Jag har en fråga jag sökt mycket på nätet men inte hittat riktig bra förklaring på. Det gäller när en meteorit, som den som kom in i Ryssland 2013, till slut sprängs i atmosfären.
Hade den bara delat upp sig i bitar och spricker p.g.a. den ökade värmen kan jag förstå, men meteoriten i Ryssland sprängdes 30 -50 km ovanför marken.
Vad är det som gör att den sprängs ?
Tackar på förhand. / Pelle /Pelle P, Helsingborg
Svar: Hej Pelle! Sprängning eller explosion är ingen bra beskrivning av vad som händer. Explosion är normalt när något material (TNT, uran...) genomgår en reaktion (kemisk- eller kärnreaktion) och uppvärms snabbt. Uppvärmningen ger upphov till ett stort övertryck, och materialet slungas utåt.
En meteor värms upp på ytan genom kollision med atmosfären. Den höga temperaturen gör att material från ytan lossnar och omgivande gas joniseras. Det är detta vi ser som ett stjärnfall. Om meteoren är liten (mm) tar materialet slut och spåret slutar. Om meteoren är mycket stor (m) slår den med hög hastighet ner på marken och bildar ofta en krater.
För en medelstor meteor kan man få vad som liknar en explosion genom att trycket (kraften) från luften framför är större än kraften som håller ihop meteoren. Meteoren bryts då sönder och träffytan blir större. Detta betyder att omvandlingen av meteorens rörelseenergi till värme går fortare. Det är detta vi uppfattar som en explosion, se videon i fråga 20018 .
Fråga: En natt såg jag och flera andra ca 40 st "stjärnor" som färdades väldigt snabbt tillsammans som i ett stim. Vad är detta? /Agnes L, Stockholms Universitet, STOCKHOLM
Svar: Hej Agnes! Uppgifterna är alltför vaga för att man skall kunna säga vad det var. Man skulle vilja ha:
- Tidpunkt och plats (för att korrelera med andra observationer)
- Riktning
- Hastighet och rörelseriktning
- Ljusstyrka
- Lämnar objekten spår efter sig?
- Är spåren parallella eller divergerande?
- Kan det vara en reflexion i t.ex. en fönsterruta?
Det du beskriver skulle kunna vara en stor meteor (se fråga 15333 ) som bryts sönder i atmosfären, se nedanstående video.
Så stora meteorer är emellertid ganska sällsynta, vilket talar emot att det var en meteor du såg. Det hade säkert varit en stor nyhet i media som du knappast skulle missat.
Bilden nedan från länk 1 är ett annat exempel på en sönderfallande meteor.
Fråga: Var meteoriten som föll i Ryssland 15 februari 2013 unik? /Veckans fråga
Ursprunglig fråga: Var meteoriten som föll i Ryssland 15 februari 2013 (Chelyabinsk-meteoriten) unik? /Sven M, Stockholm
Svar: Ja, den var på flera sätt unik. För det första var det den största meteorit som fallit ner sedan den som föll i Sibirien 1908, se Tunguska_event . En meteorit av denna storleksordningen täffar jorden ungefär en gång på 100 år, och då vanligen i oceanerna eller obebygda områden.
Dessutom är det den enda dokumenterade meteoriten som orsakat omfattande personskador - c:a 1200 personer, mest lindrigt skadade. Meteoriten föll ju inte intakt till marken utan den exploderade ett par mil ovanför marken. Endast små fragment av meteoriten nådde marken, och skadeverkan var nästan uteslutande från tryckvågen (infraljud). Denna, och seimiska vågor, kunde observeras så långt bort som i USA.
Här är uppskattade (mycket osäkra) data för meteoriten:
Hastighet ovanför atmosfären: 18.6*103 m/s
Rörelseenergi: 300-500 kt
Massa: 107 kg
Vi kan beräkna rörelseenergin till:
mv2/2 = 107*(18.6*103)2/2 = 1.7*1015 J = 1.7*1015/(4.18*1015) = 410 kt
Rörelseenergin har beräknats i kiloton trotyl (fråga 9157 ) för att visa vilken enorm energipotential meteoriten hade: 410 kt motsvarar 410/16=26 Hiroshima-bomber!
Alla materiella (mest krossade fönster) och personskador orsakades alltså av tryckvågen som skapades av explosionen. Tryckvågen kom ett par minuter efter explosionen eftersom den fortplantar sig med ljudhastigheten (på 2 minuter hinner ljudet 2*60*340=41000 m = 4 mil).
Detta var mycket lurigt för de som såg explosionen. De såg ett starkt ljussken (ungefär som solen) och antagligen kände de lite värmestrålning. Sedan hände ingenting och alla stod lugnt och stilla och betraktade rökstrimman (se nedanstående video-klipp). Men efter ett par minuter slog tryckvågen till med full kraft. Massor av glasrutor krossades i flera städer, och många skadades av glassplitter.
Under länk 1 finns ett program som beräknar verkan av en meteorit. Länk 2 ger värdena för det ryska meteoriten. Vi ser att meteoriten korrekt väntas explodera innan den träffar marken. Trycket hos tryckvågen 110 Pa ser inte imponerande ut, men det är uppenbarligen tillräckligt för att krossa fönsterrutor.
Man har från ett stort antal observationer lyckats bestämma meteoritens bana i solsystemet, se bilden längst ner i svaret. Det visar sig att banan är karakteristisk för s.k. Apollo-asteroider (Apollo_asteroid ) som har banor från innanför jordbanan till utanför Mars' bana (asteroidbältet).
Information om meteoriten, och om NEO 2012 DA14 som passerade nära jorden samma dag, finns i nedanstående video från NASA.
Videon nedan innehåller några av ett antal upptagningar från meteoritnedfallet.
Chelyabinsk-meteoriten var det första meteoritnedslaget som var mycket väl dokumenterat. Vi har av detta lärt oss att även efter det att meteoriten brunnit upp eller landat kan det vara risk för skador från tryckvågen.
Fråga: Hej!
För några år sedan analyserades en meteorit(i Antarktis?) som sade ha kommit från planeten Mars.
Hur kan man veta varifrån den kom? Och hur kom den iväg från Mars?
/Thomas Å, Knivsta
Svar: Det finns massor med mars-meteoriter, se länk 1. Den mest kända är ALH84001 .
Bevisen att meteoriterna verkligen kommer från Mars är relativt övertygande se fråga 2480 och Martian_meteorite . Stenarna har alltså bildats på Mars och slagits ut genom ett meteoritnedslag på marsytan. Det finns sedan en viss sannolikhet att stenarna skall komma loss från Mars' dragningskraft och ramla ner på jorden. Anledningen till att så många hittats just på Antarktis är helt enkelt att det är lättare att hitta dem bland snö och is.
ALH84001 är speciellt intressant eftersom den uppvisade vad man först trodde var nano-bakterier, se fråga 2513 och länk 2. /Peter E
Fråga: Hur stor meteor behövs det för att den inte ska brinna upp? /Veckans fråga
Ursprunglig fråga: om materien på en meteor är 60 ton hur stor är den efter har kommit hur stor materia har den efter?
Hur stor meteor behövs det för att den inte ska brinna upp? /carl-johan r, kärralund, örgryte
Svar: Carl-Johan och Adrian! Jag slog samman era frågor.
Det går inte att säga utan vidare eftersom det beror av mycket mer än storleken: typ av meteor (sten, järn), hastighet (kan variera mellan 11 och 72 km/sekund), infallsvinkel mm. De allra minsta meteorerna brinner inte upp eftersom de stoppas snabbt och dalar sakta ner som mikrometeoriter. Större meteorer kan bromsas till en ganska låg sluthastighet (några 100 km/timmen, se fråga 15385 ) och landar utan att ställa till mycket skada.
Om meteoren inte hinner bromsas upp är det risk att den förvinner när den träffar marken. Då övergår all rörelseenergi i värme som orsakar en explosion som bildar en krater, se fråga 9157 . I dessa fall hittar man ofta inget eller mycket lite meteoritmaterial.
Fråga: Stor meteorit träffar jorden 2036? /Veckans fråga
Ursprunglig fråga: Hej!
Läste nu för någon dag sen att en komet eller nått liknande är på väg mot jorden och med risk att träffa 2036, läste detta på nasas hemsida, om den träffar vad kommer hända då? hur stor chans är det att den träffar? /Ellinor M, Nfu, Svedala
Svar: Ellinor! Jag antar du syftar på asteroiden Apophis, se länk 1 och 99942_Apophis . Om denna skulle träffa jorden skulle den säkert ställa till stora skador.
Det är emellertid mycket osannolikt att Apophis (som är c:a 500 m i diameter) kommer att träffa jorden. Den senaste uppskattningen är 1 chans på 250000 för en kollision 30 april 2036.
Anledningen till osäkerheten är att det är omöjligt att exakt beräkna banan så långt framåt i tiden. Det är som den s.k. fjärilseffekten (se fråga 951 ) för väderförutsägelser - osäkerheten i startdata gör det omöjligt att förutsäga vädret mycket mer än 10 dagar i förskott.
Det finns i dag en organisation (se länk 1) med bland annat NASA inblandat för att spåra NEO (fråga 15333 ) som skulle kunna kollidera med jorden. Med tiden kan det tänkas att vi utvecklar teknik att knuffa farliga NEO ur banan. Det är naturligtvis även en fördel om vi kan förutsäga en kollision åtminstone några dagar i förväg. Mest sannolikt hamnar en meteorit i havet eller obebodda trakter, så även en relativt stor NEO kan ge begränsade skador.
Figuren nedan från länk 2 visar en uppskattning av hur ofta meteoritnedslag av olika storlekar inträffar.
Se 99942_Apophis#Possible_impact_effects för mer om följderna av en kollision med Apophis. Effekterna av en kollision beror på Apophis sammansättning, var den träffar och under vilken vinkel. Ett nedslag skulle ge mycket stora skador över tusentals kvadratkilometer, men skulla antagligen inte ge några långvariga globala effekter. Med varning i god tid borde det gå att utrymma ett tillräckligt stort område.
Fråga: hej! jag undrar om någon komet eller asteroid hotar jorden dom närmsta åren, och i så fall när. (och gärna vad de heter). /sofia o
Svar: Hej Sofia! Detta är definitivt inget du behöver oroa dig för! Sannolikheten att en kollision inom vår livstid mellan ett stort objekt och jorden är väldigt liten.
Det kommer regelbundet larm om att något är på gång, men det är oftast övertolkningar av otillräckliga observationer. För att kunna räkna ut om ett objekt kommer att kollidera med jorden måste man känna till objektets bana mycket exakt.
NASA (den amerikanska rymdstyrelsen) har ett speciellt program som söker efter vad som på engelska kallas Near Earth Object (NEO), se Near Earth Object Program . Under menyvalet Impact Risk finns aktuella kollisionssannolikheter.
Bilden nedan från Wikimedia Commons visar antalet NEO som upptäckts. Observera dels att alla dessa missade jorden (annars hade vi säkert märkt det) och att ökningen beror på att vi sedan några år har systematiska sökningar efter NEO.
Fråga 16091 behandlar NEO och fråga 15333 reder ut skillnaden på de objekt som finns. Wikipedia-artikeln Near-Earth_object är mycket bra men på engelska.
Länk 1 är en lista på generella nyhetskällor om astronomi.
Ursprunglig fråga: Hejsan!
Jag undrar om någon komet hotar jorden i dagsläget eller om någon komet har hotat jorden?
Hur kan man stoppa en komet?
Vart kan man hitta mycket fakta om kometer? /Julia L
Svar: Julia! Det finns information om faran med kometer i frågorna 8843 och 5029 nedan och i Wikipedia: Near-Earth_object , Impact_event och Asteroid_deflection_strategies . Den senare behandlar mer eller mindre fantasifulla sätt att rädda jorden från en kollision.
Man kan inte stoppa en komet eller asteroid i dag. Man har emellertid bevakning på potentiellt farliga objekt (se nedan) så lite förvarning skulle vi få. Sannolikheten för katastofalt stora objekt (asteroider är vanligare än kometer) är emellertid mycket liten - det senaste var för 65 miljoner år sedan när dinosaurerna utrotades.
Det finns fler kometfrågor (komet ) med länkar till mer information. Länk 1 innehåller information om några kända kometer. Länk 2 är till ett projekt som letar efter potentiellt farliga kometer eller asteroider 'Near Earth Object Program'. Tyvärr är det mesta på engelska.
Sajten Spaceweather.com är en nyhetsservice med information om aktuell solaktivitet, aktuella kometer/asteroider mm. Man kan prenumerera på SpaceWeather Alerts och få ett e-postmeddelande när något intressant händer.
Bilden nedan är på komet Hale-Bopp från 1997 (fri bild från Wikimedia Commons).
Fråga: Vad är det för skillnad på meteor, meteorit, asteroid och komet? /Veckans fråga
Ursprunglig fråga: Hej. Jag undrar om det är någon skillnad på meteor, meteorit, asteroid och komet? och i så fall vilka är skillnaderna? /Julia W, Kungsgårdsgymnasiet, Norrköping
Svar: Alla har det gemensamt att de utgör rester som blev över vid planetsystemets bildande. Den viktigaste skillnaden är hur banorna ser ut, objektens storlek och sammansättning. Asteroider (småplaneter) är störst, består mest av sten och järn och rör sig typiskt i banor mellan Mars och Jupiter. Kometer innehåller mer lätta ämnen som vatten och koldioxid och de befinner sig normalt långt ut i solsystemet, och kan bara ses vid korta besök nära solen.
Meteor: "stjärnfall", det ljusstreck som kortvarigt syns på stjärnhimlen när en liten kropp, en meteoroid, från rymden med hög hastighet faller in i jordatmosfären. Friktionen mot atmosfären upphettar meteoren så den förångas, normalt på c:a 100 km:s höjd. Om meteoriden är mycket liten, så bromsas den upp snabbt utan att förångas och faller långsamt till maken som mikrometeorit. Om meteoren är mycket stor hinner den inte förångas utan faller ner till marken, se meteorit. Se även länk 2.
Meteoroid: interplanetär kropp som vid inträdet i jordatmosfären ger upphov till en meteor, se Meteoroid .
Meteorit: meteorsten, från världsrymden på jordytan nedfallen fast kropp. Se Meteorite .
Asteroid:
småplanet som går i bana runt solen och som hör till eller har sitt ursprung i asteroidbältet mellan banorna för Mars och Jupiter. Se Asteroid .
Komet:
diffust lysande himlakropp tillhörig solsystemet, se länk 1 och bilden nedan. Kometer innehåller flyktiga ämnen som vatten och koldioxid. När en komet kommer nära solen värms den upp och de flyktiga ämnena bildar en svans riktad från solen. Tyngdkraften från solen eller någon av jätteplaneterna kan även bryta sönder en komet. Stoft och småsten som på så sätt sprids ut längs kometens bana kan, när joden korsar kometbanan, ge upphov till meteorskurar, se Meteor_shower . Se även Comet och Komet .
NEO:
"Near Earth Object" - nära-jorden objekt. En asteroid, meteorid eller komet som har en bana så den kan komma nära (och möjligen träffa) jorden.
Fråga: Hur pass stort meteornedslag motsvarar jordbävningen i Asien på Annandagen? /Anna B, Gävle
Svar: Vad gäller energiutvecklingen i nedslaget går det att bestämma ganska väl med programmet Earth Impact Effects Program . En 3 km:s järnmeteorit med hastigheten 20 km/s skulle ge en effekt motsvarande ett jordskalv av styrkan 9 på richterskalan. Detta motsvarar c:a 5,000,000 megaton TNT. En stor vätebomb är på 10 megaton TNT.
Vad gäller tsunami-effekten är det omöjligt att jämföra. Hur energin överföres till vattnet för att bilda en tsunami varierar mycket med förhållandena. Länken nedan beskriver en simulering av ett meteoritnedslag i havet. /Peter E
Fråga: Varför lutar jorden? Hur har man kunnat mäta hur många grader jorden lutar? Är detta konstant eller ändrar det sig över tid? /Helena K, Villastadsskolan, Norrköping
Svar: Helena! Idealiskt borde man vänta sig att alla planeter hade banor i samma plan och rotationaxeln vinkelrätt mot detta. När planeterna bildades fanns det emellertid en hel del "skrot" i solsystemet till stor del i form av stora meteoriter eller småplaneter. Många av dessa kolliderade med jorden, och om de inte träffade precis på ekvatorn, så har de tippat jordaxeln lite grann. Det är alltså detta slumpmässiga bombardemang under de första 200 miljoner åren som orsakat den lutning vi har i dag. Månen bildades antagligen i en av dessa kollisioner, så du kan förstå att det gick ganska våldsamt till!
Jordaxelns är c:a 23 grader och är vinkeln mellan himmelsekvatorn (ekvatorns projektion på himlen) och ekliptikan (solens skenbara bana). Man mäter vinkeln genom att observera solens höjd i söder genom året.
Lutningen varierar ganska lite. Däremot beskriver himmelspolerna cirklar kring ekliptikans poler med en period av ca 25 800 år (precession). Anledningen till detta är de övriga planeternas inverkan på den något tillplattade jorden. /Peter E
Fråga: Jag undrar varifrån man tror att allt vatten kommer ifrån? /Veckans fråga
Ursprunglig fråga: Hej! Jag undrar varifrån man tror att allt vatten kommer ifrån? /Jenny P, Dala skolan Södra, Bromölla
Svar: Hej Jenny Mycket bra fråga! Låt oss se hur man tror jorden bildats:
För ungefär 5 miljarder år sedan bildades solen genom att ett gasmoln av väte och helium (och lite andra ämnen framför allt syre och kol, se Abundances_of_the_elements_(data_page)#Sun_and_solar_system ) drog sig samman. Gravitationsenergin värmde upp centrum av molnet, och till sist var temperaturen så hög att kärnreaktioner var möjliga. Solen hade bildats.
Lite av molnet blev kvar, och eftersom det ganska säkert roterade, så bildades en skiva med överblivet material som kretsade kring solen. Det är denna skiva som har bildat planeterna.
Närmast solen, där det var varmast, samlades tyngre grundämnen (t.ex. kisel, järn) till större klumpar som senare blev planeter. Länge ut från solen kunde även lätta ämnen (t.ex. väte, helium, kol, syre) bilda större klumpar som också blev planeter.
Eftersom det fanns mycket väte och en hel del syre har det säkert snabbt bildats vatten eftersom syre och väte är mycket reaktiva. Detta vatten har sedan transporterats till jorden av kometer eller småplaneter som kolliderat med jorden.
Man kan i solsystemet som det ser ut i dag tydligt se en skillnad i sammansättningen av de inre planeterna (Merkurius, Venus, jorden, Mars) och de yttre (Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus). De inre planerna består mest av tunga grundämnen, medan de yttre innehåller mest väte och helium.
I början av jordens historia bombarderades den med meteoriter, av vilka några var stora som småplaneter. Jorden var då mycket varm, och det mesta vattnet förångades och förlorades ut i rymden. Lite senare har jorden träffats av kometer från yttre delarna av solsystemet. Dessa kometer innehöll en hel del vatten, som kondenserade och bildade oceanerna.
Källa bland annat: Life in the Universe, Addison Wesley/Benjamin Cummings 2003 - ISBN 0-8053-8577-0
Se länk 1 för resutat av isotopmätningar av kometmaterial som inte stämmer bra med att vattnet på jorden kommer från kometer.
På senare tid har man upptäckt att vissa småplaneter mellan Mars och Jupiter även innehåller vatten. Det kan vara så att en del av jordens vatten kommer från dessa småplaneter.
Den 16 november (Gregoriansk kalender) år 1492 nära Ensisheim i Alsace (nuvarande Frankrike) ramlade en sten på 118 kg ner från himlen. Många såg det. Man ansåg att det var Guds underverk, och stenen hamnade så småningom i en kyrka. Där knackade folk flisor av den för att bota krämpor och annat. I dag återstår 54 kg.
År 1794 publicerade den tyske fysikern Cladni (mest känd för sina klangfigurer) en skrift om meteoriter, alltså stenar från himlen. Hans samtida kollegor tvivlade.
Den 26 april 1803 såg många människor en ljusstark meteor (bolid), som följdes av ett stenregn från den klarblå himlen. Man hittade över 3000 bitar, sammanlagt 37 kg. Man uppkallar meteoriter efter närmsta postkontoret, vilket i detta fall var L'Aigle i sydvästra Frankrike. Denna händelse var ett genombrott för meteoritteorin. Nu trodde man allmänt på stenar från himlen.
Det mest bekanta fallet i Sverige intäffade nyårsdagen 1869 vid
Hässle i Uppland. Man hittade flera stenar.
Vid floden Steniga Tunguska i Sibirien exploderade den 30 juni 1908 något i luften med en sprängkraft som en kraftig vätebomb. Kanske var det en liten komet. Stoftet spreds över hela världen. Nätterna i Malmö blev så ljusa att man kunde läsa en tidning. Det hade en viss betydelse för en berömd sprängning, Almateaattentatet. Se Tunguska_event .
/KS
Fråga: Hejsan. Jag försöker hitta ett samband mellan meteoritens massa,
volym och nedslagshastighet för att kunna bestämma storleken av en krater.
Finns det en formel för detta? /Jacques M, Tensta Gymnasium, Stockholm
Svar: Jo visst finns det sådana uppskattningar. Huvudsaken är att kraterdiametern
är proportionell mot tredje roten av energin. En stenmeteorit med en
hastighet av 10 - 20 km/s ger en krater med en diameter som är ungefär
20 gånger meteoritens diameter. Det är viktigt att inse att det är fråga om en sprängkrater.
Totala skadeverkan för en meteorit är proportionell mot dess rörelseenergi. Rörelseenergin mäts ofta i megaton TNT, där
1 Mt = 4.18×1015 J.
PS. Det finns nu ett progam tillgängligt på webben som beräknar kraterdiametern och andra skadeverkningar: Earth Impact Effects Program .
Bilden nedan visar en meteoritkrater med en diameter på drygt 100 m, se Kaali_crater .
Fråga: Vilka skadeverkningar får ett meteoritnedslag och vilka
långtgående följder får det? /Tobias S, Filborna, Helsingborg
Svar: Det beror på hur mycket energi som frigörs vid nedslaget.
Att stora himlakroppar slår ner är lyckligtvis mycket sällsynt.
För 65 miljoner år sen slog en småplanet ner i vad som nu är
Mellanamerika. Kratern blev ungefär 150 km i diameter. Man
tror att dinosurena dog ut i den katastrofen, men våra förfäder
klarade sig. Man räknar med att sådant kanske händer en gång
på 100 miljoner år. Mycket mera information hittar du unden länken nedan. /KS/lpe
Fråga: Jag har läst att Mars var väldigt lik Jorden som ung, och att man
ska ha hittat liv på meteorit som har landat på Jorden.
Stämmer detta?, och i så fall, hur kommer det sig att
Mars utveckling avstannade? Och varför dog livet ut på Mars?
/Hanna H, Ängskolan, Sundbyberg
Svar: Man har hittat ett antal stenar på Antarktisisen, som man är ganska
säker på att de kommer från Mars. I en av dem (ALH84001 ) har man hittat något
som ser ut som pyttesmå förstenade "bakterier", se nedanstående bild från ovanstående Wikipedia-artikel. Men åsikterna är mycket
olika om vad det är, de flesta tror nu att det är någon sorts fossil av organiska men livlösa bildningar, se länk 1.
Vi har alltså inte säkert visat att det funnits
(eller finns) liv på Mars. En förutsättning för livet, som vi känner det,
är flytande vatten, och det finns klara tecken på att det en gång
har funnits på Mars, men det finns knappast nu. Om det finns liv på Mars
har det en hård tillvaro,
där är mycket kallt och torrt.
Mycket bra fråga! Låt oss se hur man tror jorden bildats:
Sök i svenska Wikipedia:
