定に保たれるか、着実な割合で増加する。研究者たちによると、融解だけで最終的には元の岩石の質量の最大40パーセントを除去できる——宇宙の岩にとってはかなりのダイエット計画だ。

火球が大気のより濃い層へ降下するにつれて、増大する気圧が岩石を破砕し始める。これがフェーズ5の始まりであり、破片が主要体から分離し、繰り返し光の爆発を生み出すことがある。特に驚くべき発見の一つは、この分裂がどれほど早く始まるかだった。研究者たちは、岩石の前面に作用する気圧が、地球上で回収された隕石で測定された強度の約5分の1に達しただけで、岩石が破砕し始める可能性があることを発見した。彼らは、大気突入時の加熱と、宇宙での以前の衝突によって残された亀裂が、この予想外の挙動を説明するのに十分なほど岩石を弱める可能性があると示唆している。この段階で、残った岩石は急速に縮小し始め、大幅な減速を経験する。破砕が広範囲に及ぶほど、速度をより速く失う。「私たちは、破砕によるその減速を、アブレーションに基づく以前の数学的記述に結びつけることができました」と、SETI研究所の共著者スチュ・パイローズは述べた。

Th