Als ein Meteor mit einem Gewicht von 10.000 Tonnen im Februar 22,5 km über Tscheljabinsk, Russland, explodierte, lagerte die Explosion auch Hunderte Tonnen Staub in der Stratosphäre der Erde ab, und der KKW-Satellit Suomi der NASA war an der richtigen Stelle, um das zu verfolgen Meteorfahne für mehrere Monate. Was es sah, war, dass sich die Wolke der Explosion ausbreitete und sich innerhalb von vier Tagen vollständig um die nördliche Hemisphäre schlängelte.
Der Bolide mit einem Durchmesser von 18 Metern rutschte leise mit 18,6 Kilometern pro Sekunde in die Erdatmosphäre. Als der Meteor auf die Atmosphäre traf, verdichtete sich die Luft vor ihm schnell und erwärmte sich ebenso schnell, so dass sich die Oberfläche des Meteors zu erwärmen begann. Dies schuf den Schwanz aus brennendem Stein, der in den vielen Videos zu sehen war, die aus dem Ereignis hervorgingen. Schließlich explodierte der Weltraumfelsen und setzte mehr als das 30-fache der Energie der Atombombe frei, die Hiroshima zerstörte. Zum Vergleich: Der bodenauftreffende Meteor, der Massensterben auslöste, einschließlich der Dinosaurier, hatte einen Durchmesser von etwa 10 km und setzte etwa die 1-Milliarden-fache Energie der Atombombe frei.
Der Atmosphärenphysiker Nick Gorkavyi vom Goddard Space Flight Center, der mit dem Suomi-Satelliten arbeitet, hatte mehr als nur ein wissenschaftliches Interesse an der Veranstaltung. Seine Heimatstadt ist Tscheljabinsk.
"Wir wollten wissen, ob unser Satellit den Meteorstaub erkennen kann", sagte Gorkavyi, der die Studie leitete, die zur Veröffentlichung in der Zeitschrift Geophysical Research Letters angenommen wurde. "In der Tat sahen wir die Bildung eines neuen Staubgürtels in der Stratosphäre der Erde und erreichten die erste weltraumgestützte Beobachtung der langfristigen Entwicklung einer Bolidenfahne."
Das Team sagte, es habe jetzt beispiellose Messungen durchgeführt, wie der Staub der Meteorexplosion einen dünnen, aber zusammenhängenden und anhaltenden stratosphärischen Staubgürtel bildete.
Ungefähr 3,5 Stunden nach der ersten Explosion entdeckte der Limb Profiler des Ozone Mapping Profiling Suite-Instruments auf dem Satelliten der NASA-NOAA Suomi National Polar-Orbiting Partnership die Wolke hoch in der Atmosphäre in einer Höhe von etwa 40 km (25 Meilen) und bewegte sich schnell nach Osten bei etwa 300 km / h.
Am Tag nach der Explosion entdeckte der Satellit, dass die Wolke im Jet weiter nach Osten floss und die Aleuten erreichte. Größere, schwerere Partikel verloren an Höhe und Geschwindigkeit, während ihre kleineren, leichteren Gegenstücke in der Luft blieben und die Geschwindigkeit beibehielten - im Einklang mit Windgeschwindigkeitsschwankungen in den verschiedenen Höhen.
Am 19. Februar, vier Tage nach der Explosion, hatte sich der schnellere, höhere Teil der Wolke vollständig um die Nordhalbkugel und zurück nach Tscheljabinsk geschlichen. Die Entwicklung der Wolke ging jedoch weiter: Mindestens drei Monate später blieb ein nachweisbarer Gürtel aus Bolidenstaub um den Planeten bestehen.
Gorkavyi und Kollegen kombinierten eine Reihe von Satellitenmessungen mit atmosphärischen Modellen, um zu simulieren, wie sich die Wolke aus der Bolidexplosion entwickelte, als der stratosphärische Jetstream sie um die Nordhalbkugel trug.
"Vor dreißig Jahren konnten wir nur feststellen, dass die Wolke in den stratosphärischen Jetstream eingebettet war", sagte Paul Newman, Chefwissenschaftler von Goddards Atmospheric Science Lab. „Mit unseren Modellen können wir heute den Boliden genau verfolgen und seine Entwicklung verstehen, wenn er sich rund um den Globus bewegt.“
Die NASA sagt, dass die vollständigen Auswirkungen der Studie noch abzuwarten sind. Wissenschaftler haben geschätzt, dass jeden Tag etwa 30 Tonnen kleines Material aus dem Weltraum auf die Erde treffen und hoch in der Atmosphäre schweben. Mit der Satellitentechnologie, mit der kleine atmosphärische Partikel genauer gemessen werden können, sollten Wissenschaftler in der Lage sein, besser abzuschätzen, wie viel kosmischer Staub in die Erdatmosphäre gelangt und wie diese Trümmer die stratosphärischen und mesosphärischen Wolken beeinflussen könnten.
Es wird auch Informationen darüber geben, wie häufig Bolidenereignisse wie die Explosion von Tscheljabinsk auftreten können, da viele über Ozeanen oder unbewohnten Gebieten auftreten können.
"Jetzt im Weltraumzeitalter können wir mit all dieser Technologie ein ganz anderes Verständnis der Injektion und Entwicklung von Meteorstaub in der Atmosphäre erreichen", sagte Gorkavyi. "Natürlich ist der Tscheljabinsker Bolide viel kleiner als der" Dinosaurier-Killer ", und das ist gut so: Wir haben die einmalige Gelegenheit, eine potenziell sehr gefährliche Art von Ereignis sicher zu untersuchen."
Quelle: NASA
