Un meteoroide ( / ˈm iː t i ə r ɔɪ d / MEE -tee-ə-royd ) [1] es un pequeño cuerpo rocoso o metálico en el espacio exterior . Los meteoroides se distinguen como objetos significativamente más pequeños que los asteroides , que varían en tamaño desde granos hasta objetos de hasta un metro de ancho. [2] Los objetos más pequeños que los meteoroides se clasifican como micrometeoroides o polvo espacial . [2] [3] [4] Muchos son fragmentos de cometas o asteroides, mientras que otros son escombros de impacto de colisión expulsados de cuerpos como la Luna o Marte . [5] [6] [7]
Un meteoro o estrella fugaz [8] es el paso visible de un meteoroide, cometa o asteroide que ingresa a la atmósfera de la Tierra . A una velocidad que normalmente supera los 20 km/s (72 000 km/h; 45 000 mph), el calentamiento aerodinámico de ese objeto produce un rayo de luz, tanto del objeto brillante como del rastro de partículas brillantes que deja a su paso. Los meteoros suelen hacerse visibles cuando se encuentran a unos 100 km (62 mi) sobre el nivel del mar. Una serie de muchos meteoros que aparecen con segundos o minutos de diferencia y que parecen originarse en el mismo punto fijo en el cielo se denomina lluvia de meteoros .
Se estima que 25 millones de meteoroides, micrometeoroides y otros desechos espaciales ingresan a la atmósfera de la Tierra cada día, [9] lo que da como resultado que aproximadamente 15.000 toneladas de ese material ingresen a la atmósfera cada año. [10] Un meteorito son los restos de un meteoroide que ha sobrevivido a la ablación de su material superficial durante su paso a través de la atmósfera como meteoro y ha impactado el suelo.
En 1961, la Unión Astronómica Internacional (UAI) definió un meteoroide como "un objeto sólido que se mueve en el espacio interplanetario, de un tamaño considerablemente menor que un asteroide y considerablemente mayor que un átomo". [11] [12] En 1995, Beech y Steel, escribiendo en el Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society , propusieron una nueva definición donde un meteoroide tendría entre 100 μm y 10 m (33 pies) de ancho. [13] En 2010, tras el descubrimiento de asteroides de menos de 10 m de tamaño, Rubin y Grossman propusieron una revisión de la definición anterior de meteoroide a objetos entre 10 μm (0,00039 pulgadas) y un metro (3 pies 3 pulgadas) de diámetro para mantener la distinción. [2] Según Rubin y Grossman, el tamaño mínimo de un asteroide está dado por lo que se puede descubrir desde los telescopios terrestres, por lo que la distinción entre meteoroide y asteroide es difusa. Algunos de los asteroides más pequeños descubiertos (según la magnitud absoluta H ) son 2008 TS 26 con H = 33,2 [14] y 2011 CQ 1 con H = 32,1 [15] ambos con un tamaño estimado de un m (3 pies 3 pulgadas). [16] En abril de 2017, la UAI adoptó una revisión oficial de su definición, limitando el tamaño a entre 30 μm (0,0012 pulgadas) y un metro de diámetro, pero permitiendo una desviación para cualquier objeto que provoque un meteoro. [17]
Los objetos más pequeños que los meteoroides se clasifican como micrometeoroides y polvo interplanetario . El Centro de Planetas Menores no utiliza el término "meteoroide".
Casi todos los meteoroides contienen níquel y hierro extraterrestres. Tienen tres clasificaciones principales: hierro, piedra y hierro pétreo. Algunos meteoroides pétreos contienen inclusiones similares a granos conocidas como cóndrulos y se llaman condritas . Los meteoroides pétreos sin estas características se llaman " acondritas ", que generalmente se forman a partir de actividad ígnea extraterrestre; contienen poco o nada de hierro extraterrestre. [18] La composición de los meteoroides se puede inferir a medida que pasan a través de la atmósfera de la Tierra a partir de sus trayectorias y los espectros de luz del meteoro resultante. Sus efectos en las señales de radio también brindan información, especialmente útil para los meteoros diurnos, que de otro modo son muy difíciles de observar. A partir de estas mediciones de trayectoria, se ha descubierto que los meteoroides tienen muchas órbitas diferentes, algunos se agrupan en corrientes (ver lluvias de meteoros ) a menudo asociadas con un cometa padre , otros aparentemente esporádicos. Los restos de las corrientes de meteoroides pueden eventualmente dispersarse en otras órbitas. Los espectros de luz, combinados con mediciones de trayectorias y curvas de luz, han permitido obtener composiciones y densidades diversas, que van desde objetos frágiles con forma de bola de nieve, cuya densidad es aproximadamente la cuarta parte de la del hielo [19] , hasta rocas densas ricas en níquel y hierro. El estudio de los meteoritos también permite comprender mejor la composición de los meteoroides no efímeros.
La mayoría de los meteoroides provienen del cinturón de asteroides , habiendo sido perturbados por las influencias gravitacionales de los planetas, pero otros son partículas provenientes de cometas , dando lugar a lluvias de meteoros . Algunos meteoroides son fragmentos de cuerpos como Marte o la Luna , que han sido arrojados al espacio por un impacto.
Los meteoroides viajan alrededor del Sol en una variedad de órbitas y a varias velocidades. Los más rápidos se mueven a unos 42 km/s (94.000 mph) a través del espacio en las proximidades de la órbita de la Tierra. Esta es la velocidad de escape del Sol, igual a la raíz cuadrada de dos veces la velocidad de la Tierra, y es el límite superior de velocidad de los objetos en las proximidades de la Tierra, a menos que provengan del espacio interestelar. La Tierra viaja a unos 29,6 km/s (66.000 mph), por lo que cuando los meteoroides se encuentran con la atmósfera de frente (lo que solo ocurre cuando los meteoros están en una órbita retrógrada como las Leónidas , que están asociadas con el cometa retrógrado 55P/Tempel–Tuttle ) la velocidad combinada puede alcanzar unos 71 km/s (160.000 mph) (véase Energía específica#Astrodinámica ). Los meteoritos que se mueven a través del espacio orbital de la Tierra tienen una velocidad promedio de 20 km/s (45 000 mph), [20] pero debido a la gravedad de la Tierra, los meteoritos como las Fenícidas pueden ingresar a la atmósfera a una velocidad tan lenta como 11 km/s.
El 17 de enero de 2013, a las 05:21 PST, un cometa de un metro de tamaño procedente de la nube de Oort entró en la atmósfera terrestre sobre California y Nevada . [21] El objeto tenía una órbita retrógrada con un perihelio a 0,98 ± 0,03 UA . Se acercó desde la dirección de la constelación de Virgo (que estaba en el sur a unos 50° sobre el horizonte en ese momento), y chocó de frente con la atmósfera de la Tierra a 72 ± 6 km/s (161.000 ± 13.000 mph) [21] vaporizándose a más de 100 km (330.000 pies) sobre el suelo durante un período de varios segundos.
Cuando los meteoroides se cruzan con la atmósfera terrestre por la noche, es probable que se vuelvan visibles como meteoritos. Si los meteoroides sobreviven a la entrada a través de la atmósfera y alcanzan la superficie de la Tierra, se denominan meteoritos. Los meteoritos se transforman en estructura y química por el calor de entrada y la fuerza del impacto. Un asteroide de 4 metros (13 pies) conocido , 2008 TC 3 , fue observado en el espacio en un curso de colisión con la Tierra el 6 de octubre de 2008 y entró en la atmósfera de la Tierra al día siguiente, golpeando un área remota del norte de Sudán. Fue la primera vez que se observó un meteoroide en el espacio y se lo rastreó antes de impactar con la Tierra. [11] La NASA ha elaborado un mapa que muestra las colisiones de asteroides más notables con la Tierra y su atmósfera desde 1994 hasta 2013 a partir de datos recopilados por sensores del gobierno de los EE. UU. (ver a continuación).
Un meteoro , conocido coloquialmente como estrella fugaz o estrella que cae , es el paso visible de un meteoroide, micrometeoroide , cometa o asteroide brillante a través de la atmósfera de la Tierra, después de calentarse hasta la incandescencia por colisiones con moléculas de aire en la atmósfera superior, [11] [24] [25] creando un rayo de luz a través de su rápido movimiento y, a veces, también arrojando material brillante a su paso. Aunque un meteoro puede parecer estar a unos pocos miles de pies de la Tierra, [26] los meteoros suelen aparecer en la mesosfera a altitudes de 76 a 100 km (250.000 a 330.000 pies). [27] [28] La raíz de la palabra meteoro proviene del griego meteōros , que significa "alto en el aire". [24]
Millones de meteoros ocurren en la atmósfera de la Tierra diariamente. La mayoría de los meteoroides que causan meteoros son aproximadamente del tamaño de un grano de arena, es decir, generalmente son de un milímetro o más pequeños. Los tamaños de los meteoroides se pueden calcular a partir de su masa y densidad que, a su vez, se pueden estimar a partir de la trayectoria del meteoro observada en la atmósfera superior. [29] Los meteoros pueden ocurrir en lluvias , que surgen cuando la Tierra pasa a través de una corriente de escombros dejados por un cometa, o como meteoros "aleatorios" o "esporádicos", no asociados con una corriente específica de desechos espaciales . Se han observado varios meteoros específicos, en gran parte por miembros del público y en gran parte por accidente, pero con suficiente detalle como para que se hayan calculado las órbitas de los meteoroides que producen los meteoros. Las velocidades atmosféricas de los meteoros resultan del movimiento de la Tierra alrededor del Sol a unos 30 km/s (67.000 mph), [30] las velocidades orbitales de los meteoroides y el pozo de gravedad de la Tierra.
Los meteoros se hacen visibles entre 75 y 120 km (250.000 y 390.000 pies) sobre la Tierra. Por lo general, se desintegran a altitudes de 50 a 95 km (160.000 a 310.000 pies). [31] Los meteoros tienen aproximadamente un cincuenta por ciento de posibilidades de colisionar con la Tierra a la luz del día (o casi a la luz del día). Sin embargo, la mayoría de los meteoros se observan de noche, cuando la oscuridad permite reconocer objetos más tenues. Para cuerpos con una escala de tamaño mayor a 10 cm (3,9 pulgadas) a varios metros, la visibilidad de los meteoros se debe a la presión atmosférica (no a la fricción) que calienta el meteoroide de modo que brilla y crea un rastro brillante de gases y partículas de meteoroide fundidas. Los gases incluyen material de meteoroide vaporizado y gases atmosféricos que se calientan cuando el meteoroide pasa a través de la atmósfera. La mayoría de los meteoros brillan durante aproximadamente un segundo.
Los meteoritos no eran conocidos como un fenómeno astronómico hasta principios del siglo XIX. Antes de eso, se veían en Occidente como un fenómeno atmosférico, como los relámpagos, y no estaban relacionados con historias extrañas de rocas que caían del cielo. En 1807, el profesor de química de la Universidad de Yale, Benjamin Silliman, investigó un meteorito que cayó en Weston, Connecticut . [32] Silliman creía que el meteorito tenía un origen cósmico, pero los meteoritos no atrajeron mucha atención de los astrónomos hasta la espectacular tormenta de meteoritos de noviembre de 1833. [33] La gente de todo el este de los Estados Unidos vio miles de meteoritos, irradiando desde un solo punto en el cielo. Los observadores cuidadosos notaron que el radiante , como se llama al punto, se movía con las estrellas, permaneciendo en la constelación de Leo. [34]
El astrónomo Denison Olmsted estudió extensamente esta tormenta, concluyendo que tenía un origen cósmico. Después de revisar los registros históricos, Heinrich Wilhelm Matthias Olbers predijo el regreso de la tormenta en 1867, atrayendo la atención de otros astrónomos hacia el fenómeno. El trabajo histórico más exhaustivo de Hubert A. Newton condujo a una predicción refinada de 1866, que resultó correcta. [33] Con el éxito de Giovanni Schiaparelli en conectar las Leónidas (como se las llama) con el cometa Tempel-Tuttle , el origen cósmico de los meteoros quedó firmemente establecido. Aun así, siguen siendo un fenómeno atmosférico y conservan su nombre "meteoro" de la palabra griega para "atmosférico". [35]
Una bola de fuego es un meteoro más brillante de lo habitual que también se vuelve visible a unos 100 km del nivel del mar. La Unión Astronómica Internacional (UAI) define una bola de fuego como "un meteoro más brillante que cualquiera de los planetas" ( magnitud aparente −4 o mayor). [36] La Organización Internacional de Meteoros (una organización amateur que estudia los meteoros) tiene una definición más rígida. Define una bola de fuego como un meteoro que tendría una magnitud de −3 o más brillante si se lo ve en el cenit . Esta definición corrige la mayor distancia entre un observador y un meteoro cerca del horizonte. Por ejemplo, un meteoro de magnitud −1 a 5 grados sobre el horizonte se clasificaría como una bola de fuego porque, si el observador hubiera estado directamente debajo del meteoro, habría aparecido como de magnitud −6. [37]
Las bolas de fuego que alcanzan una magnitud aparente de -14 o más brillantes se denominan bólidos . [38] La UAI no tiene una definición oficial de "bólido" y, en general, considera el término sinónimo de "bola de fuego". Los astrónomos suelen utilizar "bólido" para identificar una bola de fuego excepcionalmente brillante, en particular una que explota en una explosión de aire de meteorito . [39] A veces se les llama bolas de fuego detonantes. También puede usarse para significar una bola de fuego que crea sonidos audibles. A finales del siglo XX, bólido también ha llegado a significar cualquier objeto que golpea la Tierra y explota, sin tener en cuenta su composición (asteroide o cometa). [40] La palabra bólido proviene del griego βολίς ( bolis ) [41] que puede significar un misil o destellar . Si la magnitud de un bólido alcanza los -17 o más brillante, se lo conoce como superbólido . [38] [42] Un porcentaje relativamente pequeño de bolas de fuego impactan la atmósfera terrestre y luego vuelven a salir: se las denomina bolas de fuego que rozan la Tierra . Un evento de este tipo ocurrió a plena luz del día sobre América del Norte en 1972. Otro fenómeno poco común es una procesión de meteoritos , donde el meteoro se divide en varias bolas de fuego que viajan casi paralelas a la superficie de la Tierra.
Cada año, la Sociedad Americana de Meteoros registra un número cada vez mayor de bolas de fuego . [43] Probablemente se producen más de 500.000 bolas de fuego al año, [44] pero la mayoría pasan desapercibidas porque la mayoría se producen sobre el océano y la mitad durante el día. Una Red Europea de Bolas de Fuego y una Red de Bolas de Fuego de Todo el Cielo de la NASA detectan y rastrean muchas bolas de fuego. [45]
La entrada de meteoroides a la atmósfera terrestre produce tres efectos principales: la ionización de las moléculas atmosféricas, el polvo que desprende el meteoroide y el sonido de su paso. Durante la entrada de un meteoroide o asteroide a la atmósfera superior , se crea una estela de ionización , donde las moléculas del aire se ionizan por el paso del meteoro. Dichas estelas de ionización pueden durar hasta 45 minutos cada vez.
Los meteoroides pequeños, del tamaño de un grano de arena, ingresan a la atmósfera constantemente, esencialmente cada pocos segundos en cualquier región dada de la atmósfera, y por lo tanto, se pueden encontrar rastros de ionización en la atmósfera superior de manera más o menos continua. Cuando las ondas de radio rebotan en estos rastros, se denominan comunicaciones de ráfagas de meteoritos . Los radares de meteoritos pueden medir la densidad atmosférica y los vientos midiendo la tasa de desintegración y el desplazamiento Doppler de un rastro de meteorito. La mayoría de los meteoroides se queman cuando ingresan a la atmósfera. Los restos restantes se denominan polvo meteórico o simplemente polvo de meteorito. Las partículas de polvo de meteorito pueden persistir en la atmósfera hasta varios meses. Estas partículas pueden afectar el clima, tanto al dispersar la radiación electromagnética como al catalizar reacciones químicas en la atmósfera superior. [46] Los meteoroides o sus fragmentos logran el vuelo oscuro después de la desaceleración a la velocidad terminal . [47] El vuelo oscuro comienza cuando desaceleran a aproximadamente 2-4 km/s (4500-8900 mph). [48] Los fragmentos más grandes caen más abajo en el campo esparcido .
La luz visible producida por un meteoro puede adoptar diversos matices, dependiendo de la composición química del meteoroide y de la velocidad de su movimiento a través de la atmósfera. A medida que las capas del meteoroide se desgastan e ionizan, el color de la luz emitida puede cambiar según la estratificación de los minerales. Los colores de los meteoros dependen de la influencia relativa del contenido metálico del meteoroide frente al plasma de aire sobrecalentado que genera su paso: [49]
El sonido generado por un meteoro en la atmósfera superior, como un estampido sónico , suele llegar muchos segundos después de que desaparezca la luz visible del meteoro. Ocasionalmente, como en el caso de la lluvia de meteoros Leónidas de 2001, se han registrado sonidos de "crepitaciones", "silbidos" o "silbidos" [50] que se producen en el mismo instante que una llamarada de meteorito . También se han registrado sonidos similares durante intensas exhibiciones de auroras en la Tierra [51] [52] [53] [54]
Las teorías sobre la generación de estos sonidos pueden explicarlos parcialmente. Por ejemplo, los científicos de la NASA sugirieron que la estela ionizada turbulenta de un meteorito interactúa con el campo magnético de la Tierra , generando pulsos de ondas de radio . A medida que la estela se disipa, podrían liberarse megavatios de energía electromagnética, con un pico en el espectro de potencia en las frecuencias de audio . Las vibraciones físicas inducidas por los impulsos electromagnéticos se oirían entonces si son lo suficientemente potentes como para hacer vibrar la hierba, las plantas, los marcos de las gafas, el propio cuerpo del oyente (véase el efecto auditivo de las microondas ) y otros materiales conductores. [55] [56] [57] [58] Este mecanismo propuesto, aunque se ha demostrado plausible mediante trabajos de laboratorio, sigue sin estar respaldado por mediciones correspondientes en el campo. Las grabaciones de sonido realizadas en condiciones controladas en Mongolia en 1998 respaldan la afirmación de que los sonidos son reales. [59] (Véase también Bolide ).
Una lluvia de meteoritos es el resultado de una interacción entre un planeta, como la Tierra, y corrientes de escombros de un cometa u otra fuente. El paso de la Tierra a través de escombros cósmicos de cometas y otras fuentes es un evento recurrente en muchos casos. Los cometas pueden producir escombros por arrastre de vapor de agua, como demostró Fred Whipple en 1951, [60] y por ruptura. Cada vez que un cometa pasa por el Sol en su órbita , parte de su hielo se vaporiza y se desprende una cierta cantidad de meteoroides. Los meteoroides se extienden a lo largo de toda la órbita del cometa para formar una corriente de meteoroides, también conocida como "rastro de polvo" (a diferencia de la "cola de polvo" de un cometa causada por las partículas muy pequeñas que son rápidamente arrastradas por la presión de la radiación solar).
La frecuencia de avistamientos de bolas de fuego aumenta en un 10-30% durante las semanas del equinoccio de primavera . [61] Incluso las caídas de meteoritos son más comunes durante la temporada de primavera del hemisferio norte. Aunque este fenómeno se conoce desde hace bastante tiempo, los científicos no comprenden por completo la razón detrás de la anomalía. Algunos investigadores lo atribuyen a una variación intrínseca en la población de meteoroides a lo largo de la órbita de la Tierra, con un pico en los grandes escombros productores de bolas de fuego alrededor de la primavera y principios del verano. Otros han señalado que durante este período la eclíptica está (en el hemisferio norte) alta en el cielo al final de la tarde y al principio de la noche. Esto significa que los radiantes de bolas de fuego con una fuente asteroidal están altos en el cielo (lo que facilita tasas relativamente altas) en el momento en que los meteoroides "alcanzan" a la Tierra, viniendo desde atrás en la misma dirección que la Tierra. Esto provoca velocidades relativas relativamente bajas y, a partir de esto, velocidades de entrada bajas, lo que facilita la supervivencia de los meteoritos. [62] También genera una alta tasa de bolas de fuego al anochecer, lo que aumenta las posibilidades de que haya testigos oculares. Esto explica una parte, pero quizás no toda, de la variación estacional. Se están realizando investigaciones para mapear las órbitas de los meteoros y comprender mejor el fenómeno. [63]
Un meteorito es una porción de un meteoroide o asteroide que sobrevive a su paso por la atmósfera y golpea el suelo sin ser destruido. [76] Los meteoritos a veces, pero no siempre, se encuentran asociados a cráteres de impacto de hipervelocidad ; durante colisiones enérgicas, todo el impactador puede vaporizarse, sin dejar meteoritos. Los geólogos usan el término "bólido" en un sentido diferente al de los astrónomos para indicar un impactador muy grande . Por ejemplo, el USGS usa el término para referirse a un gran proyectil genérico que forma cráteres de una manera "para dar a entender que no conocemos la naturaleza precisa del cuerpo que impacta... si es un asteroide rocoso o metálico, o un cometa helado, por ejemplo". [77]
Los meteoritos también impactan en otros cuerpos del Sistema Solar. En cuerpos rocosos como la Luna o Marte , que tienen poca o ninguna atmósfera, dejan cráteres duraderos.
Las colisiones de meteoritos con objetos sólidos del Sistema Solar, incluyendo la Luna, Mercurio , Calisto , Ganimedes y la mayoría de las lunas pequeñas y asteroides , crean cráteres de impacto, que son las características geográficas dominantes de muchos de esos objetos. En otros planetas y lunas con procesos geológicos activos en la superficie, como la Tierra, Venus , Marte , Europa , Ío y Titán , los cráteres de impacto visibles pueden erosionarse , enterrarse o transformarse por la tectónica con el tiempo. En la literatura temprana, antes de que se reconociera ampliamente la importancia de los cráteres de impacto, los términos criptoexplosión o estructura criptovolcánica se usaban a menudo para describir lo que ahora se reconocen como características relacionadas con el impacto en la Tierra. [78] El material terrestre fundido expulsado de un cráter de impacto de meteorito puede enfriarse y solidificarse en un objeto conocido como tectita . Estos a menudo se confunden con meteoritos. La roca terrestre, a veces con trozos del meteorito original, creada o modificada por el impacto de un meteorito se llama impactita .
![Niños posando detrás de una réplica del meteorito de Tucson en el Museo de Historia Natural de Arizona[79]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/46/Mesa-Arizona_Museum_of_Natural_History-Tucson_Meteorite.JPG/1280px-Mesa-Arizona_Museum_of_Natural_History-Tucson_Meteorite.JPG)
![Meteorito con brechas e inclusiones de carbono de Tinduf, Argelia[80]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/26/Meteorite_Tindouf_NWA_869.jpg/1280px-Meteorite_Tindouf_NWA_869.jpg)
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