När en meteor som vägde 10 000 ton exploderade 22,5 km (14 miles) ovanför Chelyabinsk, Ryssland den 15 februari 2013, spreds nyheten om händelsen snabbt över världen. Men det är inte allt som cirkulerade runt om i världen. Explosionen deponerade också hundratals ton damm i jordens stratosfär, och NASA:s Suomi NPP-satellit var på rätt plats för att kunna spåra meteorplymen i flera månader. Vad den såg var att plymen från explosionen spred sig och slingrade sig helt runt norra halvklotet inom fyra dagar.
Boliden, som mätte 59 fot (18 meter) i diameter, gled tyst in i jordens atmosfär i 41 600 mph (18,6 kilometer per sekund). När meteoren träffade atmosfären komprimerades luften framför den snabbt och värmdes upp lika snabbt så att den började värma upp meteorytan. Detta skapade svansen av brinnande sten som sågs i de många videor som dök upp från händelsen. Så småningom exploderade rymdstenen och släppte ut mer än 30 gånger energin från atombomben som förstörde Hiroshima. Som jämförelse mätte den markpåverkande meteoren som utlöste massutrotningar, inklusive dinosaurierna, cirka 10 km (6 miles) i diameter och släppte cirka 1 miljard gånger energin från atombomben.
Atmosfärsfysikern Nick Gorkavyi från Goddard Space Flight Center, som arbetar med satelliten Suomi, hade mer än bara ett vetenskapligt intresse av händelsen. Hans hemstad är Tjeljabinsk.
'Vi ville veta om vår satellit kunde upptäcka meteordammet', säger Gorkavyi, som ledde studien, som har godkänts för publicering i tidskriften Geophysical Research Letters. 'Vi såg faktiskt bildandet av ett nytt dammbälte i jordens stratosfär och uppnådde den första rymdbaserade observationen av den långsiktiga utvecklingen av en bolidplym.'
Teamet sa att de nu har gjort oöverträffade mätningar av hur dammet från meteorexplosionen bildade ett tunt men sammanhängande och ihållande stratosfäriskt dammbälte.
Cirka 3,5 timmar efter den första explosionen upptäckte Ozone Mapping Profiling Suite-instrumentets Limb Profiler på satelliten NASA-NOAA Suomi National Polar-orbiting Partnership plymen högt uppe i atmosfären på en höjd av cirka 40 km (25 miles), som snabbt rörde sig österut. i cirka 300 km/h (190 mph).
Dagen efter explosionen upptäckte satelliten att plymen fortsatte sitt österutgående flöde i jetplanet och nådde Aleuterna. Större, tyngre partiklar började tappa höjd och hastighet, medan deras mindre, lättare motsvarigheter höll sig uppe och behöll hastigheten – i överensstämmelse med vindhastighetsvariationer på de olika höjderna.
Den 19 februari, fyra dagar efter explosionen, hade den snabbare, högre delen av plymen slingrat sig helt runt norra halvklotet och tillbaka till Tjeljabinsk. Men plymens utveckling fortsatte: Åtminstone tre månader senare fanns ett detekterbart bälte av boliddamm kvar runt planeten.
Gorkavyi och kollegor kombinerade en serie satellitmätningar med atmosfäriska modeller för att simulera hur plymen från bolidexplosionen utvecklades när den stratosfäriska jetströmmen förde den runt norra halvklotet.
'För trettio år sedan kunde vi bara konstatera att plymen var inbäddad i den stratosfäriska jetströmmen', säger Paul Newman, chefsforskare för Goddards Atmospheric Science Lab. 'Idag tillåter våra modeller oss att exakt spåra boliden och förstå dess utveckling när den rör sig runt jorden.'
NASA säger att de fullständiga konsekvenserna av studien återstår att se. Forskare har uppskattat att varje dag möter cirka 30 ton litet material från rymden jorden och svävar högt upp i atmosfären. Nu med satellittekniken som kan mäta små atmosfäriska partiklar mer exakt, borde forskare kunna ge bättre uppskattningar av hur mycket kosmiskt damm som kommer in i jordens atmosfär och hur detta skräp kan påverka stratosfäriska och mesosfäriska moln.
Det kommer också att ge information om hur vanliga bolidhändelser som Chelyabinsk-explosionen kan vara, eftersom många kan inträffa över hav eller obefolkade områden.
'Nu i rymdåldern, med all denna teknik, kan vi uppnå en helt annan nivå av förståelse för injektion och utveckling av meteordamm i atmosfären,' sa Gorkavyi. 'Naturligtvis är Chelyabinsk-boliden mycket mindre än 'dinosauriemördaren', och det här är bra: vi har den unika möjligheten att på ett säkert sätt studera en potentiellt mycket farlig typ av händelse.'
Källa: NASA