Eeuwenlang heeft de mensheid ze 'vallende sterren' genoemd en er verder niet bij stilgestaan. Maar wetenschappers hebben nu nauwkeuriger gekeken naar wat er gebeurt wanneer ruimterotsen de atmosfeer van de aarde binnendringen en - cruciaal - de reis overleven. Na het bestuderen van video's en foto's van 75 meteorietinslagen hebben onderzoekers zeven duidelijke fasen geïdentificeerd die beschrijven hoe deze objecten in meteorieten veranderen. De analyse, gepubliceerd in Meteoritics & Planetary Science, onthult dat smelten en uiteenvallen een veel grotere rol spelen dan eerder werd gedacht bij het bepalen hoeveel materiaal een rots verliest, hoe snel hij afremt en waar zijn fragmenten uiteindelijk neerkomen.

"We dachten vroeger dat massieve rotsen zouden verdampen door de enorme hitte en het felle licht dat bij de luchtbotsing ontstaat," zei meteoorastronoom en hoofdauteur Dr. Peter Jenniskens van het SETI Institute en NASA Ames Research Center. "We ontdekten in plaats daarvan dat eerst smelten en dan fragmentatie bepaalt hoe een rots massa verliest." Met andere woorden, het romantische idee van een rots die simpelweg verbrandt, wordt vervangen door een gewelddadiger drama in meerdere bedrijven.

De reis begint in Fase 1, hoog boven de aarde, waar de atmosfeer dicht genoeg wordt voor de inkomende rots om een schokgolf voor zich uit te genereren. Terwijl de rots botst met luchtmoleculen, warmen zowel het oppervlak als het omringende gas op en beginnen te gloeien, wat de lichtstreep produceert die algemeen bekend staat als een meteoor of 'vallende ster'. Tijdens Fase 2 reist de meteoor door steeds dichtere lucht, waardoor de helderheid toeneemt. Sommige meteoren vertonen ook herhaalde helderheidsveranderingen, die kunnen onthullen hoe snel ze draaien. Van de snelst roterende objecten die werden onderzocht, duurde een volledige rotatie tussen 0,5 en 5 seconden - een duizelingwekkende draai voor een rots.

Tegen Fase 3 is de meteoor veel helderder geworden en ontwikkelt zich tot een vuurbal. Op dit punt wordt smelten het primaire proces dat verantwoordelijk is voor het verwijderen van materiaal van de rots. De intense luchtstroom strippt gesmolten materiaal van het oppervlak, waardoor druppeltjes ontstaan die blijven verdampen nadat ze zich van het hoofdlichaam hebben losgemaakt. "In het laboratorium kunnen we niet de hoeveelheid straling genereren die optreedt bij een natuurlijke atmosferische binnenkomst bij die snelheden," zei Eric Stern, voorheen bij NASA Ames en nu hoofdwetenschapper bij Hyperspace Technologies, Inc. "Rots zou in plaats daarvan agressief kunnen fragmenteren en eroderen, maar dan zouden we niet de waargenomen systematiek verwachten in hoe vuurballen helderder worden." Vertaling: het lab kan de kosmos niet helemaal repliceren, maar de vuurballen gedragen zich volgens het script.

De vuurbal komt Fase 4 binnen op een hoogte van ongeveer 60 kilometer, wanneer het smelten een relatief stabiel evenwicht bereikt. Tijdens deze fase blijft de helderheid van de vuurbal bijna constant of neemt gestaag toe. Volgens de onderzoekers kan smelten alleen al uiteindelijk tot 40 procent van de oorspronkelijke massa van de rots verwijderen - een aanzienlijk dieetplan voor een ruimterots.

Terwijl de vuurbal afdaalt in dichtere lagen van de atmosfeer, begint de toenemende luchtdruk de rots te breken. Dit markeert het begin van Fase 5, wanneer stukken zich van het hoofdlichaam losmaken en herhaalde lichtflitsen kunnen produceren. Een bijzonder verrassende bevinding was hoe vroeg dit uiteenvallen begint. De onderzoekers ontdekten dat rotsen kunnen beginnen te fragmenteren wanneer de luchtdruk op hun vooroppervlak slechts ongeveer een vijfde bereikt van de sterkte die is gemeten in meteorieten die op aarde zijn teruggevonden. Ze suggereren dat verwarming tijdens de atmosferische binnenkomst, samen met scheuren die zijn achtergelaten door eerdere botsingen in de ruimte, de rotsen voldoende kunnen verzwakken om dit onverwachte gedrag te verklaren. Het is tijdens deze fase dat de resterende rots snel begint te krimpen en aanzienlijke vertraging ondervindt. Hoe uitgebreider hij fragmenteert, hoe sneller hij snelheid verliest. "We waren in staat om die vertraging door fragmentatie te koppelen aan de eerdere wiskundige beschrijvingen op basis van ablatie," zei co-auteur Stu Pilorz van het SETI Institute.

De