大気圏へ突入した隕石が燃える理由を分析

あくまでも、世の中にある知識を基にした私の推論であることを、予めご了承ください。
事実関係を確認していないので、間違っているかもしれません。

ロケットの話をしましたので、大気圏へ突入する際の事を考えていると、何故隕石が大気圏へ突入すると燃えるのか、真剣に考えていました。(^^)
少しごちゃごちゃした私の頭で考えますと・・・

まず、空気を圧縮することによる熱を考えます。

まず図の様に圧縮前は分子が飛んでいます。
この分子の衝突により、熱が伝わり容器や内部の物質が熱くなると思います。

容器を圧縮すると、図の様に狭い範囲で分子が飛ぶため、容器や内部の物質への衝突が速くなり衝突回数が増し、より熱を伝達するので熱くなるのだと思います。

さて、隕石が大気圏内へ突入すると、熱圏-＞中間圏-＞成層圏-＞対流圏と地球内に有る大気の層を通って落ちます。
容器の中とは違い、分子が狭い空間を行き来するというわけには行きません。

熱圏には、２０００度を超えるような分子があると伝えられています。
ですが、この熱圏は分子の密度が低く、実際熱圏で分子が衝突し熱を伝導する頻度が少ないのか、実際そこまで熱くないと聞きます。

では、何故隕石が燃え尽きるのでしょうか？

これは、熱圏を拡大し分子を配置した例です。
ここへ、隕石が凄い速度で飛んできます。

この隕石は、赤で囲った部分へ高速に飛んでいき、２０００度あると言われる分子へ衝突します。

分子への衝突時、分子から熱が伝わり熱くなるのですが、落下速度が速いため、ゆっくり落下した場合よりも多くの分子へ衝突し、高熱になります。

圧縮した場合と同じで、時間当たりに分子へ衝突する回数が増えるので、分子から熱が伝わり熱くなります。

高度が下がれば下がるほど、分子の密度が高くなり、より分子への衝突数が増します。

熱を持った隕石が中間圏へ達すると発火するのですが、これは酸素と二酸化炭素の影響かも知れませんね。

成層圏へ達すると、より多くの酸素が得られるでしょうから、更に燃るのかも知れません。

出典：気象庁ホームページより　（気象庁 気象衛星）

さて、地球は図の様に自転しているのですが、高い高度に有る物質は対流がなく、自転の影響を受けて回転していると言われています。

つまり、矢印の方向へ熱を持った分子が移動しているということになり、移動方向と逆方向へ隕石が落下した場合、分子への衝突数が増し、より熱を持つのではないかと思います。
ですので、なるべく矢印の方へ成層圏までの間、分子と同じ速度で大気圏から下降し、多くの分子へ衝突することなく下降すると、熱が伝わらず燃え難いのではないかと思いますね。

勿論推測です。(^^)