Hatás és helyei a földön
Mint már említettük, a meteoroidok térfogatuk nagy részét elveszítik a földi légkörben történő repülésük során, így sok kisebb tárgy nem éri el a föld felszínét. Kivételt képez a meteoritpor, amely olyan kicsi, hogy nem hullik, hanem lecsöpög.
5.1 A néhány kiló tömegű meteoritok
A legtöbb meteorit csak kisebb lyukakat hagy néhány centimétertől egy deciméterig mélyen a föld felszínén. A kb. 10 kg alatti tömegű meteoritok nem élik túl a légköri repülést. A merülés szögének és a sebességnek azonban nagy szerepe van, így általános állítások nem adhatók.
Például a ramsdorfi kő meteorit, amelynek súlya kb. 5 kg, és amely 1958. július 26-án hullott le a westfaliai Ramsdorfban, 40 centiméter mély csővezetéket okozott egy veteményeskertben. A 127 kg súlyú Ensisheim mennydörgőkő 1,50 m mélyen érte a búzamezőt. A treysai 63 kg-os vas-meteorit, amely 1916. április 3-án Hessenbe esett, 1,60 m mélységből került elő. A zuhanó meteoritok többsége nem "mennyei lövedék", csak az esés sebessége van.
5,2 Meteoritok legfeljebb 60 tonna tömegig
Csak a több tonna tömegű meteoroidok képesek fenntartani saját sebességük egy részét a föld felszínéig.
Ugyanakkor nem hagynak maguk után semmilyen ütközési krátert sem, hanem többé-kevésbé mélyen beleásják magukat a földkéregbe. Mivel a légellenállás élesen lassítja a meteoroid sebességét, egy test már használta fel saját sebességét 10-15 km magasságban, és csak a földre zuhan. A zuhanási sebesség 100-300 m/s.
A meteorit legnagyobb egyetlen lelete a namíbiai Hoba meteorit. 1920-ban fedezték fel, csupán 1,50 m mélyen a talajban. A meteorit, egy ataxit, súlya 60 tonna, védett. Újabb meteorzápor esett Namíbiában az őskorban, amelyből ma már több mint száz egyedi példány ismert. A gibeoni meteoritok közül 31 látható a windhoeki piacon.
5.3 100 tonna feletti súlyú meteoritok
A 100 tonnánál nagyobb tömegű meteoroidok nem veszítik el a sebességet, amikor a légkörünkön repülnek. A légkörünk túl vékony ahhoz, hogy hatékonyan lelassítsuk a meteoroidot. Eredeti sebességgel repül át a légkörben, és pusztítást okozhat az ütközés során.
A kompressziós fázisban a meteoroid és a felszín összenyomódik. Úgy gondolják, hogy a nyomás a normál légköri nyomás millióinak többszörösét éri el. A kompakt kőzetet eredeti térfogatának harmadára tömörítik. A kőzet tömege folyadékként áramlik.
A kidobási vagy feltárási szakaszban a kőzetek és az anyagok kidobódnak a kráterből. A meteoroid nagy része nagyon magas hőmérsékleten elpárolog és felrobban. A becsapódó kráter körül kidobott anyagból készült perem képződik. A tömbök akkorák lehetnek, mint a családi házak.
A deformációs szakaszban a kidobott anyagok részben visszaesnek, a kráter falai összeomlanak és befelé csúsznak. A felszín alatti nyomás enyhül, a felszín visszafelé lendül. A 10 km átmérőnél nagyobb kráterekben gyakran van egy középső domborulat, egy központi domb (a holdkráterekben jól látható).
Csillagászati szempontból a hold és a föld közel vannak egymáshoz. A korábbi időkben egyformán eltalálták őket a meteoritok. A légkör és az időjárás hiánya miatt azonban a hold kráterei jól megőrződtek.
Azokat a krátereket, amelyek gyanúja szerint eltalálták a meteoritok, becsapódási krátereknek vagy asztroproblémáknak hívják. Állítólag világszerte 70 becsapódó kráter található, amelyek közül 20 biztonságosnak tekinthető. Ilyen szerkezetek láthatók a légifotókon, sokukat űrsikló képek révén fedezték fel, köztük a namíbiai Red Ridge krátert. Sajnos a gyémánt korlátozás alatt álló helye megakadályozza a pontos elemzést.
5.3.1 A meteor kráter Arizonában
A világ leghíresebb krátere valószínűleg az arizonai Flagstaffban található "Meteor-kráter" (Barringer-kráternek is nevezik Barringer mérnök után, aki ott fúródott, hogy megtalálja a leesett meteorit nagy részét). Az ott kis mennyiségben található vas-meteorit töredékeit "Canyon Diabolo" néven forgalmazzák.
Körülbelül 20–22 000 évvel ezelőtt mintegy 30 tonna tömegű vas-meteorit hullott a Földre. Shoemaker geológus a meteor robbanási erejét 1,7 megatonnás TNT-re és 15 km/s-ra becsüli. 20 000 év a földi kráter fiatal kora, ami megmagyarázza a kráter alig homályos és könnyen felismerhető alakját.
5.3.2 A Nördlinger Ries
A Nördlinger Ries egy körülbelül 15 millió évvel ezelőtti meteorit-ütésnek köszönheti alakját. Nürnberg, Stuttgart és München városai között található, az eredetileg 11 km széles és 700-800 m mély becsapódási kráter alakja el van rejtve. Úgy gondolják, hogy a földfelszín felé körülbelül egy kilométer átmérőjű és 70 000 km/h sebességű kő meteorit száguldott. A 6,6 millió atmoszférás nyomású lökéshullám hatására a meteorit és az érintett felszín térfogatának felére szorult. 30.000 Celsius-fokos hőmérséklet keletkezett. A meteorit és a talaj 250 000 Hirosima bomba romboló erejével egyenértékű erővel párolog el.
A meteoritból semmi sem maradt. A hatás azonban ismert nyomok alapján igazolható: voltak tengeri lerakódások a kráterben, ütésnyomok üledékes kőzetekben és egy új ásványi anyag, amely csak nagy nyomáson képződik, suevite.
Cipész és Chao megvizsgálták a Nördlinger Ries-t, és olyan nyomokat találtak, amelyeket csak meteorit ütközés hozhatott létre. A suevit megfelel az ásványi koesitnek; csak olyan nyomáson és hőmérsékleten keletkezik, mint amilyen a meteorit becsapódása.
5.3.3 A feltételezett meteoritesés a Tunguskában
1908. június 30-án hatalmas katasztrófa történt a szibériai tajga egyik leginkább megközelíthetetlen területén, a Tunguskában. A transzszibériai vasúton utazók még 600 km-re is fényes, vakító tűzgömböt figyeltek meg. 65 km-es körzetben (Vanovara kereskedelmi állomás) az embereket a földre dobták, betörték az ablakokat, egyszerű fakunyhókat fújtak át. A por hónapokig tartózkodott a légkörben, napközben elsötétítette a napot, és az éjszakát napsütéssé tette (a légkör részecskéin szóródó fény = pinatubo).
Csak 19 évvel később érkezett az első expedíció a pusztított területre. A robbanás közepétől már 40 km-re a kutatók milliók felborult és leromlott fatörzsét találták, amelyek sugárirányban távolabbra mutatnak a robbanás közepétől. Minél közelebb kerültél a centrumhoz, annál inkább nőttek a márkák. A fák egy része még mindig állt, de leromlott és lebetegedett, megégett és levette koronáját. Magában a központban minden megégett, de nem volt kráter vagy meteorit anyag.
A számítógépes szimulációk manapság úgy vélik, hogy a katasztrófa rekonstruálható: 50-100 m nagyságú széntartalmú meteorit valószínűleg 6-10 km-re robbant fel a föld felszíne felett. Az általa generált nyomáshullám több ezer Hirosima bomba erejével rendelkezett.
6. Helyszínek
6.2 Sztratoszféra
A föld évente kering a nap körül egy elliptikus pályán. A nap a Kos, Bika, Ikrek, Rák, Oroszlán, Szűz, Mérleg, Skorpió, Ophiuchus, Nyilas, Bak, Vízöntő, Halak csillagképek előtt áll egy év alatt. Ezt a látszólagos utat hívják ekliptikus vagy zodiákus körnek. Mivel a föld tengelye kb. 23 ° 27'-rel hajlik (változó) e pálya felé, az a szög, amelyen ez a sík látható az égen, az évszakoktól függően változik.
Nyáron az ekliptika délben magasan az égtáj felett van, télen pedig mélyen alul. Tavasszal az ekliptika este meredek és reggel lapos, ősszel reggel meredek és este a láthatár felett sík. Az Egyenlítő közelében az ekliptika mindig nagyon meredeken van a horizont felett, mert az égi egyenlítő ott merőleges. Ez igaz a déli féltekén is, mert ott az évszakok ennek megfelelően megfordulnak.
Az ekliptikus sík körül rengeteg por és gáz halmozódott fel, mint a legapróbb részecskék, amelyek bizonyos körülmények között megtörik a napsugarat, és elbűvölő fényjátékot hoznak létre a föld lakói számára, a híres sarki fények, a Van Allen öv körüli fényjelenségek és az állatöv fénye.
Az állatöv vagy az állatöv fényének intenzitása az ekliptika helyzetétől függően változik. Leginkább a trópusokon látható, ahol az ekliptika meredek a láthatárig. Mivel a mikrometeoritok a Nap közelében nagyobb mennyiségben vannak, és intenzitásuk a Naptól való távolság növekedésével csökken, az állatöv fénye háromszög alakú, amelynek hegye az űrbe irányul, az alap megfelel a horizontnak.
Megállapították, hogy az állatöv fénye nincs kitéve ingadozásoknak, ezért mindig állandó. Ez azonban azt jelentené, hogy a részecskék teljes tömege állandó lenne. Ez azonban nem igaz. A 0,001 mm-es és annál nagyobb részecskék ismét sugározzák az elnyelt napfényt, és a holtágnak köszönhetően annyi energiát veszítenek, hogy lassan a nap felé forognak (sok ezer év alatt), és abszorbeálják őket. Így a nap körüli mikrometeoritok számának idővel csökkennie kell. Úgy gondolják, hogy a planetoidok vagy üstökösök részecskéi jelentik az új anyag forrását.
6.3 Antarktisz és jégsivatagok
1969-ben a japán sarkkutatók kilenc meteoritot találtak az Antarktiszon. Miután kiderült, hogy nem egyetlen törött meteorit véletlenszerű megtalálása, hanem különböző meteoritok hullottak le különböző időpontokban, megkezdődött az antarktiszi meteoritok szisztematikus keresése.
Nem több és nem kevesebb meteorit esik az Antarktiszon, mint a világ más részein. Néhány meteorit azonban évezredek alatt felhalmozódott ott, és csak fel kell őket venni. Egy ilyen sötét test sokkal jobban észrevehető fehér alapon, mint a földön vagy a fűben.
A meteoritokat hamarosan hó borítja az Antarktiszon. A hó jéggé változik, és menthetetlenül a part felé csúszik, ahol a tengerbe zuhan. Csak ott, ahol a hegyi korlátok megállítják a jeget, az alsó jégrétegek el vannak gátolva, beleértve a felfelé tolódó meteoritokat és a befagyott meteoritokat. A napfény és az extrém szél hagyja, hogy a jég elpárologjon, és szabadon fújja a meteoritokat, messziről láthatóak.
Az antarktiszi "meteoritkincstár" másik előnye, hogy nagyszámú kő meteoritot találtak ott. Ezek a normál földön nem élnek túl sokáig, mert ugyanazoknak az időjárási folyamatoknak vannak kitéve, mint a földi kőzetek.
Sok ezer tárgyat találtak néhány éven belül. 1995-ig a talált meteoritrészek száma 15 900 volt, a meteoritfajok száma 12 100 volt. A felépülés során az ember klinikai tisztasággal dolgozik. A tárgyakat nem érinti puszta kézzel, még kesztyűvel sem, hanem steril teflonzacskókba tesszük, csomagolva és a legsterilebb körülmények között tároljuk a hustoni Johnson Űrközpontban. Az egyik megpróbálta kizárni a földi anyagokkal való szennyeződést. Ez egyedülálló lehetőséget kínált a jelenlévő földönkívüli szerves molekulák kimutatására.
A meteorit legfontosabb példája, amely esetleg tartalmazhat naprendszerünk más bolygóiról származó életet, az Allan Hill 84001. marsi meteorit. Az 1984-es antarktiszi expedíció első meteoritjaként találták meg. Ezért kapta az "Allan Hill" jégmező nevét, az évet ( 19) 84. és az azt követő 001-es szám.
A meteoritot valószínűleg a Marsra meteorit becsapódása miatt robbantották le a felszínről, és katapultált az űrbe. Ez 3,6 milliárd évvel ezelőtt történt. Több ezer évnyi űrben a marsi szikla ütközött a földdel, valószínűleg 13 000 évvel ezelőtt.
Az ALH 84001-et csak 1996-ban vizsgálták a kutatók, és megállapították, hogy az a Marsból származik. Ebben olyan struktúrákat találtak, amelyekről azt hitték, hogy nanobaktériumok fosszilis maradványai. Mivel a meteoritokat különös gonddal vitték ki a jégből, sok tudós úgy gondolja, hogy a szárazföldi baktériumok általi szennyeződés nem lehetséges. A kérdés azonban nyitott, és jelenleg heves viták folynak róla.
6.4 Homokos sivatagok
Most, hogy a meteoritok célzott keresése különösen sikeresnek bizonyult, a kutatás a föld homokos sivatagaiban is elkezdődött.
Különösen akkor sikeres, ha a meteoritok kiemelkednek a földtől. Ezért a felszínnek színdifferenciáltnak, síknak és növényzet nélkülinek kell lennie. Minél kevesebb nedvesség befolyásolja a meteorit tartósságát, annál jobb a meteorit állapota.
Ezt a feltételt a föld sivatagai adják meg. Azonban nem minden sivatag alkalmas, olyan területeknek kell lenniük, ahol a sötét, fekete meteoritok jól kiemelkednek a világos, sárgás háttérrel szemben, és a körülmények nem változhattak volna évezredek óta.
6.1 Véletlenszerű helyek
A meteoritlelet földrajzi eloszlása a föld felszínén arra utal, hogy nincs olyan terület, amelyet előnyben részesítenének és hátrányos helyzetűek lennének. A meteorit-esések az egész világon megtörténnek.
A helyszínekről azonban nem lehet következtetéseket levonni. Jelentősen több meteorit található a homok- és jégsivatagokban, mint bárhol máshol a földön. De ez azért van, mert évezredek óta ott halmozódnak. Csak a közelmúltban gyűjtöttek meteoritokat a sivatagokból és a jégsivatagokból.