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Explicador: porque os meteoros iluminam o céu noturno

O artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

Os meteoros têm sido vistos desde que as pessoas olharam pela primeira vez para o céu noturno. Eles são compostos de pequenos pedaços de detritos, normalmente não maiores do que um grão de poeira ou areia, que continuamente caem na atmosfera da Terra.

Como os detritos caem cada vez mais fundo, o atrito com a atmosfera faz com que ela se abloqueie – queimando de fora para dentro. Isto geralmente ocorre dentro da mesosfera, normalmente a uma altura de cerca de 80km.

Quanto maiores os detritos, ou quanto mais rápido ele se move, mais brilhante é o meteoro resultante. As partículas mais lentas atingem a nossa atmosfera a uma velocidade de cerca de 12km/s, com as mais rápidas a viajar até 72km/s.

Esta velocidade extrema é o que permite que estes pequenos objectos ardam de forma tão brilhante. A energia cinética que um objeto transporta é proporcional à sua massa multiplicada pela sua velocidade ao quadrado, o que significa que grãos minúsculos que se movem realmente rápido carregam grandes quantidades de energia.

Essa energia é convertida em luz, que é o que vemos quando um meteoro pisca no céu noturno.

Primeiro, alguma terminologia

Existe alguma confusão sobre o que se entende por termos particulares, que muitas vezes são misturados em conversas casuais, e a imprensa popular. Então aqui está a repartição:

Meteoroid: Qualquer pedaço de pequena rocha, metal ou gelo que se mova pelo espaço. Quanto mais perto você olhar, mais pedaços de detritos existem, embora os menores sejam rapidamente soprados para o espaço interestelar pela radiação que jorra do nosso sol.

Meteoroid: O clarão de luz visível observado como um meteoróide ablado na atmosfera da Terra.

Meteoroid: Qualquer pedaço de rocha pequena, metal ou gelo movendo-se pelo espaço: Se um objecto consegue atravessar a atmosfera para chegar ao solo, é chamado de meteorito. Os meteoritos variam de algumas gramas a muitas toneladas em massa, com as menores e mais leves caindo com mais freqüência. O meteorito mais maciço encontrado até à data é o meteorito Hoba, da Namíbia, com uma massa de cerca de 66 toneladas.

Bola de fogo: Um meteorito que é invulgarmente brilhante, brilhando quase tudo no céu noturno. Tipicamente, qualquer meteoro mais brilhante que a magnitude -4 (ou seja, mais brilhante que Vênus) é considerado uma bola de fogo.

Micrometeoroide: Os menores meteoróides – efetivamente poeira cósmica – tão pequenos que podem entrar na atmosfera da Terra sem ablação, pois o atrito com as camadas mais tênues da atmosfera da Terra retarda rapidamente sua entrada. Estes grãos minúsculos são mais como partículas de fumo. Eles podem alcançar a superfície da Terra intactos, e muitos foram coletados por aeronaves para estudo científico.

Meteorito: queda vs descoberta

Quando os cientistas estudam meteoritos recentemente recuperados, eles os dividem em dois tipos – quedas e descobertas.

Muitos meteoritos estão localizados muito depois de terem caído, muitas vezes anos ou até séculos atrás, então eles terão sofrido o efeito da meteorização e processos químicos aqui na Terra. Conhecidos como “achados”, estes constituem a maior parte dos meteoritos coletados, e incluem muitos encontrados na superfície gelada da Antártica.

“Quedas” são muito mais valiosos e raros. Estes são meteoritos cuja passagem pela atmosfera tem sido observada e relatada. Isto permite aos cientistas encontrá-los antes de terem sido afetados por intempéries ou outros processos na Terra.

Tão valiosas são as “quedas” que redes estão sendo montadas para tentar rastrear e recuperar tais objetos. Uma delas é a Rede Australiana de Bolas de Fogo do Deserto, que você pode ajudar relatando qualquer bola de fogo particularmente espetacular que você veja, caso algo caia que possa ser recuperado.

Chuvas de meteoros

Em qualquer noite escura, um observador de olhos atentos pode ver entre cinco e dez meteoros por hora, com as taxas aumentando em direção ao amanhecer (veja o gráfico abaixo para saber o porquê). Estes “esporádicos” ocorrem quando a Terra colide com detritos aleatórios ao seguir sua órbita ao redor do Sol.

Em certas épocas do ano, a poeira através da qual a Terra se move é significativamente mais densa e assim ocorrem chuvas de meteoros.

Os cometa (e alguns asteróides) derramam material à medida que se movem perto do Sol, e esses detritos continuam a mover-se numa órbita semelhante à de seu pai.

Após a órbita de um cometa primeiro aproximá-lo o suficiente do Sol para sair do gás, ele continuará a derramar poeira e gás a cada passagem do periélio. Esta poeira se espalha lentamente ao redor da órbita do cometa, seguindo caminhos quase idênticos, mas com períodos orbitais um pouco mais longos ou mais curtos.

Consequentemente, as órbitas destes objetos tornam-se revestidas de detritos. A densidade do material aumenta à medida que você se aproxima da órbita do pai, e da própria fonte. Se a orientação orbital estiver correta, a Terra irá se mover através dessas faixas ao mesmo tempo a cada ano, e uma chuva de meteoros anual nasce.

Porque os detritos estão se movendo na mesma direção em que atingem a Terra, os meteoros em uma determinada chuva parecerão irradiar de uma pequena área no céu noturno, conhecida como o radiante.

Esta é puramente uma questão de perspectiva. À medida que os detritos se movem em direção ao nosso ponto de vista, as partículas parecem divergir ao queimarem na mesosfera.

Com uma exceção (os Quadrantids), as chuvas de meteoros são nomeadas para a constelação da qual parecem irradiar – os Geminídeos irradiam dos Gêmeos enquanto os Leonídeos vêm de Leão.

Os Quadrantes são nomeados em memória de uma constelação morta – Quadrans Muralis – que foi subsumida a Boötes quando a atual lista aprovada de 88 constelações foi finalizada pela União Astronômica Internacional, em 1922.

Chuveiros e tempestades, jovens e velhos

A cada balanço ao redor do sol, o pai de uma chuva de meteoros adiciona mais material ao seu fluxo de detritos, que continua a se espalhar e se dispersar pelo espaço. Como resultado, as chuvas de meteoros mudam conforme envelhecem.

Os fluxos de meteoros jovens são muitas vezes estreitos, contendo uma alta densidade de material próximo ao seu objeto pai, com pouco em outro lugar. Se a Terra intersecta um desses filamentos estreitos e densos, uma tempestade de meteoros pode resultar, com milhares ou mesmo dezenas de milhares de meteoros por hora. Tais tempestades são raras, mas às vezes podem ser previstas com antecedência.

Em anos sem uma tempestade de metros, as chuvas de meteoros jovens normalmente apresentam taxas baixas, com atividade que varia dependendo da distância do pai em um determinado ano. Exemplos famosos incluem os Leónides e os Draconides.

As chuvas de meteoros em seu auge são relativamente amplas, com a Terra encontrando destroços por uma semana ou mais. Eles fornecem um longo período de baixas taxas, e gradualmente se desenvolvem a um máximo relativamente acentuado.

No seu centro, tais chuvas retêm um fluxo relativamente denso de material, liberado muito recentemente para ter sido completamente disperso, levando a taxas de até (ou em excesso de) cem meteoros por hora.

As principais chuvas de meteoros de um ano normal, como as Eta Aquariids, Orionids e Geminids, são bons exemplos.

As correntes de meteoros antigos, estabelecidas num passado distante, são tipicamente muito dispersas e levam a Terra um mês ou mais para atravessar. Dentro dessas correntes, os destroços estão bem espalhados, e apenas alguns meteoros por hora podem ser vistos.

Se o pai de uma determinada chuva for desviado para uma nova órbita, ou ficar sem voláteis, sua corrente continua a se dispersar com taxas caindo gradualmente até que sejam indistinguíveis do fundo esporádico.

A chuva Taurid, visível de Setembro a Dezembro de cada ano, é o exemplo mais famoso de uma antiga corrente de meteoros, embora ainda possa oferecer surpresas!

Fantasmas de cometas passados

Algumas vezes um cometa desfaz-se, fragmentando-se e desintegrando-se até ao nada. Um grande exemplo disso foi o cometa 3D/Biela, que se desfez de forma espetacular no século XIX.

Os destroços dessa desintegração continuaram a orbitar o sol e proporcionaram um epitáfio espetacular para o cometa com as tempestades de meteoros Andromedid.

Duas explosões particularmente espectaculares de meteoros foram vistas em 1872 e 1885, da chuva amarrada ao cometa, enquanto a Terra passava pelos seus restos lentamente dispersos.

Chuveiros de meteoros a vir

O longo dos séculos, as chuvas de meteoros diminuem e diminuem. As órbitas de algumas chuvas giram para que não encontrem mais a Terra, e suas taxas diminuem para nada.

Outros córregos giram para dentro, nascendo novas chuvas, e novos córregos nascem quando os cometas são lançados em novas órbitas.

Como resultado, os astrônomos estão continuamente atentos ao nascimento de novas chuvas.

Com cada asteróide ou cometa recém-descoberto cuja órbita se aproxima da Terra, os astrônomos verificam se uma chuva de meteoros pode resultar. Isto leva a previsões de novas chuvas em potencial, como a do ano passado, Camelopardalids.

Posto tudo o que sabemos, no entanto, ainda podemos ser apanhados de surpresa. Portanto, pode valer bem a pena olhar para o céu em qualquer noite clara, caso você consiga pegar o nascimento de um novo chuveiro.