Quando uma rocha espacial entra na atmosfera da Terra, ela não simplesmente queima até desaparecer. Um novo estudo analisou 75 quedas de meteoritos registradas em vídeos e fotografias e identificou sete fases diferentes nesse processo. Os pesquisadores descobriram que o derretimento e a fragmentação têm papel central na perda de massa e na desaceleração das rochas até a chegada ao solo.
Segundo os resultados, o material passa por transformações diferentes conforme atravessa regiões cada vez mais densas da atmosfera. A rocha começa a brilhar, perde parte de sua massa, sofre derretimento, se fragmenta e finalmente desacelera o suficiente para deixar de emitir luz. O processo termina quando os fragmentos restantes chegam ao solo como meteoritos.
Para quem tem pressa
- Pesquisadores analisaram 75 quedas de meteoritos;
- A entrada na atmosfera ocorre em sete fases;
- Derretimento e fragmentação controlam a perda de massa;
- A quebra da rocha provoca forte desaceleração;
- Fragmentos finais formam uma crosta de fusão antes de cair.
Da rocha espacial à bola de fogo
A primeira fase começa em regiões altas da atmosfera, quando o ar já é denso o suficiente para criar uma onda de choque diante da rocha. As colisões com moléculas do ar aquecem o objeto e o gás ao redor, produzindo o brilho observado como meteoro ou “estrela cadente”. Conforme a rocha desce, o aumento da densidade do ar faz o fenômeno ficar ainda mais intenso.
Imagem: Triff/Shutterstock
Na segunda fase, alguns meteoros apresentam mudanças regulares de brilho causadas pela rotação da rocha. Os objetos que giravam mais rapidamente entre os analisados completavam uma volta a cada 0,5 a 5 segundos. Depois, na terceira fase, o meteoro se transforma em uma bola de fogo. Nesse momento, o derretimento passa a controlar grande parte da perda de massa.
Fragmentação muda o destino da rocha
Por volta de 60 quilômetros acima da superfície, a rocha chega à quarta fase e entra em um estado de equilíbrio de derretimento. Seu brilho permanece estável ou aumenta gradualmente. Nesse estágio, o objeto pode perder até 40% de sua massa apenas por causa do derretimento provocado pela entrada na atmosfera.
A quinta fase começa quando a pressão do ar aumenta o suficiente para quebrar a rocha. Os pesquisadores descobriram que a fragmentação começa quando a pressão à frente do objeto equivale a apenas cerca de um quinto da resistência medida em meteoritos encontrados na Terra. O aquecimento e as rachaduras acumuladas durante colisões anteriores no espaço podem explicar essa resistência menor.
Quando partes da rocha se desprendem, o objeto perde tamanho e desacelera mais rapidamente. Se a região traseira permanece intacta, ela cria uma área de baixa pressão que ajuda a puxar os fragmentos menores para perto. Como resultado, esses pedaços tendem a atingir o solo em uma faixa estreita.
Na sexta fase, a parte traseira finalmente se rompe. A fragmentação provoca um último clarão e lança pedaços em velocidades relativas maiores. Como a rocha já está mais lenta, esses clarões finais costumam apresentar uma coloração avermelhada, diferente do verde observado anteriormente.
Última fase termina com a chegada dos meteoritos
Na sétima fase, o derretimento e a fragmentação continuam até que os últimos pedaços desacelerem o suficiente para deixar de brilhar. O derretimento então termina e uma fina crosta de fusão se forma na superfície dos fragmentos. Depois disso, o vento pode alterar a trajetória dos pedaços escurecidos antes que eles finalmente atinjam o solo.
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Os pesquisadores também usaram as 75 quedas analisadas para comparar diferentes tipos de meteoritos e identificar as altitudes em que cada material atravessa as sete fases. O estudo ainda ajuda a compreender o comportamento de rochas maiores, incluindo asteroides capazes de explodir na atmosfera.
Segundo os pesquisadores, asteroides de até dezenas de metros também podem ser formados por rocha sólida e passar por processos semelhantes durante a entrada atmosférica. O asteroide de aproximadamente 20 metros que explodiu sobre Chelyabinsk, na Rússia, em 2013, teria atravessado essas mesmas fases antes do airburst.
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