När en meteor som vägde 10 000 ton exploderade 22,5 km (14 miles) ovanför Chelyabinsk, Ryssland den februari. Explosionen avsatte också hundratals ton damm i jordens stratosfär, och NASA: s Suomi NPP-satellit var på rätt plats för att kunna spåra banan meteor plume i flera månader. Vad det såg var att plommon från explosionen spriddes ut och lindade sig helt runt den norra halvklotet inom fyra dagar.
Boliden, som mätte 59 fot (18 meter) tvärs över, gled tyst in i jordens atmosfär vid 41,600 mph (18,6 kilometer per sekund). När meteoren träffade atmosfären komprimerade luften framför den snabbt och värmdes lika lika snabb så att den började värma upp meteorytan. Detta skapade svansen av brinnande sten som sågs i de många videor som uppstod av händelsen. Så småningom exploderade rymdrocken och släppte mer än 30 gånger energin från atombomben som förstörde Hiroshima. Som jämförelse mätte den markpåverkande meteor som utlöste massförlängningar, inklusive dinosaurierna, ungefär 10 km (6 mil) över och släppte cirka 1 miljard gånger atombomben.
Atmosfärisk fysiker Nick Gorkavyi från Goddard Space Flight Center, som arbetar med Suomi-satelliten, hade mer än bara ett vetenskapligt intresse för evenemanget. Hans hemstad är Chelyabinsk.
"Vi ville veta om vår satellit kunde upptäcka meteordammet," sade Gorkavyi, som ledde studien, som har accepterats för publicering i tidskriften Geophysical Research Letters. "Vi såg verkligen bildandet av ett nytt dammbälte i jordens stratosfär och uppnådde den första rymdbaserade observationen av den långsiktiga utvecklingen av en bolidplomme."
Teamet sa att de nu har gjort enastående mätningar av hur dammet från meteoreksplosionen bildade ett tunt men sammanhängande och ihållande stratosfäriskt dammbälte.
Cirka 3,5 timmar efter den första explosionen upptäckte Ozone Mapping Profiling Suite-instrumentets Limb Profiler på NASA-NOAA Suomi National Polar-orbiting Partnership-satelliten plommon högt i atmosfären på en höjd av cirka 40 km (25 miles) och rörde sig snabbt österut vid cirka 300 km / h (190 mph).
Dagen efter explosionen upptäckte satelliten plommon som fortsatte sitt österutströmning i jet och nådde Aleutianöarna. Större, tyngre partiklar började förlora höjd och hastighet, medan deras mindre, lättare motsvarigheter förblev höga och behöll hastigheten - i överensstämmelse med vindhastighetsvariationer i olika höjder.
Senast den 19 februari, fyra dagar efter explosionen, hade den snabbare, högre delen av plommen snävt sig helt runt norra halvklotet och tillbaka till Chelyabinsk. Men plommans utveckling fortsatte: Åtminstone tre månader senare fortsatte ett detekterbart bälte av boliddamm runt planeten.
Gorkavyi och kollegor kombinerade en serie satellitmätningar med atmosfäriska modeller för att simulera hur plymen från bolidexplosionen utvecklades när den stratosfäriska jetströmmen bar den runt norra halvklotet.
"För trettio år sedan kunde vi bara säga att plommen var inbäddad i den stratosfäriska jetströmmen," sa Paul Newman, chefforskare för Goddards Atmospheric Science Lab. "Idag tillåter våra modeller oss att exakt spåra boliden och förstå dess utveckling när den rör sig runt världen."
NASA säger att hela konsekvenserna av studien återstår att se. Forskare har uppskattat att cirka 30 ton litet material från rymden varje dag möter jorden och hängs högt i atmosfären. Nu med satellittekniken som är kapabel att mer exakt mäta små atmosfäriska partiklar, bör forskare kunna ge bättre uppskattningar av hur mycket kosmiskt damm som kommer in i jordens atmosfär och hur detta skräp kan påverka stratosfäriska och mesosfäriska moln.
Det kommer också att ge information om hur vanliga bolidhändelser som Chelyabinsk-explosionen kan vara, eftersom många kan inträffa över hav eller obefolkade områden.
"Nu i rymdåldern, med all denna teknik, kan vi uppnå en mycket annan nivå av förståelse för injektion och utveckling av meteordamm i atmosfären," sade Gorkavyi. "Naturligtvis är Chelyabinsk-boliden mycket mindre än 'dinosauriernas mördare', och det är bra: Vi har den unika möjligheten att säkert studera en potentiellt mycket farlig typ av händelse."
Källa: NASA
