Het stofspoor van de asteroïde. Afbeelding tegoed: Sandia National Laboratories. Klik om te vergroten
Stof van asteroïden die de atmosfeer binnendringen, kan het weer van de aarde meer beïnvloeden dan eerder werd aangenomen, hebben onderzoekers ontdekt.
In een studie die deze week in het tijdschrift Nature wordt gepubliceerd, vonden wetenschappers van de Australian Antarctic Division, de University of Western Ontario, de Aerospace Corporation en de nationale laboratoria van Sandia en Los Alamos bewijs dat stof van een asteroïde opbrandt terwijl het afdaalde door De atmosfeer van de aarde vormde een wolk van deeltjes van micron-grootte die significant genoeg waren om het lokale weer op Antarctica te beïnvloeden.
De deeltjes van micronformaat zijn groot genoeg om zonlicht te weerkaatsen, lokale afkoeling te veroorzaken en een grote rol te spelen bij de vorming van wolken, merkt de Nature-brief op. Langere onderzoeksdocumenten die uit dezelfde gegevens voor andere tijdschriften worden opgesteld, zullen naar verwachting mogelijke negatieve effecten op de ozonlaag van de planeet bespreken.
? Onze waarnemingen suggereren dat [meteoren die exploderen] in de atmosfeer van de aarde een belangrijkere rol kunnen spelen in het klimaat dan eerder werd erkend ,? schrijven de onderzoekers.
Wetenschappers hadden voorheen weinig aandacht besteed aan asteroïde stof, in de veronderstelling dat de verbrande materie uiteenviel in deeltjes van nanometerformaat die de omgeving van de aarde niet beïnvloedden. Sommige onderzoekers (en sciencefictionschrijvers) waren meer geïnteresseerd in de schade die zou kunnen worden veroorzaakt door het intacte deel van een grote asteroïde die de aarde raakt.
Maar de grootte van een asteroïde die de atmosfeer van de aarde binnenkomt, wordt aanzienlijk verminderd door de vuurbal die wordt veroorzaakt door de wrijving van zijn doorgang. De massa die in stof is veranderd, kan oplopen tot 90 tot 99 procent van de oorspronkelijke asteroïde. Waar gaat dit stof naartoe?
De uniek goed waargenomen afdaling van een bepaalde asteroïde en de resulterende stofwolk gaf een onverwacht antwoord.
Op 3 september 2004 ontdekten de ruimtegebaseerde infraroodsensoren van het Amerikaanse ministerie van Defensie een asteroïde op een hoogte van iets minder dan 10 meter, op een hoogte van 75 kilometer, die afdaalde voor de kust van Antarctica. Zichtbare lichtsensoren van het Amerikaanse Department of Energy, gebouwd door Sandia National Laboratories, een laboratorium van de National Nuclear Security Administration, hebben de indringer ook gedetecteerd toen het een vuurbal werd op ongeveer 56 kilometer boven de aarde. Vijf infrageluidstations, gebouwd om nucleaire explosies overal ter wereld te detecteren, registreerden akoestische golven van de snelheids-asteroïde die werden geanalyseerd door LANL-onderzoeker Doug ReVelle. De multispectrale polaire cirkelsensor van NASA pakte vervolgens de puinwolk op die werd gevormd door het uiteenvallende ruimtesteen.
Ongeveer 7,5 uur na de eerste waarneming werd een wolk van abnormaal materiaal gedetecteerd in de bovenste stratosfeer boven Davis Station op Antarctica door op de grond gebaseerde lidar.
? We hebben iets ongewoons opgemerkt in de gegevens? zegt Andrew Klekociuk, onderzoekswetenschapper bij de Australische afdeling Antarctica. 'We hadden nog nooit zoiets gezien? [een wolk die] verticaal zit en dingen waaien erdoorheen. Het had een piekerig karakter, met dunne lagen die enkele kilometers van elkaar verwijderd waren. Wolken zijn consistenter en gaan langer mee. Deze is in ongeveer een uur doorgeblazen.?
De wolk was te hoog voor gewone watervoerende wolken (32 kilometer in plaats van 20 km) en te warm om te bestaan uit bekende door de mens veroorzaakte verontreinigende stoffen (55 graden warmer dan het hoogste verwachte vorstpunt van door de mens afgegeven vaste wolkenbestanddelen). Het zou stof kunnen zijn van een stevige raketlancering, maar de afdaling van de asteroïde en de voortgang van de resulterende wolk waren te goed waargenomen en in kaart gebracht; de stamboom van de cloud was als het ware duidelijk.
Computersimulaties waren het met sensorgegevens eens dat de deeltjes? massa, vorm en gedrag identificeerden ze als meteorietbestanddelen van ongeveer 10 tot 20 micron groot.
Zegt Dee Pack van Aerospace Corporation, "Deze asteroïde heeft in een paar seconden 1000 ton in de stratosfeer afgezet, een aanzienlijke verstoring." Elk jaar, zegt hij, raakten asteroïden van 50 tot 60 meter de aarde.
Peter Brown van de University of Western Ontario, die in eerste instantie door Klekociuk werd benaderd, hielp bij het analyseren van gegevens en deed theoretische modellen. Hij wijst erop dat klimaatmodellen mogelijk moeten extrapoleren van deze ene gebeurtenis naar de grotere implicaties ervan. ? [Asteroïde stof kan worden gemodelleerd als] het equivalent van vulkaanuitbarstingen van stof, met atmosferische afzetting van boven in plaats van beneden.? De nieuwe informatie over deeltjes van micronformaat? Heeft veel grotere implicaties voor [buitenaardse bezoekers] zoals Tunguska ,? een verwijzing naar een asteroïde of komeet die in 1908 8 km boven de Stony Tunguska-rivier in Siberië explodeerde. Ongeveer 2150 vierkante kilometer werd verwoest, maar er werd weinig formele analyse gedaan van het atmosferische effect van het stof dat in de atmosfeer moet zijn afgezet.
De Sandia-sensoren? primaire functie is het waarnemen van nucleaire explosies overal op aarde. Hun evolutie naar het opnemen van vuurbalwaarnemingen met meteoren kwam toen Sandia-onderzoeker Dick Spalding erkende dat de verwerking van gegevens op de grond kan worden aangepast om de relatief langzamere flitsen als gevolg van asteroïden en meteoroïden vast te leggen. Sandia-computerprogrammeur Joe Chavez schreef het programma dat signaalruis filtert die wordt veroorzaakt door variaties in zonlicht, satellietrotatie en veranderingen in bewolking om de extra mogelijkheden te realiseren. De Sandia-gegevens vormden een basis voor de energie- en massaschatting van de asteroïde, zegt Spalding.
De mogelijkheden van defensiegerelateerde sensoren om onderscheid te maken tussen de explosie van een atoombom en het binnendringen in de atmosfeer van een asteroïde die vergelijkbare hoeveelheden energie afgeeft? in dit geval ongeveer 13 kiloton? zou een extra marge van veiligheid in de wereld kunnen bieden. Zonder die informatie zou een land dat een hoogenergetische asteroïde-uitbarsting heeft meegemaakt die de atmosfeer binnendrong, een militaire reactie kunnen uitlokken van leiders die de verkeerde indruk hebben dat er een nucleaire aanval aan de gang is, of ertoe kunnen leiden dat andere landen aannemen dat er een atoomtest heeft plaatsgevonden.
Oorspronkelijke bron: Sandia National Labs
