Bumi tidak asing dengan meteor. Faktanya, hujan meteor adalah kejadian biasa, di mana benda-benda kecil (meteoroid) memasuki atmosfer bumi dan memancar di langit malam. Karena sebagian besar benda-benda ini lebih kecil dari sebutir pasir, mereka tidak pernah mencapai permukaan dan hanya terbakar di atmosfer. Namun seringkali, sebuah meteor dengan ukuran yang cukup akan berhasil menembus dan meledak di atas permukaan, tempat ia dapat menyebabkan kerusakan yang cukup besar.
Contoh yang baik dari hal ini adalah meteoroid Chelyabinsk, yang meledak di langit di atas Rusia pada bulan Februari 2013. Insiden ini menunjukkan betapa banyak kerusakan yang dapat dilakukan oleh meteorit semburan udara dan menyoroti perlunya kesiapan. Untungnya, sebuah penelitian baru dari Universitas Purdue menunjukkan bahwa atmosfer Bumi sebenarnya adalah perisai yang lebih baik terhadap meteor daripada yang kita berikan penghargaan.
Studi mereka, yang dilakukan dengan dukungan Kantor Pertahanan Planet NASA, baru-baru ini muncul dalam jurnal ilmiah Ilmu Meteoritik dan Planet - berjudul "Penetrasi Udara Meningkatkan Fragmentasi Memasuki Meteoroid". Tim studi terdiri dari Marshall Tabetah dan Jay Melosh, seorang associate research postdoc dan seorang profesor di departemen Earth, Atmospheric, dan Planetary Sciences (EAPS) di Purdue University, masing-masing.
Di masa lalu, para peneliti telah memahami bahwa meteoroid sering meledak sebelum mencapai permukaan, tetapi mereka bingung ketika harus menjelaskan mengapa. Demi penelitian mereka, Tabetah dan Melosh menggunakan meteoroid Chelyabinsk sebagai studi kasus untuk menentukan secara tepat bagaimana meteoroid pecah ketika mereka mengenai atmosfer kita. Pada saat itu, ledakan datang sebagai kejutan, yang memungkinkan kerusakan parah.
Ketika memasuki atmosfer Bumi, meteoroid itu menciptakan bola api yang terang dan meledak beberapa menit kemudian, menghasilkan jumlah energi yang sama dengan senjata nuklir kecil. Shockwave yang dihasilkan meledak jendela, melukai hampir 1500 orang dan menyebabkan jutaan dolar dalam kerusakan. Itu juga mengirim pecahan melemparkan ke arah permukaan yang pulih, dan beberapa bahkan digunakan untuk medali fashion untuk 2014 Sochi Winter Games.
Tapi yang juga mengejutkan adalah berapa banyak puing meteroid yang ditemukan setelah ledakan. Sementara meteoroid itu sendiri berbobot lebih dari 9000 metrik ton (10.000 US ton), hanya sekitar 1800 metrik ton (2.000 US) puing yang pernah ditemukan. Ini berarti bahwa sesuatu terjadi di atmosfer atas yang menyebabkan kehilangan sebagian besar massanya.
Mencari untuk memecahkan ini, Tabetah dan Melosh mulai mempertimbangkan bagaimana tekanan udara tinggi di depan meteor akan meresap ke dalam pori-pori dan retakan, mendorong tubuh meteor terpisah dan menyebabkannya meledak. Seperti yang dijelaskan Melosh dalam siaran pers Purdue University News:
"Ada gradien besar antara udara bertekanan tinggi di depan meteor dan kekosongan udara di belakangnya. Jika udara bisa bergerak melalui lorong-lorong di meteorit, itu dapat dengan mudah masuk dan meniup potongan-potongan. "
Untuk memecahkan misteri di mana massa meteoroid pergi, Tabetah dan Melosh membangun model yang menandai proses masuknya meteoroid Chelyabinsk yang juga memperhitungkan massa aslinya dan bagaimana ia pecah saat masuk. Mereka kemudian mengembangkan kode komputer unik yang memungkinkan bahan padat dari tubuh dan udara meteoroid ada di bagian mana pun dari perhitungan. Seperti yang ditunjukkan Melosh:
“Saya sudah mencari sesuatu seperti ini untuk sementara waktu. Sebagian besar kode komputer yang kita gunakan untuk mensimulasikan dampak dapat mentolerir banyak bahan dalam sel, tetapi mereka meratakan semuanya secara bersamaan. Bahan berbeda dalam sel menggunakan identitas individualnya, yang tidak sesuai untuk jenis perhitungan ini. ”
Kode baru ini memungkinkan mereka untuk sepenuhnya mensimulasikan pertukaran energi dan momentum antara meteoroid yang masuk dan udara atmosfer yang berinteraksi. Selama simulasi, udara yang didorong ke meteoroid diizinkan untuk meresap ke dalam, yang menurunkan kekuatan meteoroid secara signifikan. Intinya, udara bisa mencapai bagian dalam meteoroid dan menyebabkannya meledak dari dalam ke luar.
Ini tidak hanya memecahkan misteri kemana perginya massa meteoroid Chelyabinsk, itu juga konsisten dengan efek semburan udara yang diamati pada 2013. Studi ini juga menunjukkan bahwa ketika menyangkut meteroid yang lebih kecil, pertahanan terbaik Bumi adalah atmosfernya. Dikombinasikan dengan prosedur peringatan dini, yang kurang selama peristiwa meteroid Chelyabinsk, cedera dapat dihindari di masa depan.
Ini tentu saja kabar baik bagi orang-orang yang peduli tentang perlindungan planet, paling tidak jika ada meteroid kecil. Namun, yang lebih besar tidak akan terpengaruh oleh atmosfer Bumi. Untungnya, NASA dan badan antariksa lainnya membuat titik untuk memantau ini secara teratur sehingga masyarakat dapat diperingatkan jauh sebelumnya jika ada yang terlalu dekat dengan Bumi. Mereka juga sibuk mengembangkan tindakan balasan jika terjadi tabrakan.
