Výzkumy v ASU AV ČR (84): Rumunský superbolid byl z neobvyklého materiálu

Tělesa s řádově metrovými rozměry se sice oficiálně již označují za planetky, ale patří k vůbec nejméně prozkoumaným zástupcům těles Sluneční soustavy. Jejich vlastnosti, zejména pak ty vnitřní, však vědce zajímají hned z několika důvodů. Rotační periody větších planetek naznačují, že jde vnitřně jen o málo soudržná tělesa, oficiálně se mluví o „hromadách suti“. Malé planetky naproti tomu rotují rychleji a mohou tedy být monolitickými tělesy, i když jsou i indicie pro to, že přinejmenším některá z malých těles jsou také slepence. Převažující typ stavby má důležitou vypovídající hodnotu o tom, jak taková tělesa vůbec vznikají. Pozorování superbolidů je nejjednodušší metodou, jak se dozvědět o struktuře metrových těles.

Jiří Borovička a Pavel Spurný z ASU vedli studii superbolidu, jehož pád byl zaznamenán 7. ledna 2015 nad Rumunskem. Té noci zářil na obloze Měsíc pouhé dva dny po úplňku, bolid byl přesto výrazně jasnější. Z mnoha ohledů šlo o neobvyklý superbolid, u něhož maximum jasnosti nastalo v poměrně velké výšce s posléze prudkým poklesem jasnosti, svědčícím o kompletní dezintegraci tělesa. Průlet byl zaznamenán dvěma kamerami Evropské bolidové sítě, obě (jedna analogová a jedna digitální) byly umístěny na observatoři Stará Lesná na Slovensku, částečně byl také patrný na záznamu stanice na Lysé hoře. Astronomové měli dále k dispozici náhodné záznamy z bezpečnostních kamer v Rumunsku. Kamerové záznamy doplnila přesná vysokokadenční měření z radiometrů, postihující časování jevu a jeho přesnou světelnou křivku.

Určení atmosférické dráhy vyžadovalo mravenčí práci, počínající nutnou kalibrací pozičních měření na bezpečnostních kamerách, konče odměřením průletové stopy v pořízených snímcích, jež byly v maximu jasnosti beznadějně saturovány. Je tedy až překvapivé, že i při použití takto heterogenního materiálu byla atmosférická dráha určena v zásadě v souhlasu se všemi přístroji, s maximální odchylkou jednotlivých pozic od určené trajektorie méně než 500 metrů (standardní statistický rozptyl byl kolem 100 m).

Bolid tedy letěl nad Karpaty asi 100 km severně od Bukurešti a to od jihozápadu k severovýchodu. Sklon dráhy vůči horizontální rovině byl asi 43 stupňů. Maxima jasnosti −21 magnitudy dosáhlo těleso ve výšce (42,8±0,1) km a bolid téměř zmizel se snímků ve výšce 38,7 km. Jenom jeden úlomek lze dosledovat až do výšky 36 km. Výpočty ukazují, že mateřské těleso mělo hmotnost čtyři a půl tuny (s chybou padesáti procent) a vstoupilo do atmosféry rychlostí téměř 28 km/s. Jeho dráha ve Sluneční soustavě odpovídá oběžné trajektorii planetky ze středu hlavního pásu, ačkoli z hlediska Tisserandova parametru je relativně blízká drahám komet Jupiterovy rodiny.

Příliš se nečekalo, že by z bolidu mohly dopadnout nějaké meteority, relativně vysoká vstupní rychlost společně s velmi náhlým koncem hrály jednoznačně proti pádu větších těles. Dvě expedice se do pádové oblasti vydaly hledat případné pozůstatky tělesa v březnu a dubnu 2015, poté, co roztál sníh, ale byly neúspěšné.

Ze světelné křivky byl zrekonstruován model fragmentace, z nějž bylo patrné, že k fragmentaci docházelo zpočátku pomalu s náhlým nárůstem v maximu jasnosti, kdy se prakticky rozpadlo celé těleso. Autoři porovnali světelné křivky se třemi známými bolidy se stejnou jasností z minulosti: bolidem Košice z roku 2010, bolidem Maribo z roku 2009 a bolidem z Taurid z 31. 10. 2015. Srovnáním se ukázalo, že rumunský bolid byl ze zcela jiného materiálu, který byl schopen bez větší újmy vydržet dynamický tlak 1 MPa a poté se celý rozpadl. Žádný z fragmentů nepřežil dynamické namáhání větší než 3 MPa. Vysoká soudržnost do první hranice byla pravděpodobně způsobena tím, že původní těleso bylo velmi kompaktní, bez velkých trhlin. Vlastní pevnost materiálu pak dosahovala oněch 1 MPa, což je o dva řády méně, než odpovídá materiálu chondritů a současně o dva řády více, než by odpovídalo kometárnímu materiálu. Rumunský meteorit tak nejspíš představuje zástupce meziplanetárního materiálu, který doposud není v žádné z meteorických sbírek. Materiál křehký, ale strukturně homogenní.

Reference

Borovička, J., Spurný, P. a kol, The January 7, 2015, superbolide over Romania and structural diversity of meter-sized asteroids, Planetary and Space Science (2017) v tisku, preprint arXiv:1702.03968

Kontakt

RNDr. Jiří Borovička, CSc.
Oddělení meziplanetární hmoty Astronomického ústavu AV ČR
Email: jiri.borovicka@asu.cas.cz

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Oddělení meziplanetární hmoty ASU AV ČR

Převzato: Astronomický ústav AV ČR, v.v.i.