כדור הארץ אינו זר למטאורים. למעשה, ממטרי מטאורים הם אירוע קבוע, שם חפצים קטנים (מטאורואידים) נכנסים לאטמוספירה של כדור הארץ וקורנים בשמי הלילה. מכיוון שרוב העצמים הללו קטנים יותר מגרגיר חול, הם אף פעם לא מגיעים לפני השטח ופשוט נשרפים באטמוספרה. אך לעיתים קרובות מטאור בגודל מספיק יביא אותו להתפוצץ מעל פני השטח, שם הוא יכול לגרום נזק ניכר.
דוגמא טובה לכך היא המטאוריד צ'ליאבינסק שהתפוצץ בשמי רוסיה בפברואר 2013. אירוע זה הדגים עד כמה נזק מטאוריט שפרץ אוויר יכול להסביר והדגיש את הצורך במוכנות. למרבה המזל, מחקר חדש מאוניברסיטת פורדו מצביע על כך שהאווירה של כדור הארץ היא למעשה מגן טוב יותר מפני מטאורים ממה שנתנו לה קרדיט.
המחקר שלהם, שנערך בתמיכת משרד ההגנה הפלנטרית של נאס"א, הופיע לאחרונה בכתב העת המדעי מטאוריטיקה ומדע פלנטרי - תחת הכותרת "חדירת אוויר משפרת את השבר של כניסת המטאורואידים". צוות המחקר כלל מרשל טבתא וג'יי מלוש, עמית מחקר לאחר הדוק ופרופסור במחלקה למדעי האדמה, האטמוספירה והפלנטרית (EAPS) באוניברסיטת פרדו, בהתאמה.
בעבר, החוקרים הבינו שמטאורואידים מתפוצצים לרוב לפני שהם מגיעים לפני השטח, אך הם היו אובדי עצות בכל מה שקשור להסבר מדוע. לצורך המחקר, טבתא ומלוש השתמשו במטאורואיד צ'ליאבינסק כמחקר מקרה כדי לקבוע בדיוק כיצד מטאורואידים מתפרקים כשהם פוגעים באטמוספירה שלנו. באותה תקופה הפיצוץ הפתיע למדי, וזה מה שאפשר נזק כה נרחב.
כשנכנס לאטמוספירה של כדור הארץ, המטאורואיד יצר כדור אש בוהק והתפוצץ דקות אחר כך, ויצר את אותה כמות אנרגיה כמו נשק גרעיני קטן. גל ההלם שהתקבל פוצץ חלונות, פצע כמעט 1500 איש וגרם נזק למיליוני דולרים. זה גם שלח שברים שנזרו לעבר פני השטח שהוחזרו, וחלקם אף היו רגילים למדליות אופנה למשחקי החורף בסוצ'י 2014.
אבל מה שהפתיע גם הוא כמה מהאשפה של המטרואיד התאוששה לאחר הפיצוץ. בעוד המטאורואיד עצמו שקל מעל 9000 טונות מטריים (10,000 טונות ארה"ב), רק כ- 1800 טון (2,000 טון ארה"ב) של פסולת התאוששו אי פעם. פירוש הדבר שמשהו התרחש באטמוספירה העליונה שגרם לו לאבד את רוב המסה שלו.
במטרה לפתור זאת, טבתא ומלוש החלו לשקול כיצד לחץ אוויר גבוה מול מטאור יחלחל אל נקבוביותיו וסדקותיו, דוחף את גוף המטאור לגזרים וגורם לו להתפוצץ. כפי שהסביר מלוש בהודעה לעיתונות של אוניברסיטת פורדו:
"יש שיפוע גדול בין אוויר בלחץ גבוה מול המטאור לבין ואקום האוויר שמאחוריו. אם האוויר יכול לנוע במעברים במטאוריט, הוא יכול בקלות להיכנס פנימה ולפוצץ חתיכות. "
כדי לפתור את התעלומה לאן הלכה המסה של המטאורואיד, טבתא ומלוש בנו דגמים שאפיינו את תהליך הכניסה של המטאוריד צ'ליאבינסק, שלקח בחשבון גם את המסה המקורית שלו וכיצד הוא התפרק עם הכניסה. לאחר מכן הם פיתחו קוד מחשב ייחודי המאפשר גם לחומר מוצק מגופו של המטאורואיד להתקיים בכל חלק מהחישוב. כפי שציין מלוש:
"חיפשתי משהו כזה כבר זמן מה. מרבית קודי המחשבים שאנו משתמשים בהם לצורך הדמת פגיעות יכולים לסבול חומרים מרובים בתא, אך הם ממוצעים הכל ביחד. חומרים שונים בתא משתמשים בזהותם האישית, שאינה מתאימה לחישוב מסוג זה. "
קוד חדש זה איפשר להם לדמות במלואם את חילופי האנרגיה והמומנטום בין המטאורואיד הנכנס לאוויר האטמוספרי המתחבר. במהלך ההדמיות הורשה אוויר שנדחף למטאורואיד להסתובב בפנים, מה שהוריד את חוזק המטאוריד באופן משמעותי. בעיקרו של דבר, אוויר הצליח להגיע אל פנים המטאורואיד וגרם לו להתפוצץ מבפנים החוצה.
זה לא רק שפתר את התעלומה לאן נעלמה המסה החסרה של המטאוריד בצ'ליאבינסק, אלא שהיא גם הייתה בקנה אחד עם אפקט פרץ האוויר שנצפה בשנת 2013. המחקר גם מצביע על כך שכאשר מדובר במטרואידים קטנים יותר, ההגנה הטובה ביותר של כדור הארץ היא האווירה שלה. בשילוב נהלי התרעה מוקדמים, שהיו חסרים במהלך אירוע המטרואיד צ'ליאבינסק, ניתן להימנע מפגיעות בעתיד.
אלה בהחלט חדשות טובות עבור אנשים המודאגים מהגנה פלנטרית, לפחות בכל הנוגע למטרואידים קטנים. עם זאת, סביר להניח כי גדולים מהם לא יושפעו מהאווירה של כדור הארץ. למרבה המזל, נאס"א וסוכנויות חלל אחרות מוודאות לפקח על אותם באופן קבוע, כך שניתן יהיה לקבל התראה מראש על הציבור אם תועה קרובה מדי לכדור הארץ. הם גם עסוקים בפיתוח אמצעים נגדיים במקרה של התנגשות אפשרית.
