Thiên thạch là những khối đá hoặc sắt quay quanh mặt trời. Hầu hết các thiên thạch là những mảnh đá nhỏ được tạo ra do va chạm với tiểu hành tinh. Sao chổi cũng tạo ra các thiên thạch khi chúng quay quanh mặt trời và làm rơi bụi và mảnh vụn.

Khi một thiên thạch đi vào bầu khí quyển phía trên Trái đất, nó nóng lên do ma sát từ không khí. Nhiệt lượng làm cho các chất khí xung quanh thiên thạch phát sáng rực rỡ và thiên thạch xuất hiện. Sao băng thường được gọi là sao sa hoặc sao rơi vì đuôi ánh sáng rực rỡ mà chúng tạo ra khi bay qua bầu trời. Hầu hết các thiên thạch xảy ra ở tầng trung lưu của Trái đất, cách bề mặt Trái đất khoảng 50-80 km (31-50 dặm).

Ngay cả những thiên thạch nhỏ nhất cũng có thể được nhìn thấy từ cách xa nhiều km vì chúng di chuyển nhanh và tỏa sáng rực rỡ. Các sao băng nhanh nhất di chuyển với tốc độ 71 km (44 dặm) mỗi giây. Sao băng càng nhanh và lớn thì nó càng sáng và phát sáng lâu hơn. Các sao băng nhỏ nhất chỉ phát sáng trong khoảng một giây trong khi các sao băng lớn hơn và nhanh hơn có thể được nhìn thấy trong tối đa vài phút. Mặc dù có hàng ngàn sao băng rơi vào ban ngày, nhưng sao băng được quan sát tốt nhất vào ban đêm, khi có thể nhìn thấy những vệt sáng trên bầu trời tối.

Sao băng xuất hiện với nhiều màu sắc khác nhau, tùy thuộc vào thành phần hóa học của đá vũ trụ và không khí nó đi qua. Ví dụ, một thiên thạch có hàm lượng sắt cao sẽ có màu vàng. Một thiên thạch có hàm lượng canxi cao có thể xuất hiện dưới dạng một vệt sáng màu tím.

Các nhà khoa học cho rằng có tới 50 tấn thiên thạch rơi xuống Trái đất mỗi ngày, nhưng hầu hết đều không lớn hơn một viên sỏi. Các thiên thạch không bốc cháy trong bầu khí quyển sẽ va vào bề mặt Trái đất. Những sao băng này được gọi là thiên thạch.

Các loại sao băng

Sao băng được mô tả bởi kích thước, độ sáng và khoảng cách với Trái đất.

Earthgrazer là những sao băng bay gần đường chân trời và được biết đến với cái đuôi dài và đầy màu sắc. Một số earthgrazer bật ra khỏi bầu khí quyển phía trên của Trái đất và quay trở lại không gian vũ trụ. Những earthgrazer khác vỡ ra trong bầu khí quyển và lao vút qua bầu trời như những ngôi sao rơi.

Earthgrazer nổi tiếng nhất có lẽ là “Quả cầu lửa ánh sáng ban ngày vĩ đại năm 1972”, bay vào bầu khí quyển phía trên bang Utah của Hoa Kỳ, lao vút qua bầu trời với tốc độ 15 km/giây (chín dặm/giây). Hàng ngàn người cho biết đã nhìn thấy sao băng. Earthgrazer đã thoát ra khỏi bầu khí quyển trên tỉnh Alberta của Canada.

Quả cầu lửa là những sao băng lớn hơn, có kích thước từ quả bóng rổ đến một chiếc ô tô nhỏ. Quả cầu lửa có ánh sáng sáng hơn và lâu hơn so với Earthgrazer. Liên minh Thiên văn Quốc tế mô tả quả cầu lửa là “Sao băng sáng hơn bất kỳ hành tinh nào”.

Quả cầu lửa có lẽ là loại sao băng phổ biến nhất. Các thành viên của các tổ chức như Hiệp hội Khí tượng Hoa Kỳ báo cáo hàng trăm lần nhìn thấy thiên thạch mỗi năm. Ví dụ, tính đến tháng 7 năm 2014, hơn 1.500 quả cầu lửa đã được báo cáo ở Hoa Kỳ. Một số chỉ được nhìn thấy ở một khu vực nhỏ, trong khi một số khác được các nhà chiêm tinh ở một số bang báo cáo.

Các tia sáng thậm chí còn sáng hơn và nặng hơn quả cầu lửa và thường phát nổ trong khí quyển. Những vụ nổ này có thể được nghe thấy và thậm chí cảm nhận được trên bề mặt Trái đất. Một số nhà thiên văn học phân loại các tia sáng như những quả cầu lửa tạo ra tiếng nổ âm thanh khi chúng lao qua bầu khí quyển.

Một số tia chớp nhất định, được gọi là siêu tia, rất sáng và tạo ra vụ nổ lớn đến mức chúng trở thành mối nguy hiểm tự nhiên và nguy hiểm cho con người và cộng đồng. Siêu sao băng bay qua Chelyabinsk, Nga vào năm 2013 đã phát nổ với năng lượng khoảng 500 kiloton TNT. Sóng xung kích của nó làm vỡ cửa sổ của hàng nghìn tòa nhà chung cư và khiến hơn 1.200 người phải nhập viện vì bị thương. Sao băng Chelyabinsk sáng đến mức sáng hơn 30 lần so với mặt trời ở thời điểm mạnh nhất, khiến con người bị bỏng da và võng mạc. Các nhà khoa học đang nghiên cứu sự kiện Chelyabinsk để hiểu rõ hơn mức độ dễ bị tổn thương của cuộc sống con người trước các vụ va chạm với vật thể không gian và phát triển các công nghệ bảo vệ Trái đất khỏi chúng.

Mưa sao băng

Thông thường, chỉ có một vài sao băng được nhìn thấy trong khoảng thời gian một giờ, nhưng đôi khi bầu trời tràn ngập ánh sáng trông giống như pháo hoa. Những trận mưa sao băng này xảy ra khi Trái đất đi qua quỹ đạo của sao chổi.

Sao chổi làm rơi ra các hạt xuất hiện dưới dạng vệt bụi phía sau “quả cầu tuyết bẩn” gồm đá, băng và khí tạo nên nhân của sao chổi. Khi Trái đất đi qua đuôi sao chổi, các mảnh vụn đá va chạm với bầu khí quyển của chúng ta, tạo ra những vệt đầy màu sắc của mưa sao băng. Bão sao băng thậm chí còn dữ dội hơn mưa rào, được định nghĩa là có ít nhất 1.000 sao băng mỗi giờ.

Tất cả các sao băng trong trận mưa sao băng dường như đều đến từ một điểm trên bầu trời. Điểm này được gọi là điểm tỏa sáng, hay đơn giản là tỏa sáng.

Mưa sao băng được đặt tên theo chòm sao mà chúng xuất hiện. Tất nhiên, nguồn gốc của các thiên thạch không phải là chòm sao mà là sao chổi mà chúng đã vỡ ra. Ví dụ, trận mưa sao băng Leonid dường như tạo ra các thiên thạch rơi xuống từ chòm sao Leo, nhưng thực chất là những mảnh vụn từ sao chổi Tempel-Tuttle. Có thể nhìn thấy vào tháng 11 hàng năm, Leonids được coi là một trong những sao băng nhanh nhất và tồn tại lâu nhất. Các trận mưa sao băng quan trọng khác bao gồm Perseids, Orionids và Geminids. Giống như Leonids, chúng là những sự kiện có thể dự đoán được, xảy ra hàng năm vào những thời điểm cụ thể.