Những người ngắm sao có kinh nghiệm đã quen thuộc với các thiên thạch. Chúng có thể rơi vào bất kỳ thời điểm nào trong ngày hoặc đêm, nhưng những tia sáng rực rỡ này sẽ dễ nhìn thấy hơn trong ánh sáng mờ hoặc bóng tối. Chúng thường được gọi là các ngôi sao “rơi”, nhưng thực sự thì những mảnh đá bốc lửa này thực sự không liên quan gì đến các ngôi sao.
Những điều rút ra chính: Sao băng
- Sao băng là những tia sáng lóe lên khi các mảnh đá/thiên thạch không gian bay nhanh qua bầu khí quyển của chúng ta và bùng cháy.
- Sao băng có thể được tạo ra bởi sao chổi và tiểu hành tinh nhưng bản thân nó không phải là sao chổi và tiểu hành tinh.
- Thiên thạch là một tảng đá không gian sống sót sau chuyến đi xuyên qua bầu khí quyển và đáp xuống bề mặt của một hành tinh.
- Sao băng có thể được phát hiện bằng âm thanh mà chúng phát ra khi đi qua bầu khí quyển.
Xác định sao băng
Về mặt kỹ thuật, “sao băng” là những tia sáng lóe lên xảy ra khi một mảnh vụn không gian (thiên thạch) nhỏ với tốc độ cao xuyên qua bầu khí quyển của Trái đất. Các thiên thạch có thể chỉ có kích thước bằng hạt cát hoặc hạt đậu, mặc dù một số là những viên sỏi nhỏ. Lớn nhất có thể là những tảng đá khổng lồ có kích thước bằng quả núi. Tuy nhiên, hầu hết là kết quả của những mảnh đá không gian nhỏ bé đi lạc qua Trái đất trong quỹ đạo của nó.
Sao băng hình thành như thế nào?
Sao băng, hay sao sa, là đường nhìn thấy của các thiên thạch và vẫn thạch khi chúng đi vào khí quyển Trái Đất (hoặc của các thiên thể khác có bầu khí quyển). Trên Trái Đất, việc nhìn thấy đường chuyển động của các thiên thạch này là do nhiệt phát sinh ra bởi áp suất nén khi chúng đi vào khí quyển. (Lưu ý là rất nhiều người cho rằng đó là chỉ do ma sát, tuy nhiên nếu chỉ có ma sát ở các tầng cao của khí quyển là không đủ lớn để có thể làm nóng thiên thạch đến mức phát sáng, do mật độ không khí ở đây rất loãng). Khi thiên thạch chuyển động với vận tốc siêu thanh, nó sinh ra các sóng xung kích (shock wave) do nó “va chạm” với các “hạt” của khí quyển và nén chúng nhanh hơn so với chúng có thể dãn ra khỏi đường chuyển động của thiên thạch. Với vận tốc cao như vậy, kết hợp ma sát, các phân tử không khí trên đường đi của thiên thạch bị nung nóng bởi sóng xung kích, hoặc bị nén quá mạnh đến mức nhiệt độ của sóng xung kích tăng lên đến hàng ngàn độ và làm cho các thành phần vật chất của thiên thạch bị nung đến nóng sáng. Những sao băng sáng, thậm chí sáng hơn cả độ sáng biểu kiến của Kim Tinh, đôi khi được gọi là quả cầu lửa.
Do vậy, sao băng thực sự chính là thiên thạch bay vào bầu khí quyển của Trái đất và phát sáng.
Tác động của thiên thạch
Các sao băng lớn hơn sẽ tồn tại sau chuyến đi xuyên qua bầu khí quyển và đáp xuống bề mặt Trái đất, hoặc trong các vùng nước, được gọi là thiên thạch. Thiên thạch thường là những tảng đá rất tối, mịn, thường chứa sắt hoặc sự kết hợp của đá và sắt.
Các sao băng lớn hơn sẽ tồn tại sau chuyến đi xuyên qua bầu khí quyển và đáp xuống bề mặt Trái đất, hoặc trong các vùng nước, được gọi là thiên thạch. Thiên thạch thường là những tảng đá rất tối, mịn, thường chứa sắt hoặc sự kết hợp của đá và sắt.
Mảnh đá không gian đã tạo nên Meteor Crater ở Arizona, có chiều ngang khoảng 160 feet (50 mét). Vụ va chạm Chelyabinsk đổ bộ vào Nga năm 2013 dài khoảng 20 mét và gây ra sóng xung kích làm vỡ cửa sổ trên một khoảng cách rộng. Ngày nay, những tác động lớn kiểu này tương đối hiếm trên Trái đất, nhưng hàng tỷ năm trước khi Trái đất được hình thành, hành tinh của chúng ta đã bị bắn phá bởi những tảng đá không gian với đủ kích cỡ.
Tác động của sao băng và cái chết của khủng long
Một trong những sự kiện tác động lớn nhất và hầu hết “gần đây” xảy ra gần 65.000 năm trước, khi một mảnh thiên thạch khoảng 6-9 dặm (10 đến 15 km) trên đập vào bề mặt của Trái đất gần nơi bán đảo Yucatan của Mexico ngày nay. Khu vực này được gọi là Chicxulub (phát âm là “Cheesh-uh-loob”) và không được phát hiện cho đến những năm 1970. Tác động thực sự có thể do nhiều tảng đá bay tới gây ra, đã tác động mạnh đến Trái đất, bao gồm động đất, sóng thủy triều và biến đổi khí hậu đột ngột và kéo dài do các mảnh vỡ lơ lửng trong khí quyển. Các Chicxulub va chạm đào ra một miệng núi lửa khoảng 93 dặm (150 km) đường kính và có liên quan rộng rãi đến sự tuyệt chủng lớn của sự sống có thể bao gồm hầu hết các loài khủng long.
May mắn thay, những tác động kiểu thiên thạch này khá hiếm trên hành tinh của chúng ta. Chúng vẫn xảy ra trên các hành tinh khác trong hệ mặt trời. Từ những sự kiện đó, các nhà khoa học hành tinh có được một ý tưởng hay về cách thức hoạt động của miệng núi lửa trên bề mặt băng và đá rắn, cũng như trong các tầng khí quyển trên của các hành tinh khí và băng khổng lồ.
Một tiểu hành tinh có phải là một Thiên thạch?
Mặc dù chúng có thể là nguồn tạo ra thiên thạch, nhưng tiểu hành tinh không phải là thiên thạch. Chúng là những thiên thể nhỏ, riêng biệt trong hệ mặt trời. Các tiểu hành tinh cung cấp vật chất cho thiên thạch thông qua các vụ va chạm, làm phân tán các mảnh đá của chúng ra khắp không gian. Sao chổi cũng có thể tạo ra thiên thạch, bằng cách phát tán các vệt đá và bụi khi chúng quay quanh Mặt trời. Khi quỹ đạo của Trái đất giao với quỹ đạo của các vệt sao chổi hoặc mảnh vỡ của tiểu hành tinh, những mảnh vật chất không gian đó có thể bị cuốn lên. Đó là khi chúng bắt đầu chuyến đi rực lửa xuyên qua bầu không khí của chúng ta, bốc hơi khi chúng đi. Nếu bất cứ thứ gì sống sót để đến được mặt đất, đó là lúc chúng trở thành các mảnh thiên thạch.
Mưa sao băng
Có một số cơ hội để Trái đất cày xới những vệt mảnh vụn do các vụ vỡ tiểu hành tinh và quỹ đạo sao chổi để lại. Khi Trái đất bắt gặp dấu vết của các mảnh vỡ không gian, các sự kiện sao băng này được gọi là “mưa sao băng”. Chúng có thể tạo ra bất cứ nơi nào từ vài chục đến hàng trăm sao băng trên bầu trời mỗi giờ mỗi đêm. Tất cả phụ thuộc vào độ dày của đường tia và có bao nhiêu thiên thạch thực hiện chuyến đi cuối cùng qua bầu khí quyển của chúng ta.
