¿Por qué explotan los meteoritos?

Algunos meteoritos simplemente resplandecen, atravesando el cielo. Esto se explica claramente, ya que se ralentizan lo suficiente como para que cese la llama o se extinguen en su totalidad, convirtiéndose en vapor.

Pero algunos, como el meteorito de Chelyabinsk, explotan violentamente.

¿Qué efecto es el responsable de esto?

¿Puede ser que con su superficie irregular actuando como una turbina entran en un giro de velocidad creciente, y una vez que la fuerza centrífuga alcanza un cierto nivel, hace que el meteorito se rompa rápidamente, lanzando partes de él en todas direcciones a velocidades muy superiores su velocidad hasta ahora?

Respuestas (2)

El meteorito de Chelyabinsk no explotó.

De hecho, los meteoros en general no explotan, este es un error común.
Cuando un objeto a velocidades orbitales ( ∼ 11 k metro / s ) entra en la atmósfera, esta velocidad corresponde a números de máquina extremadamente altos (M ∼ 30 ). Esto genera un fuerte frente de choque frente al meteoro que hace que el meteoro se caliente enormemente.
Para dar una idea de lo importante que es este calentamiento, puede buscar en Wikipedia que ya en números de Mach de 2-3 existen graves problemas de ingeniería para no permitir que los aviones se sobrecalienten. Con números de Mach de 30, el aire en el choque está tan caliente que localmente ioniza el aire y evapora fácilmente los sólidos del meteorito que cae. Al llegar al suelo, uno escucha este choque como un fuerte trueno.
La otra cosa que sucedió con el meteoro de Chelyabinsk es que se rompió en pleno vuelo. Esto provocó que la superficie sólida total del meteoro que está expuesta al choque aumentara momentáneamente con fuerza. Una mayor exposición de la superficie al calor hace que brille más superficie. Esto dura hasta que los fragmentos más pequeños que resultaron de la ruptura se evaporan.

Tomados en conjunto, el mach-shock y el aumento en el área de superficie brillante al romperse dan la impresión de una "explosión".
También para una explosión sería necesario aprovechar repentinamente un depósito de energía, que simplemente no está allí.

Estoy un poco confuso con la distinción que haces entre "romper" y "explotar" --- pareces estar usando estos términos de una manera técnica a la que no estoy acostumbrado.
@rob: a veces la ruptura es bastante no violenta. Pero en el caso de Chelyabinsk, hubo graves daños a la infraestructura terrestre, muchas personas heridas. ¿Es todo el resultado solo del frente de choque (continuo, prolongado) que llegó al suelo?
@SF: El meteorito todavía golpea bastante rápido. Eso debería explicar todo el daño.
@rob: Imagina que viajas en el cometa. Entonces estás en su marco de reposo. Desde esta perspectiva, una explosión generaría movimiento en todas las direcciones por igual. Esto necesita una fuente de energía. Sin embargo, una ruptura es solo el cometa que pierde su soporte estructural y luego se desmorona con relativa suavidad.
Estoy completamente seguro de que si un meteorito bastante sólido (de hierro) tiene una forma tal que el aire lo hace entrar en un giro violento, el ataque será cualquier cosa menos suave. Pero no tengo ni idea de con qué frecuencia esto podría ocurrir.
@uhoh: con energías como estas, el límite entre las explosiones y cualquier otro proceso realmente se vuelve borroso. Si enciende un globo lleno de unos pocos gramos de una mezcla de oxígeno e hidrógeno, explota, por lo que si quema varios cientos de kilogramos por segundo de esa mezcla, es difícil no llamarlo una explosión continua. Y si la onda expansiva de un meteorito que se rompe puede dañar seriamente los edificios de ladrillo, de alguna manera encuentro poco convincente cualquier argumento que diga 'eso no es una explosión'.
@uhoh, creo que arruinaste tus unidades en alguna parte. 1kg TNT = 4184000J = E = 0,5*1kg*v^2 ; v=raíz cuadrada(2*4184000) = 2893m/s. ¡Entonces 2.9 km / s, no un mísero 1 mach!
@SF. ¡Gracias por revisar mis matemáticas! De hecho, 1 tonelada es 4,2 gigajulios, no 1 kilotón : mi v estaba errado en √1000. Pero creo que "incluso si el meteorito estuviera hecho de TNT 100% puro (y no de este material ) y explotara, la energía liberada sería solo un pequeño % de la energía cinética vertida a la atmósfera" está bien. Aún así, si el calor acumulado y los gradientes -> desintegración repentina y usted se movía a lo largo y podía ver a través de la atmósfera brillante cegadoramente brillante, podría parecer una explosión leve.
@SF No sé de dónde quieres sacar toda esa energía química, pero un meteorito seguro que no la tiene. Además, su giro violento conducirá a la ruptura pieza por pieza y no a un solo evento similar a una explosión y eso solo para la superficie helada. En el caso de los meteoros compactos ricos en metales que hemos estado discutiendo aquí, ningún giro los rompería. Ver la imagen uhoh adjunta.
@AtmosphericPrisonEscape: (perdón por la nigromancia, me perdí la notificación y me olvidé de este tema). Esto no es "de donde quiero tomar esa energía química". Se trata de "de dónde proviene una energía repentina capaz de derribar varios edificios de ladrillo en un amplio radio". No por impacto directo de fragmentos de meteoritos, o impacto en el suelo (los fragmentos fueron bastante lentos al llegar al suelo), y no por liberación continua de energía porque el efecto desastroso fue instantáneo, no continuo. Asi que...?
@SF: El cometa golpea con velocidad terminal, la energía proviene de caer en un pozo de potencial profundo, espero que esté claro. Después de la ruptura, los fragmentos se dispersan a través de la turbulencia supersónica, que es una fuerza bastante violenta, como se puede ver en los esfuerzos de ingeniería realizados para mantener el flujo de aire laminar en esos números de máquina más bajos para aviones experimentales. Una maniobra descontrolada puede destrozar su avión, y eso es solo a Mach 2-3. Entonces, por supuesto, la densidad de los planos no es la de la roca sólida. Pero aumentar M por un factor de 10, aumenta la disipación de energía por 100.

Los meteoritos no explotan. Para entenderlos correctamente necesitamos saber sus etapas.

  • Meteoroide (pequeño trozo de roca que viaja en el espacio exterior hacia un planeta o satélite)
  • Meteoro (Esto es cuando el meteoroide llega a la atmósfera del planeta y está viajando)
  • Meteorito (Esto es después de que el meteorito haya caído en la superficie)

Como mencioné anteriormente, los meteoritos no explotan. Pero, cuando un meteoro es lo suficientemente grande y todavía viaja en la atmósfera, produce llamas brillantes a su alrededor.

Existe una idea errónea común de que la llama se produce debido a la fricción del meteorito con la atmósfera. Pero, en realidad, cuando el meteoro viaja en la atmósfera, comprime el aire debajo de él. Cuando el gas se comprime mucho, produce incandescencia y brilla intensamente. Esto es exactamente lo que sucede aquí también.

¿Por qué explotan los meteoritos?
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