تم شرح الضوضاء أثناء تحليق الجسم بالقرب من الأرض

في 22 سبتمبر 2020، الساعة 05:53 بالتوقيت المحلي، على بعد حوالي 100 كيلومتر شمال برلين، ظهر في السماء خط لامع مميز من نيزك عابر. وعلى مدى الـ 32 ثانية التالية تقريبًا، شوهدت أيضًا أو أمكن رؤيتها في هولندا والمملكة المتحدة. ووفقا للحسابات المبنية على بيانات عشرات الكاميرات، فإن مسار الجسم في الغلاف الجوي يبدأ على ارتفاع 109 كيلومترات، وأدنى نقطة 91 كيلومترا، وينتهي الخط الساطع على ارتفاع 113 كيلومترا. وهذا يعني أن الجسم لم يسقط على الأرض، لكنه طار وذهب مرة أخرى إلى الفضاء بين الكواكب. تقريبًا عند هذه الارتفاعات توجد الحدود التقليدية للفضاء – خط كرمان. يبدأ دخول الأجسام التي تسقط على الأرض إلى الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي على مستوى أقل إلى حد ما – في طبقة الميزوسفير، على ارتفاع 80-85 كيلومترًا. في أغلب الأحيان تندلع النيازك هناك.

ومع ذلك، خاصة أن الجزيئات الكبيرة والسريعة يمكن أن تبدأ في “الاحتراق” بدرجة أعلى. صحيح أن هذا الشيء بالذات لا يمكن أن يسمى كبيرًا: بناءً على سطوع التوهج ووقت الرحلة، كان من الممكن حساب أن كتلته كانت حوالي 45 جرامًا، وكان قطره 4.4 سم. لكن الأبعاد المتواضعة للنيزك ليست التفاصيل الأكثر غرابة في هذه القصة. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن محطات الموجات فوق الصوتية الموجودة في هولندا سجلت موجات صوتية منخفضة التردد أثناء طيرانها، وهو بالضبط النوع الذي يجب أن ينشأ أثناء انتشار موجة الصدمة. أي أننا نتحدث عن الصوت، حتى لو كان يتعذر على الأذن البشرية الوصول إليه.

ولكن من أين يأتي الصوت حيث لا يوجد هواء عملياً؟ كثافته أقل بمئات الآلاف من المرات من كثافة السطح. ومن الجدير بالذكر أن في الواقع الغلاف الجوي لا ينتهي حتى على ارتفاع 400 كيلومتر، حيث تحلق محطة الفضاء الدولية، لكن لا يمكن توقع حدوث موجات صوتية عند خط كرمان أيضًا. خاصة عند الطيران فوق حصاة طولها أربعة سنتيمترات. وهذا بالضبط ما حاول فريق من الباحثين من الولايات المتحدة الأمريكية وكندا وهولندا اكتشافه، كما وصفوه في مقال نشر مؤخرًا على خادم ما قبل الطباعة arXiv.org. بعد تحليل شامل لتوهج النيزك، خلص العلماء إلى أن الجسم يحترق ليس فقط من الحرارة، ولكن أيضًا من التدمير الميكانيكي: تم تسجيل ذروة سطوعه في لحظة الحمل الأقصى. رسم توضيحي لحدوث موجة صدمية عندما يمر نيزك عبر مواد متطايرة تتبخر من سطحه / © Elizabeth A. Silber et al, 2026 لذلك، يشتبه الباحثون في أنه لم يكن حجرًا بالضبط، ولكنه شيء أكثر هشاشة وأخف وزنًا – مثل الكوندريت الكربوني أو حتى المذنب. وكلاهما غني بالمواد المتطايرة، وفي المقام الأول الماء. وفي المذنب يتم تخزينه على شكل جليد، وفي مادة النيزك يكون “مضمنًا” في التركيب البلوري للمعادن. كل هذا يشير إلى أنه أثناء مرور ذلك الجسم في الغلاف الجوي، انبعثت منه غازات. لقد أحاطوا النيزك بقشرة كروية من “الهواء” الكثيف بالفعل. وفي هذا “الهواء” نشأت الموجات الصوتية. وبطبيعة الحال، فإن الصوت الذي يمكننا سماعه لا يزال لا يصل إلى سطح الأرض، لأن تردداته عالية جدًا. لكن الموجات فوق الصوتية، بطولها الموجي الباهظ – عشرات ومئات الأمتار – يمكن أن تنتشر حتى في البيئة النادرة للغلاف الحراري عند حدوث موجة صدمة قوية.