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Una lluvia de meteoros es un fenómeno celeste en el que se observa que una serie de meteoros irradian u originan desde un punto en el cielo nocturno . Estos meteoros son causados por corrientes de desechos cósmicos llamados meteoroides que ingresan a la atmósfera de la Tierra a velocidades extremadamente altas en trayectorias paralelas. La mayoría de los meteoros son más pequeños que un grano de arena, por lo que casi todos se desintegran y nunca golpean la superficie de la Tierra. Las lluvias de meteoros muy intensas o inusuales se conocen como estallidos de meteoros y tormentas de meteoros , que producen al menos 1000 meteoros por hora, sobre todo de las Leónidas . [1] El Centro de Datos de Meteoros enumera más de 900 supuestas lluvias de meteoros, de las cuales alrededor de 100 están bien establecidas. [2] Varias organizaciones señalan oportunidades de visualización en Internet. [3] La NASA mantiene un mapa diario de lluvias de meteoros activas. [4]
En los manuscritos de Tombuctú se registró una lluvia de meteoritos en agosto de 1583. [5] [6] [7] En la era moderna, la primera gran tormenta de meteoritos fueron las Leónidas de noviembre de 1833. Una estimación es una tasa máxima de más de cien mil meteoros por hora, [8] pero otra, realizada cuando la tormenta amainaba, estimó más de doscientos mil meteoros durante las 9 horas de la tormenta, [9] sobre toda la región de América del Norte al este de las Montañas Rocosas . El estadounidense Denison Olmsted (1791-1859) explicó el evento con mayor precisión. Después de pasar las últimas semanas de 1833 recopilando información, presentó sus hallazgos en enero de 1834 en el American Journal of Science and Arts , publicado en enero-abril de 1834, [10] y enero de 1836. [11] Observó que la lluvia fue de corta duración y no se vio en Europa , y que los meteoros irradiaron desde un punto en la constelación de Leo . Especuló que los meteoritos se habían originado a partir de una nube de partículas en el espacio. [12] El trabajo continuó, pero llegar a comprender la naturaleza anual de las lluvias a través de la ocurrencia de tormentas desconcertó a los investigadores. [13]
La naturaleza real de los meteoros todavía era motivo de debate durante el siglo XIX. Muchos científicos ( Alexander von Humboldt , Adolphe Quetelet , Julius Schmidt ) los concibieron como un fenómeno atmosférico hasta que el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli determinó la relación entre meteoros y cometas en su obra "Notas sobre la teoría astronómica de las estrellas fugaces" ( 1867 ). En la década de 1890, el astrónomo irlandés George Johnstone Stoney (1826-1911) y el astrónomo británico Arthur Matthew Weld Downing (1850-1917) fueron los primeros en intentar calcular la posición del polvo en la órbita de la Tierra. Estudiaron el polvo expulsado en 1866 por el cometa 55P/Tempel-Tuttle antes del esperado retorno de la lluvia de Leónidas de 1898 y 1899. Se esperaban tormentas de meteoros, pero los cálculos finales mostraron que la mayor parte del polvo estaría muy dentro de la órbita de la Tierra. Adolf Berberich, del Real Instituto de Cálculo Astronómico de Berlín (Alemania) , llegó a los mismos resultados de forma independiente . Aunque la ausencia de tormentas de meteoritos en esa temporada confirmó los cálculos, fue necesario el avance de herramientas informáticas mucho mejores para llegar a predicciones fiables.
En 1981, Donald K. Yeomans, del Laboratorio de Propulsión a Chorro, revisó la historia de las lluvias de meteoros de las Leónidas y la historia de la órbita dinámica del cometa Tempel-Tuttle. [14] Un gráfico [15] de este fue adaptado y republicado en Sky and Telescope . [16] Mostraba las posiciones relativas de la Tierra y Tempel-Tuttle y marcaba dónde la Tierra se encontraba con polvo denso. Esto mostraba que los meteoroides están en su mayoría detrás y fuera de la trayectoria del cometa, pero las trayectorias de la Tierra a través de la nube de partículas que resultan en tormentas poderosas estaban muy cerca de trayectorias de casi ninguna actividad.
En 1985, ED Kondrat'eva y EA Reznikov de la Universidad Estatal de Kazán identificaron correctamente por primera vez los años en que se liberó polvo que fue responsable de varias tormentas de meteoros Leónidas anteriores. En 1995, Peter Jenniskens predijo la explosión de Alfa Monocerótidas de 1995 a partir de estelas de polvo. [17] Anticipándose a la tormenta Leónidas de 1999, Robert H. McNaught , [18] David Asher , [19] y el finlandés Esko Lyytinen fueron los primeros en aplicar este método en Occidente. [20] [21] En 2006, Jenniskens publicó predicciones para futuros encuentros con estelas de polvo que abarcarían los próximos 50 años. [22] Jérémie Vaubaillon continúa actualizando las predicciones basadas en observaciones cada año para el Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Éphémérides (IMCCE). [23]
Debido a que las partículas de la lluvia de meteoros viajan en trayectorias paralelas y a la misma velocidad, a un observador que se encuentre debajo le parecerá que irradian desde un único punto en el cielo. Este punto radiante es causado por el efecto de la perspectiva , similar a las vías de tren paralelas que convergen en un único punto de fuga en el horizonte. Las lluvias de meteoros normalmente reciben el nombre de la constelación de la que parecen originarse. Este "punto fijo" se mueve lentamente a través del cielo durante la noche debido a que la Tierra gira sobre su eje, la misma razón por la que las estrellas parecen marchar lentamente a través del cielo. El radiante también se mueve ligeramente de una noche a otra con respecto a las estrellas de fondo (deriva radiante) debido a que la Tierra se mueve en su órbita alrededor del Sol. Consulte el Calendario de lluvias de meteoros de la OMI 2017 ( Organización Internacional de Meteoros ) para ver mapas de "puntos fijos" a la deriva.
Cuando el radiante en movimiento se encuentre en su punto más alto, alcanzará el cielo del observador esa noche. El Sol estará apenas despejando el horizonte oriental. Por este motivo, el mejor momento para observar una lluvia de meteoros suele ser un poco antes del amanecer, un equilibrio entre la cantidad máxima de meteoros disponibles para observar y el cielo más brillante, que los hace más difíciles de ver.
Las lluvias de meteoros reciben su nombre de la constelación más cercana o de la estrella brillante con una letra griega o romana asignada que se encuentra cerca de la posición radiante en el pico de la lluvia, por lo que la declinación gramatical de la forma posesiva latina se reemplaza por "id" o "ids". Por lo tanto, los meteoros que irradian desde cerca de la estrella Delta Aquarii (declinación "-i") se denominan Delta Acuáridas . El Grupo de Trabajo sobre Nomenclatura de Lluvias de Meteoros de la Unión Astronómica Internacional y el Centro de Datos de Meteoros de la UAI realizan un seguimiento de la nomenclatura de las lluvias de meteoros y de las lluvias que se establecen.
Una lluvia de meteoritos es el resultado de una interacción entre un planeta, como la Tierra, y corrientes de escombros de un cometa . Los cometas pueden producir escombros por arrastre de vapor de agua, como demostró Fred Whipple en 1951, [24] y por ruptura. Whipple imaginó a los cometas como "bolas de nieve sucias", formadas por rocas incrustadas en hielo, que orbitan alrededor del Sol . El "hielo" puede ser agua , metano , amoníaco u otros volátiles , solos o en combinación. La "roca" puede variar en tamaño desde una mota de polvo hasta una pequeña roca. Los sólidos del tamaño de una mota de polvo son órdenes de magnitud más comunes que los del tamaño de granos de arena, que, a su vez, son igualmente más comunes que los del tamaño de guijarros, y así sucesivamente. Cuando el hielo se calienta y se sublima, el vapor puede arrastrar polvo, arena y guijarros.
Cada vez que un cometa pasa cerca del Sol en su órbita , parte de su hielo se vaporiza y se desprende una cierta cantidad de meteoroides. Los meteoroides se esparcen a lo largo de toda la trayectoria del cometa para formar una corriente de meteoroides, también conocida como "rastro de polvo" (a diferencia de la "cola de gas" de un cometa causada por las diminutas partículas que son rápidamente arrastradas por la presión de la radiación solar).
Recientemente, Peter Jenniskens [22] ha argumentado que la mayoría de nuestras lluvias de meteoros de período corto no son el resultado del arrastre de vapor de agua normal de los cometas activos, sino el producto de desintegraciones poco frecuentes, cuando grandes trozos se desprenden de un cometa en su mayor parte inactivo. Algunos ejemplos son las Cuadrántidas y las Gemínidas , que se originaron a partir de una ruptura de objetos con apariencia de asteroides, (196256) 2003 EH 1 y 3200 Phaethon , respectivamente, hace unos 500 y 1000 años. Los fragmentos tienden a desintegrarse rápidamente en polvo, arena y guijarros y se extienden a lo largo de la órbita del cometa para formar una densa corriente de meteoroides, que posteriormente evoluciona hacia la trayectoria de la Tierra.
Poco después de que Whipple predijera que las partículas de polvo viajaban a bajas velocidades en relación con el cometa, Milos Plavec fue el primero en ofrecer la idea de un rastro de polvo , cuando calculó cómo los meteoroides, una vez liberados del cometa, se desplazarían principalmente por delante o por detrás del cometa después de completar una órbita. El efecto es simple mecánica celestial : el material se desplaza solo un poco lateralmente lejos del cometa mientras se desplaza por delante o por detrás de él porque algunas partículas forman una órbita más amplia que otras. [22] Estos rastros de polvo a veces se observan en imágenes de cometas tomadas en longitudes de onda infrarrojas medias (radiación de calor), donde las partículas de polvo del regreso anterior al Sol se extienden a lo largo de la órbita del cometa (ver figuras).
La atracción gravitatoria de los planetas determina por dónde pasaría la estela de polvo en la órbita terrestre, de forma muy similar a como un jardinero dirige una manguera para regar una planta distante. La mayoría de los años, esas estelas no tocarían la Tierra en absoluto, pero en algunos años, la Tierra recibe una lluvia de meteoritos. Este efecto se demostró por primera vez a partir de las observaciones de las Monocerótidas alfa de 1995 , [25] [26] y de identificaciones anteriores no muy conocidas de tormentas terrestres pasadas.
A lo largo de períodos más prolongados, las estelas de polvo pueden evolucionar de maneras complicadas. Por ejemplo, las órbitas de algunos cometas que se repiten y los meteoroides que salen de ellos están en órbitas resonantes con Júpiter o con uno de los otros planetas grandes, por lo que muchas revoluciones de uno serán iguales a otro número del otro. Esto crea un componente de la lluvia llamado filamento.
Un segundo efecto es el encuentro cercano con un planeta. Cuando los meteoroides pasan cerca de la Tierra, algunos se aceleran (haciendo órbitas más amplias alrededor del Sol), otros se desaceleran (haciendo órbitas más cortas), lo que da como resultado huecos en la estela de polvo en el siguiente retorno (como abrir una cortina, con granos amontonándose al principio y al final del hueco). Además, la perturbación de Júpiter puede cambiar drásticamente secciones de la estela de polvo, especialmente para los cometas de período corto, cuando los granos se acercan al planeta gigante en su punto más alejado a lo largo de la órbita alrededor del Sol, moviéndose más lentamente. Como resultado, la estela tiene un aglutinamiento , un trenzado o un enredo de medialunas , de cada liberación de material.
El tercer efecto es el de la presión de radiación , que empujará a las partículas menos masivas a órbitas más alejadas del Sol, mientras que los objetos más masivos (responsables de los bólidos o bolas de fuego ) tenderán a verse menos afectados por la presión de radiación. Esto hace que algunos encuentros con estelas de polvo sean ricos en meteoros brillantes, otros ricos en meteoros tenues. Con el tiempo, estos efectos dispersan los meteoroides y crean una corriente más amplia. Los meteoros que vemos de estas corrientes son parte de las lluvias anuales , porque la Tierra se encuentra con esas corrientes todos los años a un ritmo muy similar.
Cuando los meteoroides chocan con otros meteoroides en la nube zodiacal , pierden su asociación con la corriente y pasan a formar parte del fondo de "meteoros esporádicos". Separados de cualquier corriente o rastro desde hace mucho tiempo, forman meteoros aislados, no forman parte de ninguna lluvia. Estos meteoros aleatorios no parecerán provenir del radiante de la lluvia principal.
En la mayoría de los años, la lluvia de meteoros más visible es la de las perseidas , que alcanzan su punto máximo el 12 de agosto de cada año con más de un meteoro por minuto. La NASA tiene una herramienta para calcular cuántos meteoros por hora son visibles desde el lugar de observación.
La lluvia de meteoros Leónidas alcanza su máximo esplendor alrededor del 17 de noviembre de cada año. La lluvia de meteoros Leónidas produce una tormenta de meteoros, con un pico de miles de meteoros por hora. Las tormentas Leónidas dieron origen al término lluvia de meteoros cuando se descubrió por primera vez que, durante la tormenta de noviembre de 1833, los meteoros irradiaron desde cerca de la estrella Gamma Leonis. Las últimas tormentas Leónidas fueron en 1999, 2001 (dos) y 2002 (dos). Antes de eso, hubo tormentas en 1767, 1799, 1833, 1866, 1867 y 1966. Cuando la lluvia de meteoros Leónidas no está en tormenta , es menos activa que las Perseidas.
Vea la infografía sobre el Calendario de Lluvias de Meteoritos 2021 a la derecha.
Los nombres oficiales aparecen en la lista de lluvias de meteoritos de la Unión Astronómica Internacional. [27]
Cualquier otro cuerpo del Sistema Solar con una atmósfera razonablemente transparente también puede tener lluvias de meteoritos. Como la Luna está en las proximidades de la Tierra, puede experimentar las mismas lluvias, pero tendrá sus propios fenómenos debido a su falta de atmósfera per se , como el aumento considerable de su cola de sodio . [42] La NASA ahora mantiene una base de datos en curso de impactos observados en la luna [43] mantenida por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales, ya sea de una lluvia o no.
Muchos planetas y lunas tienen cráteres de impacto que datan de hace mucho tiempo, pero es posible que se formen nuevos cráteres, quizás incluso relacionados con lluvias de meteoritos. Se sabe que Marte, y por lo tanto sus lunas, tienen lluvias de meteoritos. [44] Estas no se han observado en otros planetas todavía, pero se puede suponer que existen. En el caso de Marte en particular, aunque son diferentes de las que se ven en la Tierra debido a las diferentes órbitas de Marte y la Tierra en relación con las órbitas de los cometas. La atmósfera marciana tiene menos del uno por ciento de la densidad de la de la Tierra a nivel del suelo, en sus bordes superiores, donde impactan los meteoroides; las dos son más similares. Debido a la similar presión del aire a altitudes para los meteoritos, los efectos son muy similares. Solo el movimiento relativamente más lento de los meteoroides debido a la mayor distancia del sol debería reducir marginalmente el brillo de los meteoritos. Esto se equilibra en cierta medida porque el descenso más lento significa que los meteoritos marcianos tienen más tiempo para ablacionar. [45]
El 7 de marzo de 2004, la cámara panorámica del explorador marciano Spirit registró una racha que ahora se cree que fue causada por un meteoro de una lluvia de meteoros marciana asociada con el cometa 114P/Wiseman-Skiff . Se esperaba un fuerte espectáculo de esta lluvia el 20 de diciembre de 2007. Otras lluvias sobre las que se especula son una lluvia de "Lambda Gemínidas" asociada con las Eta Acuáridas de la Tierra ( es decir , ambas asociadas con el cometa 1P/Halley ), una lluvia de "Beta Canis Major" asociada con el cometa 13P/Olbers y "Draconidas" de 5335 Damocles . [46]
Se han observado impactos masivos aislados en Júpiter: el cometa Shoemaker-Levy 9 de 1994 , que también formó una breve estela, y eventos sucesivos desde entonces (ver Lista de eventos de Júpiter ). Se ha hablado de meteoritos o lluvias de meteoritos para la mayoría de los objetos del Sistema Solar con atmósfera: Mercurio, [47] Venus, [48] la luna de Saturno Titán , [49] la luna de Neptuno Tritón , [50] y Plutón . [51]
