Wanneer een kleine asteroïde vanuit de ruimte de atmosfeer van de aarde binnenkomt, wordt het oppervlak brutaal verwarmd, waardoor smelten en fragmenteren ontstaat. Daarom is het een beetje een mysterie waarom de rotsen aan de oppervlakte als meteorieten op de grond overleven. Dat mysterie wordt opgelost in een nieuwe studie van de vurige binnenkomst van asteroïde 2008 TC₃ , vandaag online gepubliceerd in Meteoritics and Planetary Science .

"De meeste van onze meteorieten vallen van rotsen ter grootte van grapefruits in kleine auto's", zegt hoofdauteur en meteoorastronoom Peter Jenniskens van het SETI Institute en NASA Ames Research Center. "Gesteenten die zo groot zijn, draaien niet snel genoeg om de hitte te verspreiden tijdens de korte meteoorfase, en we hebben nu bewijs dat de achterkant tot op de grond overleeft."

In 2008 werd een 6 meter grote asteroïde genaamd 2008 TC₃ werd in de ruimte gedetecteerd en meer dan 20 uur gevolgd voordat het de atmosfeer van de aarde trof, waardoor een heldere meteoor ontstond die uiteenviel boven de Nubische woestijn van Soedan. Het uiteenvallen verspreidde een regen van meteorieten over een gebied van 7 x 30 km. Jenniskens werkte samen met professor Muawia Shaddad van de Universiteit van Khartoum en zijn studenten om deze meteorieten te herstellen.

"In een reeks speciale zoekcampagnes hebben onze studenten meer dan 600 meteorieten gevonden, sommige zo groot als een vuist, maar de meeste niet groter dan een miniatuur", zegt Shaddad. "Voor elke meteoriet hebben we de vindplaats vastgelegd."

Bij het uitvoeren van rasteronderzoeken loodrecht op het asteroïdepad, waren de onderzoekers verrast toen ze ontdekten dat de grotere meteorieten ter grootte van een vuist meer verspreid waren dan de kleinere meteorieten. Samen met NASA's Asteroid Threat Assessment Project (ATAP) in het NASA Ames Research Center besloten ze het te onderzoeken.

"Terwijl de asteroïde de aarde naderde, flikkerde zijn helderheid door het draaien en tuimelen", zegt theoretisch astronoom Darrel Robertson van ATAP. "Daarom is asteroïde 2008 TC₃ is uniek omdat we de vorm en oriëntatie van de asteroïde kennen toen deze de atmosfeer van de aarde binnenging."

Robertson heeft een hydrodynamisch model gemaakt van de inzending van 2008 TC₃ in de atmosfeer van de aarde die liet zien hoe de asteroïde smelt en uiteenvalt. De waargenomen hoogten van meteoorhelderheid en stofwolken werden gebruikt om de hoogte van de in het model herkende verschijnselen te kalibreren.

"Vanwege de hoge snelheid die binnenkwam, ontdekten we dat de asteroïde een bijna vacuümzog in de atmosfeer sloeg", zegt Robertson. "De eerste fragmenten kwamen van de zijkanten van de asteroïde en hadden de neiging om in dat kielzog te komen, waar ze zich vermengden en met lage relatieve snelheden op de grond vielen."

Terwijl ze op de grond vielen, werden de kleinste meteorieten al snel gestopt door wrijving met de atmosfeer, waardoor ze dicht bij het breekpunt vielen, terwijl grotere meteorieten moeilijker te stoppen waren en verder naar beneden vielen. Als gevolg hiervan werden de meeste teruggevonden meteorieten gevonden langs een smalle strook van 1 km breed in het pad van de asteroïde.

"De asteroïde smolt meer en meer aan de voorkant totdat het overgebleven deel aan de achterkant en onderkant van de asteroïde een punt bereikte waarop het plotseling instortte en in vele stukken brak", zei Robertson. "De bottom-back die zo lang overleefde, was vanwege de vorm van de asteroïde."

Niet langer gevangen door de schok van de asteroïde zelf, stoten de schokken van de afzonderlijke stukken ze nu af, waardoor deze laatste fragmenten met een veel hogere relatieve snelheid naar buiten vlogen.

"De grootste meteorieten uit 2008 TC₃ waren breder verspreid dan de kleine, wat betekent dat ze afkomstig zijn van deze laatste ineenstorting", zegt Jenniskens. "Op basis van waar ze werden gevonden, concludeerden we dat deze stukken relatief groot bleven tot aan de grond."

De locatie van de grote meteorieten op de grond weerspiegelt nog steeds hun locatie in het achterste en onderste deel van de oorspronkelijke asteroïde.

"Deze asteroïde was een allegaartje van rotsen", zegt co-auteur Cyrena Goodrich van het Lunar and Planetary Institute (USRA). Goodrich leidde een team van meteorieten die het type meteoriet bepaalden van elk teruggevonden fragment in het grote massagebied.

De onderzoekers ontdekten dat de verschillende soorten meteorieten willekeurig over de grond waren verspreid, en daarom ook willekeurig in de oorspronkelijke asteroïde.

"Dat komt overeen met het feit dat andere meteorieten van deze soort, zij het op veel kleinere schaal, ook willekeurige mengsels bevatten", zei Goodrich.

Deze resultaten kunnen ook helpen bij het begrijpen van andere meteorietvallen. Asteroïden worden blootgesteld aan kosmische straling terwijl ze in de ruimte zijn, waardoor een laag niveau van radioactiviteit ontstaat en dichter bij het oppervlak.

"Van die radioactiviteit vinden we vaak dat de meteorieten niet uit het beter afgeschermde interieur kwamen", zei Jenniskens. "We weten nu dat ze van het oppervlak aan de achterkant van de asteroïde kwamen." + Verder verkennen

Gelijk aan 1800 ton TNT:wat we nu weten over de meteoor die de hemel overdag verlichtte boven Nieuw-Zeeland