Warum heizen sich Meteore auf, wenn sie durch die Atmosphäre fallen?

Reibung und insbesondere Kompression der Luft vor der Luft heizen den Meteor auf, die Annäherungsgeschwindigkeit eines Meteors, der sich entgegen der Umlaufbahn der Erde nähert, kann beträchtlich sein, und der Meteor kann sich auf bis zu 10.000 Grad K erhitzen. Dies verursacht Ablation, eine Entfernung durch Hitze, der äußeren Meteorschichten.

Während sich der Feuerball durch die Atmosphäre bewegt, wird der heiße Dampf der Ablation durch Kollisionen mit atmosphärischen Atomen und Molekülen komprimiert. Dadurch entsteht eine Luftkappe oder ein hydrodynamisches Kissen, das den Meteor vor direkten Kollisionen schützt, wie in der Abbildung unten zu sehen ist.

Diese Barriere erzeugt vor dem Meteor zwei Makrozustände: einen bei 3500-5000 K, den wir das Hauptspektrum nennen werden, und einen bei 10000 K, den wir das zweite Spektrum nennen werden. [ Quelle ]  

Der ablative Hitzeschild der Apollo 12-Kapsel (nach Gebrauch) ist im Virginia Air and Space Center ausgestellt.

Bildquelle: Wikipedia Heat Shield Ablation

Der abgetragene Hitzeschild eines Apollo-Kommandomoduls

Mit einer Raumsonde wäre es normalerweise unmöglich, diesem Hitzeniveau standzuhalten, daher wird ein Ablations-Hitzeschild verwendet, das Energie vom Raumfahrzeug wegträgt, indem es wie ein Meteor "wegbrennt", aber mit mehr Kontrolle über die Ablation von die Oberfläche des Raumfahrzeugs, indem das Fahrzeug in einem bestimmten Winkel geneigt wird und indem der Ablationsschild aus Verbundmaterialien hergestellt wird, die langsam brennen.

Meteore bewegen sich sehr schnell, wenn sie in die Erdatmosphäre eintreten. Verantwortlich für die Erwärmung sind die Reibungskräfte, die durch die Kollisionen mit Molekülen der Atmosphäre entstehen. Raumfahrzeuge haben keramische Hitzeschilde und eine Isolierung zum Schutz vor den hohen Temperaturen, die beim Wiedereintritt auftreten.