Kappale asteroidivyöhykkeeltä putosi sirpaleina Inarin Vätsäriin

Tulipallon lentoradan mallinnus. Keltainen viiva näyttää 

tulipallon putoamisen vaiheen. Musta kaareva nuoli 

kuvastaa pimeän putoamisen vaihetta, jonka aikana 

suuri määrä palasia on päätynyt Vätsärin erämaahan 

punaisella merkitylle seudulle. 

 Kuva Jarmo Moilanen / Google / Ursa.

Ursa

Torstai-iltana 16.11. klo 18.40 Suomessa, Pohjois-Ruotsissa ja Norjassa sekä Kuolan niemimaalla havaittiin poikkeuksellisen kirkas tulipallo. Sen lentoradan mallinnus on valmistunut. Ursan    tulipallotyöryhmän mukaan meteoriitin kappaleet päätyivät Vätsärin erämaahan Inarista koilliseen.

Tulipallon synnyttänyt asteroidia pienempi kappale eli meteoroidi osui maapallon ilmakehään Suomen Lapin yllä. Kappale taivalsi aluksi noin 13 kilometriä sekunnissa. Se syttyi valoisaksi Ivalon lounaispuolella 91 kilometrin korkeudella.

"Tyypillisen kivimeteoriitin tiheydelle laskettuna kohteen alkuperäinen halkaisija oli noin puoli metriä", Ursan tulipallotyöryhmän matemaatikko Esko Lyytinen arvioi. "Sen massa avaruudessa ennen maapalloon törmäämistä oli arviolta noin 100–300 kilogramman luokkaa."

Meteoroidi eteni Pohjois-Lapin yllä loivasti kohti koillista. Vaikuttavan tulipallon lento kesti 9,5 sekuntia, mikä on epätavallisen pitkä aika. Ursan Taivaanvahti-palveluun saapui ilmiöstä runsaat puoli sataa havaintoa.

"Kohteen valoisa lento päättyi myös huomattavan matalalla, vain noin 20 kilometrin korkeudella Inarijärven koillisen kulman yläpuolella", Lyytinen kuvailee. "Näinkin matalalle selviävät tulipallot ovat jokseenkin varmasti meteoriitin pudottajia."

Lennon varrella tapahtui yhteensä neljä näyttävää välähdystä, jotka lentoradan alta nähtynä olivat sokaisevan kirkkaita. Ne johtuivat kappaleen lohkeilusta pienempiin osiin.

Kappale liikkui ilmakehässä moninkymmenkertaisesti (~50×) ääntä nopeammin mikä synnytti voimakkaan paineaallon. "Tämän paineaallon lentoreitin alla ja lähellä olleet ihmiset ovat kuulleet sen rajuna räjähdyksenkaltaisena pamauksena", Jarmo Moilanen tulipallotyöryhmästä kertoo.

"Paineaalto oli niinkin voimakas, että se sai ikkunat ja talot tärähtämään ja eräät havaitsijat tunsivat sen kehossaan. Pamauksen jälkeen on kuulunut jyrinää. Nämä ovat tyypillisiä ääni-ilmiöitä suurten ja syvälle ilmakehään tunkeutuvien tulipallojen yhteydessä."

Tulipallovaiheesta selvinneet kappaleet ovat lopulta voimakkaasti hidastuneet ja päätyneet vapaaseen pudotukseen kohti maata. Tämä niin kutsutun pimeä putoamisvaihe kesti muutamia minuutteja. Putoamisen aikana tuulet ovat riepotelleet sirpaleita sivuun alkuperäiseltä lentoreitiltä.

Meteoroidin alkuperäisestä noin 100 – 300 kilon massasta suurin osa tuhoutui ilmakehässä.

"Mallinnuksen perusteella on kuitenkin käytännössä varmaa, että osa materiaalista selvisi maanpinnalle asti.  Kaikkiaan meteoriitin kappaleita on voinut tulla alas jopa useita kymmeniä kiloja", Lyytinen toteaa.

"Tällaiset määrät ovat harvinaisia. Yleisempää on, että maanpinnalle tulee vain kymmeniä tai satoja grammoja tai korkeintaan muutamia kiloja."

Toisaalta hajoamisen jäljiltä huomattava osa kappaleista on kooltaan pieniä ja ne ovat levinneet noin 60 neliökilometrin laajuiselle putoamisalueelle. Meteoriittien löytäminen on siksi hyvin vaikeaa.


Haasteena Vätsärin erämaa

Kokonaan oma haasteensa on putoamisalue. Meteoriitti hajosi palasina Vätsäriin, joka on Suomen syrjäisin kolkka. Se sijaitsee Inarijärven takana ja sijaitsee aivan Norjan ja Venäjän rajojen tuntumassa.

"Alue on todellista erämaata. Siellä on louhikkoja, järviä ja etupäässä tiettömiä taipaleita. Moottorikelkalla kulkeminen edellyttää metsähallituksen lupaa", Marko Pekkola Ursasta kuvailee.

Alueella on käyty tiistaina 21.11. selvittämässä etsintäolosuhteita. "Vätsärissä vieraili suksilla hiihtäen neljä tulipallotyöryhmän jäsentä. He tutkivat lumitilannetta erilaisissa maastotyypeissä sekä mahdollisuuksia järjestää talven aikainen ensimmäinen etsintä."

Olosuhteet ovat etsijöiden mukaan odotetun haastavat. "Suurin ongelma on päivänvalon lyhyys ja pintalumen liikkuminen tuulen mukana. Mahdollisten pienimpien meteoriittien lumihankeen jättämät kolot ovat jo peittyneet viiden päivän aikana", Pekkola kuvailee. "Perjantaille odotettu lumisade tulee kätkemään loputkin jäljet. Näistä syistä pääasiallinen etsintä alueella tullaan tekemään lumien ja jäiden sulamisen jälkeen."

"Tämä on yli kymmeneen vuoteen isoin putoaminen Suomen alueelle. Vaikka maasto on vaikea ja syrjäisin mahdollinen, tehtävä ei ole mahdoton", Pekkola näkee. ”Yksittäisistä avaruuskivien etsintäretkistä suurin osa on aina tuloksettomia. Olennaista on, että onnistumistodennäköisyys kasvaa mitä enemmän alueella kulkee.”


Terveisiä Lappiin asteroidivyöhykkeeltä

Kappaleen radan ja putoamisalueen mallinnusta johti Ursan tulipallotyöryhmän matemaatikko Esko Lyytinen ja siihen osallistuivat työryhmän jäsenet Jarmo Moilanen, Janne E. Sievinen ja Matias Takala.

Lyytinen on kansainvälisesti tunnettu meteorien ja meteoriparvien ratojen tutkija. Hän laski valokuva- ja videomateriaalin perusteella Inarin tulipallon aiheuttaneen meteoroidin alkuperäisen radan avaruudessa.

Kappale oli kiertänyt Auringon kerran noin 2,5 vuodessa ja käynyt kierroksellaan vain hiukan maapallon radan sisäpuolella. Ratansa uloimmassa pisteessä meteoroidi on taivaltanut asteroidivyöhykkeellä Marsin radan ulkopuolella noin 2,7 kertaa Maa-Aurinko-etäisyyden päässä.

"Asteroidivyöhykkeen uloimmasta ratapisteestään kappale oli vaeltanut avaruudessa noin 700 miljoonan kilometrin matkan ennen kuin se törmäsi maapalloon Lapin yllä", Lyytinen vertaa etäisyyttä.

Jos Inarin tulipallon pudottamia meteoriitteja löydetään, kyseessä on yksi niistä meteoriiteista, joiden alkuperäinen kiertorata avaruudessa on voitu selvittää putoamiskuvista. Tällaisia tapauksia tunnetaan alle 40 koko maailmassa.

"Nämä harvat meteoriitit, joiden avaruuden rata on selvillä, ovat erityisen arvokkaita tutkijoille, sillä ne kertovat aurinkokunnan eri osien asteroidien koostumuksesta", Marko Pekkola toteaa.

Pekkola muistuttaa, että Ursan tulipallotyöryhmä onnistui vastaavassa tilanteessa huhtikuussa 2014. Työryhmän mallinnuksen ja Taivaanvahdin valokuvien ja kansalaishavaintojen avulla selvisi Kuolan niemimaalle pudonneen Annaman meteoriitin aurinkokuntarata ja putoamisalue.

"Annama tavattiin maastosta lasketulta alueelta", Pekkola sanoo. "Viimeksi nyt syksyllä Esko Lyytinen oli kansainvälisessä yhteistyössä mallintamassa Länsi-Kanadassa näkyneen suuren tulipallon rataa. Myös sen avaruuskiviä löytyi sieltä, minne niiden laskettiin pudonneen."

"Sattumalta matkaa Inarin tulipallon putoamisalueelta Annaman putoamisalueelle on vain sata kilometriä", Jarmo Moilanen huomauttaa. "Olen aina halunnut retkeillä Vätsärissä. Nyt siihen on ensi kesänä ainakin hyvä syy."

Löytyykö uusi meteoriparvi

Tulipallo, joka näkyi 28.4.2010. Kuva
Wikimedia Commons/Thomas Grau.

Monien meteoriparvien [1] runsaus voi vaihdella runsaastikin vuosien varrella. Joskus joku parvi aiheuttaa meteorimyrskyn, mutta useimpina vuosina se tuottaa juuri ja juuri havaittavissa olevan parven. Hyvin harvoin pystytään määrittämään tai ns. löytämään täysin uusi meteoriparvi. Tässä kuussa (23–24.5.) se on hyvällä onnella kuitenkin mahdollista.

Mahdollisen parven (CAM, toukokuun camelopardalidit) maksimin odotetaan olevan 24. päivänä kello 9–11 Suomen aikaa. Edellisenä yönä ennen auringonnousua havaitsijat voivat kuitenkin tehdä hienoja tulipallohavaintoja [2]. Parven radiantti [3] on Kirahvin tähdistössä korkealla pohjoisella taivaalla.

Mahdollinen parven ajatellaan aiheutuvan komeetta 209P/LINEAR jälkeensä jättämästä pölystä ja hieman isommista jää- ja kivilohkareista [4]. Tavallisesti komeettojen radalla oleva pöly ajelehtii aurinkotuulen mukana ja jokainen periheliohitus tuo oman pölyvanansa. Jos joku pölyvana ajautuu maapallon radan tuntumaan, niin ilmakehään joutuvat kappaleet saavat aikaan meteoriksi kutsuttuja ilmiöitä ilmakehässä.

Meteori-ilmiö syntyy, kun avaruudesta ilmakehään syöksyvän kappaleen etupuolelle [5] muodostuu ilman kompressio. Sen seurauksen ilman lämpötila kohoaa useisiin tuhansiin asteisiin. Hehkuva ilma höyrystää kappaleen olipa se sitten kiveä tai jäätä. Vain suurimmat kappaleet päätyvät niin syvälle ilmakehään, että putoamista vastustava voima saa yhdessä lämpövaikutuksen kanssa kappaleeseen niin suuret sisäiset jännitteet, että se pirstoutuu. Riittävällä nopeudella kappaleeseen voi siis syntyä samanlaisia voimia kuin betonilattiaan murskautuvaan vesilasiin. Pistoutuminen näkyy bolidina, eli kirkkaana leimahduksena.

Komeetta 209P/LINEAR löydettiin helmikuussa 2004 [6, 7]. Sen jälkeen sitä on seurattu, koska sen perihelipiste on Maan radan sisäpuolella. Aikaisemmin sen rata on ollut riittävän kaukana, joten varsinaista törmäysvaaraa ei ole ollut. Ratalaskelmia tehtäessä taaksepäin, on selvinnyt, että komeetta oli noin vuosisata sitten sellaisella radalla, jolle radalle jääneet pöly ja kivet ovat nyt lähestymässä maapallon rataa.

Komeetan pölyjäänteiden käyttäytymistä tutkinut Esko Lyytinen [8] kertoi Avaruusmagasiinille, että ulkomailla tehdyissä tutkimuksissa selvisi radalle jääneen pölyn olevan raekooltaan tavanomaista suurempaa. Tästä syystä osa meteoreista voi olla hyvinkin näyttäviä. Valitettavasti ennustetun maksimin aikaan Suomessa on päivä ja vaalea taivas estää muiden kuin kaikkein kirkkaimpien tulipallojen näkymisen. Joissakin arvioissa ZHR-luvuksi ennakoidaan jopa 200. Jos arviot ovat edes suuruusluokaltaan oikeita, parvi toteutuessaan olisi yksi merkittävimmistä meteoriparvista.

Huomautukset

[1] Meteoriparvia tunnetaan kaikkiaan 276, mutta vain 56 niistä tuottaa säännöllisiä ja havaittavia meteorisateita. Loput parvet voivat olla jo ammoin sitten tuhoutuneiden komeettojen jäänteitä, jotka silloin tällöin saattavat saada aikaan heikon meteorisateen. Parvet nimetään yleensä sen mukaan minkä tähdistön alueella niiden radiantti sijaitsee. 209P/LINEAR aiheutaman mahdollisen parven radiantti sijaitsee Kirahvin tähdistössä, jonka latinankielinen nimi on Camelopardalis.

[2] Meteoriparven maksimin ajankohdan ennakointi ei ole mahdollista tehdä kovinkaan tarkasti edes tunnetuille parville. Nyt kyseessä on mahdollinen (mutta ei varmistettu) ja ennen havaitsematon parvi, joten maksimin ajankohdan ja sen runsautta on käytännössä mahdoton arvioida kovinkaan tarkasti. Näin ollen parvi voi saavuttaa maksiminsa ennustetta aikaisemmin ja on parhaimmillaan Suomen yöaikana. Parvi voi myös viivästyä ja silloin se voikin olla näkyvissä vasta seuraavana yönä.

[3] Radiantti on kohta tai alue taivaalla, josta meteorit näyttäisivät tulevan, jos niiden ratoja jatkettaisiin tulosuuntaan taivaalla. Todellisuudessa meteoriparveen kuuluvat kappaleet tunkeutuvat maapallon ilmakehään samansuuntaisilla radoilla, mutta perspektiivi-ilmiö saa aikaan radiantin syntymisen. Ilmiö on sama kuin junanradassa, jossa kiskot ovat varmasti samansuuntaisia mutta horisontissa ne näyttävät yhtyvän samaan pisteeseen. Mahdollisen camelopardalien radiantin arvioidaan sijaitsevan kohdassa RA =  8 h (120°) , DEC = 79°.

[4] Komeetat ovat ”likaisia lumipalloja” tai ”lumisia likapalloja” miten kukin ne sitten haluaakaan määrittää. Niissä on vesijäähän sekoittuneena pölyä ja hienoa kivimurskaa, joiden kappalekoko on yleensä hyvin pieni. Periheliohituksen aikana komeetasta voi irrota isohkojakin jääkappaleita, jotka yleensä kuitenkin hajoavat edelleen pienemmiksi. Irronneet kappaleet jatkavat komeetan kanssa samalla radalla, mutta pölypilvien rata saattaa hieman muuttua auringon valon paineen ja aurinkotuulen vaikutuksesta.

[5] Usein näkee ja kuulee väitettävän että, meteori-ilmiö johtuu ilman ja avaruudesta tulevan kappaleen välisestä kitkasta. Kitka on kuitenkin suhteellisen pieni tekijä meteori-ilmiön aikana, sillä se ei pysty aikaansaamaan riittävää kuumentavaa vaikutusta. Vasta varsinaisen meteori-ilmiön jälkeen, jos höyrystymiseltä on jotakin jäänyt jäljelle, kitka tulee merkittäväksi kappaleen putoamisvauhtia hillitsevänä tekijänä. Tämä tapahtuu vasta sitten kun putoamisvauhti on vähentynyt lähemmäksi äänen nopeutta tai sen alle.

Syvemmällä ilmakehässä ja hitaammassa putoamisessa ilman viskositeeti ja kappaleen aerodynaaminen muoto nousee hyvin helposti määrääväksi tekijäksi vapaan putoamisliikkeen nopeutta määriteltäessä. Terminaalinopeus lähellä maanpintaa on noin 60–70 m/s riippuen kappaleen muodosta.

[6] Löytö tehtiin Lincoln Near-Earth Asteroid Research projektissa yhteistyössä NASAn, the Massachusetts Institute of Technology Lincoln Laboratory:n ja Yhdysvaltain ilmavoimien kanssa.

[7] 209P/Linear -komeetan kiertoaika on 5,02 vuotta ja arviot ytimen koosta ovat noin 0,8 km luokkaa. Lähimmillään maapalloa komeetta on 29.5., jolloin etäisyyttä on noin 8 290 000 km. Se on komeettojen yhdeksänneksi lähin ohitus. Lyhyestä etäisyydestä huolimatta komeetan arvioidaan olevan kirkkaudeltaan vain noin 11^m, joten paljain silmin sen näkemiseen ei ole mitään mahdollisuuksia.

[8] Tutkijapari Esko Lyytinen ja Peter Jenniskens (NASA Ames Research Center) tutkivat komeettojen jättämien pölyvanojen ja Maan välisiä kohtaamisia.

Tulipallo sääkamerassa

Leikekuva Tampereen Ursan
sääkamerakuvasta.
Kuva © Tampereen Ursa ry. /
Kari A. Kuure

Tampereen Ursa ry. on varustanut tähtitornilleen Tampereen Kaupissa useita sääkameroita. Niiden tarkoituksena on näyttää yhdistyksen jäsenille ja muille TU:n nettisivuilla vieraileville Tampereella valitsevaa säätilaa. Kamerat ovat saaneet jo huomattavan suosion, sillä pohjoisen suunnatussa sääkamerassa näkyy heikotkin revontulet.

Maanantaina 21.10.2013 kello 19.46 saatiin osoitus siitä, että kameroista voi olla hyötyä myös muunlaisten havaintojen tekemisessä. Pohjoiseen suunnatun kameran kuviin tallentui kirkas tulipallo, joka ensiarvioiden mukaan syöksyi lähes pystysuoraan avaruudesta kohti Maata jossakin Pohjois-Ruotsin ilmatilassa.

(Lisäys 24.10.2013) Esko Lyytinen (Ursan tulipallotyryhmä) määritti putoamispaikaksi Uumajan ja Skellefteån välimaaston ilmatilan. Lisäksi on mahdollista, että maanpinnalle asti on tullut pienempiä kivenlohkareita.

Tulipalloksi nimitetään meteoria, jonka kirkkaus ylittää Venuksen kirkkauden. Kirkkausasteikolla raja on –4,4^m kohdalla. Tulipallon kirkkaus kasvaa sitä mukaa kun se tule tiheämpiin ilmakerroksiin. Noin 40 km korkeudella siinä näkyy loppuleimahdus, jota kutsutaan bolidiksi. Usein kylläkin koko ilmiötä kutsutaan bolidiksi.  

Tulipallovideo.
© Tampereen Ursa ry./ Jouni Raunio &
Kari A. Kuure

Bolidi syntyy avaruudesta tulevan kapalleen pirstoutumisesta pieniksi kappaleiksi tai jopa pölyksi. Pirstoutumisen aiheuttaa suuri paine-ero kappaleen liikesuunnan- ja jättöpuolen välillä ja liikesuunnanpuoleisessa osassa syntyvät sokkiaallot, jotka tunkeutuvat itse kappaleeseen. Pirstoutumisessa on kyse suunnilleen samanlaisesta ilmiöstä kuin juomalasin pirstoutumisesta sen pudotessa lattialle. Ilmakehä on siis yhtä kovaa kuin betoni avaruudesta tulevan kapalleen törmätessä siihen. Keskimäärin saapumisvauhti on noin 25 km/s mutta se voi olla liki 70 km/s.

Joskus tulipallot voivat tunkeutua hyvinkin syvälle ilmakehään. Jos ne päätyvät noin 20 km korkeuteen, tai jopa sen alapuolelle, maanpinnalla kuullaan usein muutaman minuutin kuluttua jyrinää ja joskus jopa yliäänipamaus. Tšeljabinskin tapauksessa viime helmikuussa paineaalto rikkoi ikkunoita ja vaurioitti joitakin heikkokuntoisia rakennuksia.

Tähtitieteellinen yhdistys Tampereen Ursa ry. on parantamassa valmiuksiaan tulipallojen seurannassa. Yhdistykselle on vielä syyskauden aikana tulossa kuvakentältään kokotaivaan kattava tulipallokamera, jonka toivotaan tallentavan merkittävästi enemmän tulipalloja ja kirkkaimpia meteoreja kuin mitä sääkameroiden kapeaan kuvakenttään ilmiöitä osuu. Kamerasta tulee olemaan hyötyä myös revontulien esiintymisen seurannassa.

Summakuva videokuvista. © Tampereen Ursa ry. / Kari A. Kuure.

Tähtiharrastajan tähtitaivas: Perseidit

Meteoreja voi havaita
 valokuvaamalla. Tarvittavat välineet
ovat jalusta, objektiiviltaan
laajakulmainen kamera,
jolla voi ottaa aikavalotuksella
(noin 1 minuutin) kuvia ja
lanka- tai etälaukaisija.
Kuva Brocken Inagglory –
GNU Free Documentation License.

Meteorien^[1][2] havaitseminen on hyvin suosittua tähtiharrastajien keskuudessa. Etenkin kirkkaita meteoreja tuottavat meteoriparvet ovat havaitsijoiden suosiossa. Yksi on kuitenkin ylitse muiden, perseidien meteoriparvi elokuun toisella viikolla, tänä vuonna 12.–13. päivien välisenä yönä. Suosion syitä on monia: runsaasti kirkkaita ja näyttäviä meteoreja ja runsaasti tulipalloja tuottava parvi yhdistettynä elokuun kesäisen leppeisiin öihin ovat niistä merkittävimmät.

Perseidien meteoriparven aiheuttaja on komeetta Switt-Tutle, jonka rata hipaisee Maan rataa. Elokuun alkupuolella maapallo on tällä radan osalla ja komeetasta irronneet kappaleet muodostavat ilmakehään tunkeutuessaan näyttäviä meteoreja. Maanpinnalta nähtynä meteoriitit näyttävän tulevan Perseuksen tähdistön pohjoisosasta. Tätä suuntaa kutsutaan radiantiksi. 

Todellisuudessa ilmakehään tulevat kappaleet kulkevat samansuuntaisesti, mutta ne näyttävät taivaalla kulkevan säteittäisesti radiantista poispäin. Ilmiön aiheutuu perspektiivistä, siis samasta ilmiöstä kuin junanradan kiskojen yhtyminen horisontissa, kuitenkin tiedämme kiskojen olevan siellä yhtä etäällä toisiaan kuin katselijan kohdalla.

Komeetta Switt-Tutle on varsin kookas komeetaksi. Sen ydin on noin 26 km halkaisijaltaan, siis varsin kookas, kun komeettaytimien keskikoko on vain muutaman kilometrin luokkaa. Suuri koko mahdollistaa kohtalaisen kookkaiden kappaleiden (suurimmaksi osaksi vesijäätä) irtoamisen, jotka ilmakehään syöksyessään aiheuttavat tulipallon^[1]. Perseidien ja parven tulipallojen kirkkautta lisää avaruudesta tulevien kappaleiden ja maapallon suuri kohtaamisnopeus, joka on noin 60 km/s. Vain leonidien (esiintyy marraskuussa) parven nopeus on tätä nopeampi (noin 72 km/s).

Meteori-valoilmiö aiheutuu ilmakehään syöksyvän kappaleen edessä ja ympärillä olevan ilman hehkuminen (plasma). Kyseessä ei ole palaminen, kuten usein kuulee ja näkee väitettävän. Palamista (joka on aineen hapettumista) meteoreissa esiintyy mutta se on mittakaavaltaan sen verran vähäistä, että se ei pysty tuottamaan kirkasta valoilmiötä. Valoilmiö ei myöskään aiheudu ilmakehän kitkasta (jota niin ikään tarjotaan usein selitykseksi). Kitkaakin tapahtumassa on mukana, mutta sekään ei ole riittävä hehkumisen aiheuttaja.

Ilman hehkuminen johtuu kompressiosta, siis samasta ilmiöstä kuin polkupyörän renkaisiin ilmaa  pumpattaessa pumppu lämpiää. Kompressio on meteoreissa paljon voimakkaampaa, sillä ilmakehään syöksyvän kappaleen nopeus voi olla parisataa kertaa äänennopeutta suurempi – mitä suurempi nopeus sitä suurempi kompressio. Kompression seurauksena ilman lämpötila voi olla kuumimmillaan jopa noin 10 000 °C, siis paljon kuumempi kuin Auringon pinta (tarkemmin sanoen efektiivinen lämpötila, joka on noin 5 800 °C).

Hehkuva ilmamassa kuumentaa avaruuskiven pintaa sulattaen ja jopa höyrystäen sitä (ablaatio). Sulaan kiviainekseen syntyy lasimainen pinta sekä kavitaation ja turbulenssin aiheuttamia kuoppia. Suurimmaksi osaksi avaruudesta tulevat kappaleet ovat niin pieniä, että ne kuluvat loppuun. Tätä edesauttavat sokkiaallot, joita syntyy ilmakehään tunkeutuvaan kappaleeseen ja rikkovat sen pienemmiksi kappaleiksi hyvin nopeasti. Iskeytyminen ilmakehään muistuttaa siis jossain määrin kappaleen törmäämistä kiinteään pintaan esimerkiksi juomalasin pirstoutumiseen sen pudottua lattialle.

Kompressio aiheuttaa myös ilmakehässä kiitävän kappaleen hidastumisen. Suurin syy tähän on kompressiopuolen suuri paine ja jättöpuolen täydellinen tyhjyys. Paine-ero hidastaa nopeasti avaruudesta tulevan kappaleen vauhdin ja matkanteko ilmakehän alaosassa onkin vapaata putoamista alle äänennopeudella. Hidastuminen on sitä vähäisempää mitä suuremmasta kappaleesta on kysymys. Suurimassaiset kappaleet voivat päästä ilmakehän läpi hidastumatta lainkaan.

Valoilmiönä (meteori) ilmakehään saapuva kappale näkyy yleensä noin 120–80 km korkeudesta alkaen. Jos kappale on riittävän kookas, se ehtii noin 40 km korkeuteen ennen lopullista pirstoutumistaan tai höyrystymistään. Jos jokin isompi kappale on tälle korkeudelle selviytynyt ja pirstoutuu, osaset putoavat vapaan putoamisliikkeen nopeudella maanpinnalle. Kohtaamisnopeus maanpinnalla on noin 60–100 m/s riippuen kappaleiden aerodynaamisista ominaisuuksista. Putoamisen aikana ilmakehän tuulet kuljettavat kappaleita laajalle alueelle, joten yhtä, tarkasti määriteltävissä olevaa putoamiskohtaa ei ole.

Joskus iso kappale pääsee tunkeutumaan ilmakehään hyvinkin alas, jopa 10 km korkeuteen asti. Tällöin usein on kuultu ns. yliäänipamaus, joka syntyy kappaleen kiitäessä ilmakehässä yliäänennopeudella. Tuorein ja kaikkien muistama esimerkki tästä on Tšeljabinskin meteori helmikuun 15. päivältä tänä vuonna.

Koostumus ja rakenne

Komeetoista tulevat kappaleet ovat vesijäätä. Vaikka ne olisivat hyvinkin isokokoisia, ne eivät selviä maanpinnalle vaan höyrystyvät kokonaan[3]. Näin perseidien tuottamat tulipallot katoavat jälkiä jättämättä.

Maanpinnalle pudonneet meteoriitit ovat yleensä alkuperältään pääasteroidivyöhykkeeltä lähtöisin. Ne ovat syntyneet asteroidien keskinäisissä törmäyksissä ja kappaleet ovat päätyneet radoille, joista jotkut tuovat ne maapallon läheisyyteen. Nämä kappaleet koostuvat jo mainituista kivestä ja metalliseoksista.

Kivimateriaalista koostuvat kappaleet ovat sen verran heikkoja, että ne pirstoutuvat ilmakehän läpäisyn aikana hyvin pieniksi. Useimmat maanpintaan asti selvinneet kappaleet ovatkin yleensä vain nyrkin kokoisia tai sitä pienempiä. Sen sijaan rautaa ja nikkeliä sisältävät kappaleet ovat lujuudeltaan sellaisia, että ne eivät juuri pirstoudu ilmakehän läpäisyn aikana, vaan törmäävät maanpintaan sellaisenaan. Niiden pinta on tietysti sulanut, lasittunut ja musta, mutta muita merkkejä koetusta kuumuudesta ei ole.

Meteoriitit ovat suurimmaksi osaksi kiveä (kondriitteja), vain parin prosentin verran löydetyistä kappaleista on rautaa ja saman verran pallasiitteja (metalleja ja kiveä). Joskus löydetään erittäin harvinaisia kivimeteoriitteihin laskettavia hiilipitoisia (hiilikondriitit) kappaleita. Joskus ne ovat niin hauraita, että ne ovat lähes pelkkää murskaa maanpinnalta löydettäessä. Kaikkein harvinaisimmat kappaleet ovat peräisin Kuusta, Marsista ja Vesta-asteroidista. Ne poikkeavat rakenteeltaan jyvämäisistä kondriiteita ja niitä kutsutaan akondriiteiksi.

Perseidien meteoriparven maksimi on 12.–13.8. välisenä yönä. Parveen kuuluvia meteoreja voi kuitenkin nähdä jo nyt (25.7. alkaen) ja viimeisimmät nähdään 20. elokuuta. Tunnin aikana keskiverto tarkkailija voi odottaa näkevänsä parisen kymmentä alle sekunnin kestävää meteoria, mutta joukossa voi olla myös muutama hieman pidempään näkyvä tulipallo. Kaikista havainnoista olisi hyvä raportoida Taivaanvahdissa.

Huomautukset

[1] Nimistö:

·         meteori on ilmakehässä näkyvä lyhytaikaisesti (0,5–2 s) valoilmiö, jonka aiheuttaa avaruudesta tuleva kappale

·         meteoroidi on avaruudessa Aurinkoa kiertävällä radalla oleva kappale

·         meteoriitti on maanpinnalle asti selvinnyt kivi, pallasiitti (sisältää kivimineraaleja sekä rautaa ja nikkeliä) tai rautaa ja nikkeliä sisältävä avaruudesta tullut kappale.

·         tulipallo on Venusta (–4,4^m) kirkkaampi meteori, jonka kesto on tavanomaisia meteoreja pitempi. Kirkkaimmat tulipallot ovat näkyneet ilmakehässä jopa 30 sekuntia ennen katoamistaan. Kivi tai metallista koostuneen kappaleen koon ollessa suurempi kuin 2 cm se voi aiheuttaa tulipallon.

[2] Yhä edelleenkin meteoreja kutsutaan usein tähdenlennoiksi vaikka hyvin tiedetään, että ilmiöllä ei ole mitään tekemistä tähtien kanssa. Tähdenlento-nimitys ei siis ole suositeltava käytettäväksi missään yhteydessä.

[3] Tutkijoiden mukaan ilmakehän läpi syöksyvä jää tai kivi tuhoutuu tai ainakin pirstoutuu paljon pienemmiksi kappaleiksi, jos sen koko on enintään 10–20 metriä. Tšeljabinskin meteori oli tätä luokkaa.

Jos putoava kappale on ns. rauta (riippumatta koosta), se pääsee törmäämään maanpintaan kutakuinkin yhtenä kappaleena. Vain hyvin pienet raudat höyrystyvät kokonaan.