Deze week regende het weer meteorieten! Als deze op aarde landen hebben ze vaak de vorm van een kegel. Maar hoe krijgen ze die bijzondere vorm eigenlijk?

Onze aarde wordt jaarlijks gebombardeerd met rotsachtig puin. De brokstukken regenen neer op het aardse oppervlak, waar ze vervolgens door de tand des tijds vergaan. Als een meteoroïde op ramkoers ligt met de aarde kan deze allerlei verschillende vormen hebben. Maar nadat een meteoriet op de grond is beland, is deze vaak kegelvormig. Het is een eigenaardig verschijnsel. Want wat zorgt er nou precies voor dat een meteoriet in deze vorm wordt gesneden? Onderzoekers besloten het fenomeen in een nieuwe studie te ontleden en vonden een antwoord op dit al lang bestaande mysterie.

Wist je dat…


…er per jaar zo’n 36 tot 166 meteorieten groter dan 10 gram per miljoen vierkante kilometer op aarde neerstorten? Over de hele oppervlakte van de aarde vertaalt dit zich in 18.000 tot 84.000 meteorieten groter dan 10 gram per jaar.

Meteorieten
“Dagelijks haasten er tientallen miljoenen objecten vanuit de ruimte onze atmosfeer binnen,” vertelt hoofdauteur van de studie Leif Ristroph aan Scientias.nl. “De meeste daarvan branden volledig op tijdens hun vlucht en zijn bovendien erg klein, zoals stof. Maar het kan ook dat er op een bepaalde dag een meteoriet van enkele tientallen centimeters groot op aarde neerploft.” Wetenschappers verzamelen deze meteorieten en onderwerpen ze aan een grondige inspectie. “1 op de vier meteorieten is kegelvormig,” gaat Ristroph verder. “Deze worden niet altijd als complete kegels gevonden, omdat ze tijdens hun vlucht vaak fragmenteren en uiteenvallen.”

Atmosfeer
Maar hoe hebben deze meteorieten die vorm precies gekregen? “Daarvoor moeten we eerst kijken naar de (zeer zeer!) snelle vlucht waarmee de meteoor door de atmosfeer haast,” zegt Ristroph. “Dit zorgt ervoor dat het object enorm opwarmt. Door de hitte smelt de steen, waardoor hij een hele nieuwe vorm krijgt. Dit proces wordt ook wel ablatie genoemd en kan worden gezien als een soort erosie.” De meeste objecten die deze vurige vlucht overleven veranderen vervolgens in nieuwe ‘klodders rots’ omdat ze overal gelijkmatig eroderen terwijl ze door de lucht tuimelen. “Een verrassend groot deel – ongeveer 25 procent – eindigt echter als een kegel,” zegt Ristroph.

Een nagebootste meteoriet uit de experimenten terwijl deze door water valt. Afbeelding: NYU’s Applied Mathematics Laboratory

Rechtdoor
De onderzoekers besloten de manier waarop meteoren door de atmosfeer reizen met klei na te bootsen om erachter te komen hoe deze stenen hun kegelvorm opdoen. En het blijkt dat als de meteoor in een rechte streep naar beneden komt zetten, deze eindigt in de vorm van een kegel. “Het suggereert dat ze niet tuimelen of draaien, maar rechtdoor vliegen,” vertelt Ristroph. “Dit zijn zogenoemde ‘georiënteerde meteorieten’.” De vraag is natuurlijk hoe het kan dat een object in staat is om met een vaste oriëntatie het aardoppervlak te bereiken. Om hier achter te komen, onderzocht het team hoe verschillende gevormde kegels door water vallen. En hierbij kwamen ze tot de volgende ontdekking. “Smalle kegels tuimelen en draaien, terwijl brede kegels meer heen en weer schommelen,” zegt Ristroph. “Maar we ontdekten dat hier tussenin kegels bestaan die perfect rechtdoor vliegen met hun punt of ‘apex’ voorop.”


Andere planeten
De studie werpt nieuw licht op het oorsprongsverhaal van georiënteerde meteorieten en de aerodynamische krachten die erbij komen kijken. Maar hoe zit het eigenlijk met meteorieten op andere planeten of manen? Veel van deze planeten hebben bijvoorbeeld geen, of een hele andere atmosfeer dan onze aarde. “Als de planeet of maan geen atmosfeer heeft, zullen de meteoroïden niet in een specifieke vorm worden gesneden,” vertelt Ristroph. “Ze zullen er dus meer als ‘klodders’ uitzien. Is er wel een atmosfeer, dan zal elk object in een bepaalde vorm worden gesneden op het moment dat deze de atmosfeer binnendringt. Ik denk zelf dat die meteorieten ook een kegelvorm krijgen, zelfs als de atmosfeer uit hele andere gassen bestaat dan die van de aarde.” Onderzoeker Jun Zhang beaamt. “Als een meteoriet op Mars landt – die een atmosfeer van CO2 heeft – is de kans alsnog groot dat de meteoriet kegelvormig is,” zegt hij.

Dankzij de inspanningen van de onderzoekers weten we nu eindelijk waarom en hoe meteorieten in een specifieke vorm worden gesneden. “Het is een zeldzame traktatie in de wetenschap om te kunnen uitleggen hoe een natuurlijke vorm of ‘sculptuur’ tot stand komt,” besluit Ristroph.