Qual a velocidade dos meteoritos quando chegam ao chão?

Meteoroides entram na atmosfera da Terra com velocidade muito alta, variando de 11km/s a 72 hm/s (25000 mph a 160 mph). Entretanto, assim como ocorre com um projétil de revólver disparado contra água,  os meteoroides rapidamente desaceleram enquanto penetram as camadas mais densas da atmosfera. Esse efeito é mais forte nas camadas mais baixas, já que 90% da massa da atmosfera terrestre está abaixo de 12 km (7 milhas / 39000 pés) de altura.

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Ao mesmo tempo, o meteoroide perde massa rapidamente num processo chamado ablação. Nesse processo, o meteoroide perde sua camada mais externa que é continuamente vaporizada graças a colisões de alta velocidade com as moléculas do ar. Normalmente, partículas do tamanho de grãos e algumas com massa da ordem de quilogramas são totalmente consumidas na atmosfera.

Graças ao atrito atmosférico, a maioria dos meteoritos com massa de alguns quilogramas a aproximadamente 8 toneladas vão perder quase toda sua velocidade cósmica enquanto ainda estão quilômetros acima de nós. Nesse ponto, chamado de ponto de retardação, o meteoroide começa a acelerar novamente, sob a influência da gravidade da Terra, até o familiar valor de 9,8 metros por segundo quadrado.  Após isso o meteorito rapidamente atinge sua velocidade terminal de 90 a 180 m/s (200 a 400 mph). A velocidade terminal ocorre no momento em que a aceleração da gravidade é igual à desaceleração pelo atrito atmosférico.

Meteoroides com pouco mais que 10 toneladas manterão parte de sua velocidade original, ou velocidade cósmica, por todo seu caminho até a superfície. Um meteoroide de 10 toneladas entrando na atmosfera da Terra perpendicular à superfície terá aproximadamente 6% de sua velocidade cósmica quando tocar o chão. Por exemplo, se o meteoroide iniciasse sua entrada com 40 km/s ele chegaria (se sobrevivesse sua passagem pela atmosfera intacto) com a velocidade de 2.4 km/s na superfície, carregando (depois de considerável perda de massa por ablação) aproximadamente 13 gigajoules de energia cinética.

>>Leia também: você sabe como é feito o estudo dos meteoros?

Na outra ponta da balança, um meteoroide de 1000 toneladas teria ainda 70% de sua velocidade cósmica, e corpos acima de 100 mil toneladas ou mais cortam a atmosfera como se ela não estivesse ali. Por sorte, eventos como esse são extraordinariamente raros.

Toda essa velocidade no voo atmosférico gera grande pressão sobre o corpo de um meteoroide. Os maiores, particularmente os feitos de rocha, tendem a se fragmentar entre 11 e 27 quilômetros (7 a  17 milhas) acima da superfície graças às forças geradas pelo atrito atmosférico, e talvez também pelo estresse térmico. Um meteoroide que se desintegra tende a perder sua velocidade cósmica imediatamente pois o momento (ou quantidade de movimento) de seus fragmentos é diminuído. Os fragmentos então caem em trajetória balística, de maneira bem acentuada em direção à superfície. Os fragmentos atingirão a Terra formando um padrão aproximadamente elíptico (chamado de elipse de dispersão ou distribuição) com uma distância longa, com o eixo maior da elipse sendo orientado na mesma direção que a trajetória original do meteoroide. Quanto maior os fragmentos, por terem um momento maior, mais à frente da elipse serão encontrados (com relação aos fragmentos menores). Esses tipos de quedas englobam as “chuvas de pedras” que são ocasionalmente registradas pela história. Além disso, se um meteorito é encontrado numa determinada área, as chances de existirem outros por ali são grandes.

5Vi um meteoro muito brilhante. Alguém mais viu? Para quem devo comunicar isso?

A International Meteor Organization coleta relatos de fireballs do mundo todo para serem utilizados por nós e outras organizações. Aqueles que viram um meteoro brilhante são incentivados a nos comunicar. Se múltiplos avistamentos de um único evento puderem ser agrupados, às vezes é possível determinar a trajetória verdadeira do objeto em questão.

Se por acaso ver um desses momentos memoráveis, pedimos que relate-o para a International Meteor Organization, lembrando do maior número de detalhes possível. Isso inclui brilho, comprimento no céu, cor e duração. É muito útil que o observador note mentalmente o ponto de início e término do fireball (bola de fogo) em relação à constelação de fundo, ou a direção da bússola e a elevação angular acima do horizonte.

Saiba mais sobre a terminologia dos meteoros.

Fonte: AMS American Meteor Society
Tradução: Leonardo Sattler

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