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Explicador: por qué los meteoros iluminan el cielo nocturno

El artículo ha sido republicado de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original.

Los meteoros se han visto desde que la gente miró por primera vez al cielo nocturno. Están formados por pequeños trozos de escombros, normalmente no más grandes que un grano de polvo o arena, que se estrellan continuamente contra la atmósfera terrestre.

A medida que esos escombros se sumergen más y más, la fricción con la atmósfera hace que se abatan, es decir, que se quemen desde fuera hacia dentro. Esto suele ocurrir en la mesosfera, normalmente a una altura de unos 80 km.

Cuanto más grandes sean los restos, o cuanto más rápido se muevan, más brillante será el meteoro resultante. Las partículas más lentas chocan con nuestra atmósfera a una velocidad de unos 12 km/s, mientras que las más rápidas se desplazan hasta 72 km/s.

Esta velocidad extrema es la que permite que estos diminutos objetos ardan con tanta intensidad. La energía cinética que transporta un objeto es proporcional a su masa multiplicada por su velocidad al cuadrado, lo que significa que los minúsculos granos que se mueven a gran velocidad transportan grandes cantidades de energía.

Esa energía se convierte en luz, que es lo que vemos cuando un meteoro destella en el cielo nocturno.

Primero, algo de terminología

Hay cierta confusión sobre lo que se quiere decir con determinados términos, que a menudo se mezclan en las conversaciones informales y en la prensa popular. Así que aquí está el desglose:

Meteoroide: Cualquier trozo de roca pequeña, metal o hielo que se desplaza por el espacio. Cuanto más cerca se mire, más trozos de escombros hay, aunque los más pequeños son rápidamente expulsados al espacio interestelar por la radiación que emana de nuestro sol.

Meteorito: El destello de luz visible que se observa cuando un meteoroide se ablanda en la atmósfera terrestre.

Meteorito: Si un objeto logra atravesar la atmósfera para llegar al suelo, se le llama meteorito. Los meteoritos varían desde unos pocos gramos hasta muchas toneladas de masa, siendo los más pequeños y ligeros los que caen con más frecuencia. El meteorito más masivo encontrado hasta la fecha es el meteorito Hoba, de Namibia, con una masa de unas 66 toneladas.

Bola de fuego: Un meteoro que es inusualmente brillante, eclipsando casi todo en el cielo nocturno. Normalmente, cualquier meteoro más brillante que la magnitud -4 (es decir, más brillante que Venus) se considera una bola de fuego.

Micrometeoroide: Los meteoroides más pequeños -efectivamente polvo cósmico- tan diminutos que pueden entrar en la atmósfera terrestre sin ablación, ya que la fricción con las capas más tenues de la atmósfera terrestre frena rápidamente su entrada. Estos minúsculos granos son más bien partículas de humo. Pueden llegar intactos a la superficie de la Tierra, y muchos han sido recogidos por aviones para su estudio científico.

Meteorito: caída vs hallazgo

Cuando los científicos estudian los meteoritos recién recuperados, los dividen en dos tipos: caídas y hallazgos.

La mayoría de los meteoritos se encuentran mucho tiempo después de haber caído, a menudo hace años o incluso siglos, por lo que habrán sufrido el efecto de la meteorización y los procesos químicos aquí en la Tierra. Conocidos como «hallazgos», constituyen la mayor parte de los meteoritos recogidos, e incluyen muchos encontrados en la superficie helada de la Antártida.

Las «caídas» son mucho más valiosas y raras. Se trata de meteoritos cuyo paso por la atmósfera ha sido observado y comunicado. Esto permite a los científicos encontrarlos antes de que hayan sido afectados por la meteorización u otros procesos en la Tierra.

Tan valiosas son las «caídas» que se están creando redes para tratar de rastrear y recuperar tales objetos. Una de ellas es la Red Australiana de Bolas de Fuego del Desierto, a la que puedes ayudar informando de cualquier bola de fuego especialmente espectacular que veas, por si acaso ha caído algo que pueda ser recuperado.

Las lluvias de meteoros

En cualquier noche clara y oscura, un observador atento puede ver entre cinco y diez meteoros por hora, aumentando el ritmo hacia el amanecer (véase el gráfico de abajo para saber por qué). Estos «esporádicos» se producen cuando la Tierra choca con desechos aleatorios mientras sigue su órbita alrededor del Sol.

En ciertas épocas del año el polvo por el que se mueve la Tierra es significativamente más denso y por eso se producen las lluvias de meteoros.

Los cometas (y algunos asteroides) desprenden material a medida que se acercan al Sol, y esos restos continúan moviéndose en una órbita similar a la de su progenitor.

Después de que la órbita de un cometa lo acerque lo suficiente al Sol como para desprenderse de gas, continuará desprendiendo polvo y gas con cada paso por el perihelio. Este polvo se extiende lentamente alrededor de la órbita del cometa, siguiendo trayectorias casi idénticas pero con períodos orbitales ligeramente más largos o más cortos.

Consecuentemente, las órbitas de estos objetos se revisten de escombros. La densidad del material aumenta a medida que se acerca a la órbita del padre, y a la propia fuente. Si la orientación orbital es la adecuada, la Tierra se moverá a través de esas franjas en el mismo momento cada año, y nacerá una lluvia de meteoros anual.

Debido a que los escombros se mueven en la misma dirección al chocar con la Tierra, los meteoros de una determinada lluvia parecerán irradiar desde una pequeña zona del cielo nocturno, conocida como radiante.

Esto es puramente una cuestión de perspectiva. A medida que los restos se acercan a nuestro punto de observación, las partículas parecen divergir a medida que se queman en la mesosfera.

Con una excepción (las Cuadrántidas), las lluvias de meteoros reciben el nombre de la constelación desde la que parecen irradiar: las Gemínidas irradian desde Géminis, mientras que las Leónidas proceden de Leo.

Las Cuadrántidas, en cambio, reciben su nombre en recuerdo de una constelación muerta -Cuadrans Muralis- que fue subsumida en Boötes cuando la Unión Astronómica Internacional finalizó la actual lista aprobada de 88 constelaciones, en 1922.

Chubascos y tormentas, jóvenes y viejos

Con cada giro alrededor del Sol, el progenitor de una lluvia de meteoros añade más material a su flujo de escombros, que continúa extendiéndose y dispersándose por el espacio. Como resultado, las lluvias de meteoros cambian a medida que envejecen.

Las corrientes de meteoros jóvenes suelen ser estrechas, conteniendo una alta densidad de material cerca de su objeto padre, con poco en el resto. Si la Tierra se cruza con uno de estos estrechos y densos filamentos, puede producirse una tormenta de meteoros, con miles o incluso decenas de miles de meteoros por hora. Tales tormentas son raras, pero a veces pueden predecirse con antelación.

En los años en que no hay tormentas de medidores, las lluvias de meteoros jóvenes suelen mostrar índices bajos, con una actividad que varía en función de la distancia al progenitor en un año determinado. Ejemplos famosos son las Leónidas y las Dracónidas.

Las lluvias de meteoros en su apogeo son relativamente amplias, con la Tierra encontrando restos durante una semana o más. Proporcionan un largo período de tasas bajas, y se acumulan gradualmente hasta llegar a un máximo relativamente agudo.

En su centro, estas lluvias retienen una corriente relativamente densa de material, liberado demasiado recientemente para haberse dispersado completamente, lo que lleva a tasas de hasta (o más) cien meteoros por hora.

Las principales lluvias de meteoros de un año normal, como las Eta Acuáridas, las Oriónidas y las Gemínidas, son buenos ejemplos.

Las antiguas corrientes de meteoros, depositadas en un pasado lejano, suelen estar muy dispersas y tardan un mes o más en atravesar la Tierra. Dentro de esas corrientes, los restos están muy dispersos y sólo pueden verse unos pocos meteoros por hora.

Si el progenitor de una determinada lluvia es desviado a una nueva órbita, o se queda sin volátiles, su corriente continúa dispersándose con tasas que caen gradualmente hasta que son indistinguibles del fondo esporádico.

La lluvia de Táuridas, visible de septiembre a diciembre de cada año, es el ejemplo más famoso de una vieja corriente de meteoros, aunque todavía puede ofrecer sorpresas¡

Los fantasmas de los cometas del pasado

A veces un cometa se deshace, fragmentándose y desintegrándose hasta la nada. Un gran ejemplo de ello fue el cometa 3D/Biela, que se deshizo de forma espectacular en el siglo XIX.

Los restos de esa desintegración siguieron orbitando alrededor del sol y proporcionaron un espectacular epitafio al cometa con las tormentas de meteoros Andromedidas.

En 1872 y 1885 se vieron dos estallidos de meteoros especialmente espectaculares procedentes de la lluvia ligada al cometa, mientras la Tierra atravesaba sus restos que se dispersaban lentamente.

Las lluvias de meteoros que vendrán

A lo largo de los siglos, las lluvias de meteoros crecen y disminuyen. Las órbitas de algunas lluvias giran de modo que ya no se encuentran con la Tierra, y sus ritmos se reducen a la nada.

Otras corrientes giran, dando lugar a nuevas lluvias, y nacen nuevas corrientes cuando los cometas son lanzados a nuevas órbitas.

Como resultado, los astrónomos están continuamente atentos al nacimiento de nuevas lluvias.

Con cada asteroide o cometa recién descubierto cuya órbita se acerca a la Tierra, los astrónomos comprueban si podría producirse una lluvia de meteoros. Esto permite predecir nuevas lluvias potenciales, como las Camelopardalids del año pasado.

Sin embargo, incluso teniendo en cuenta todo lo que sabemos, podemos ser sorprendidos. Así que puede merecer la pena mirar al cielo en cualquier noche despejada, por si acaso se consigue captar el nacimiento de una nueva lluvia.