Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont observé des fragments de deux météores alors qu'ils augmentaient la chaleur de la température ambiante à la température qu'elle atteint lorsqu'ils pénètrent dans l'atmosphère terrestre et ont fait une découverte importante. Le sulfure de fer vaporisé laisse des vides, rendre le matériau plus poreux. Cette information aidera à prédire le poids d'un météore, sa probabilité de se briser, et l'évaluation ultérieure des dommages s'il devait atterrir.

"Nous avons extrait des échantillons des intérieurs qui n'avaient pas déjà été exposés à la chaleur élevée de l'environnement d'entrée, " a déclaré Francesco Panerai, professeur au Département de génie aérospatial de l'UIUC. "Nous voulions comprendre comment la microstructure d'une météorite change lorsqu'elle se déplace dans l'atmosphère."

Panerai et ses collaborateurs du NASA Ames Research Center ont utilisé une technique de microtomographie aux rayons X qui leur a permis d'observer les échantillons en place lorsqu'ils étaient chauffés jusqu'à 2, 200 degrés Fahrenheit et créez des images en trois dimensions. Les expériences ont été réalisées à l'aide du synchrotron Advanced Light Source du Lawrence Berkeley National Laboratory.

"Le sulfure de fer à l'intérieur de la météorite s'est vaporisé en chauffant. Certains des grains ont en fait disparu, laissant de grands vides dans le matériau, " Panerai a déclaré. "Nous avons été surpris par cette observation. La possibilité de regarder l'intérieur de la météorite en 3D, tout en étant chauffé, nous a conduit à découvrir une augmentation progressive de la porosité du matériau avec le chauffage. Après ça, nous avons pris des coupes transversales du matériau et regardé la composition chimique pour comprendre la phase qui avait été modifiée par le chauffage, changer sa porosité.

"Cette découverte fournit la preuve que les matériaux météoritiques deviennent poreux et perméables, dont nous supposons qu'il aura un effet sur sa force et sa propension à la fragmentation. »

La NASA a choisi Tamdakht comme étude de cas, une météorite qui a atterri dans un désert marocain il y a quelques années. Mais l'équipe de chercheurs a voulu corroborer ce qu'ils avaient vu, alors ils ont répété des expériences sur Tenham pour voir si une météorite de composition différente se comporterait de la même manière. Les deux spécimens provenaient d'une classe similaire de météorites appelées chondrites, le plus commun parmi les découvertes de météorites qui sont composées de fer et de nickel, qui sont des éléments à haute densité.

"Les deux sont devenus poreux, mais la porosité qui se développe dépend de la teneur en sulfures, " Panerai a déclaré. "L'un des deux avait des sulfures de fer plus élevés, c'est ce qui s'évapore. Nous avons constaté que la vaporisation des sulfures de fer se produit à des températures d'entrée douces. C'est quelque chose qui arriverait, pas à la croûte de fusion externe de la météorite où la température est beaucoup plus élevée, mais juste sous la surface."

L'étude a été motivée par la menace potentielle que représentent les météorites pour l'homme - l'exemple le plus clair étant le météore de Chelyabinsk qui a fait exploser l'atmosphère terrestre au-dessus de la Russie en 2013 et a entraîné environ 1, 500 personnes ont été blessées par des effets indirects tels que du verre brisé par l'onde de choc. Après cet incident, La NASA a créé le programme d'évaluation des menaces d'astéroïdes pour fournir des outils scientifiques pouvant aider les décideurs à comprendre les menaces potentielles de météorites pour la population.

"La majeure partie de la matière cosmique brûle en entrant. L'atmosphère nous protège, " a déclaré Panerai. " Mais il existe des météorites de taille importante qui peuvent être nocives. Pour ces objets plus gros qui ont une probabilité non nulle de nous frapper, nous avons besoin d'outils pour prédire les dommages qu'ils causeraient s'ils frappaient la Terre. Sur la base de ces outils, nous pouvons prédire comment il pénètre dans l'atmosphère, sa taille, comment il se comporte lorsqu'il traverse l'atmosphère, etc. afin que les décideurs puissent prendre des contre-mesures."

Panerai a déclaré que le programme d'évaluation de la menace des astéroïdes développe actuellement des modèles pour montrer comment les météorites se comportent et que les modèles nécessitent beaucoup de données. "Nous avons utilisé l'apprentissage automatique pour l'analyse des données car la quantité de données à analyser est énorme et nous avons besoin de techniques efficaces.

"Nous utilisons également des outils affinés au fil des années pour la conception de véhicules d'entrée hypersoniques et transférons ces connaissances à l'étude des météorites, les seuls systèmes hypersoniques dans la nature, ce qui est très excitant. Cela fournit à la NASA des données critiques sur la microstructure et la morphologie du comportement d'une météorite commune pendant le chauffage, afin que ces fonctionnalités puissent être intégrées dans ces modèles."