Una lluvia de meteoritos es un evento celeste en el que se observa que varios 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. Se conocen como explosiones de meteoritos y tormentas de meteoritos las lluvias de meteoritos muy intensas o inusuales , que producen al menos 1.000 meteoros por hora, sobre todo los de las Leónidas . [1] El Centro de datos de meteoritos enumera más de 900 supuestas lluvias de meteoritos, de las cuales unas 100 están bien establecidas. [2] Varias organizaciones señalan oportunidades de visualización en Internet. [3] La NASA mantiene un mapa diario de lluvias de meteoritos 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, hecha como la La tormenta amainó, estimada en más de doscientos mil meteoros durante las 9 horas que duró 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 acontecimiento con mayor precisión. Después de pasar las últimas semanas de 1833 recopilando información, presentó sus hallazgos en enero de 1834 al 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. de duración y no fue visto en Europa , y que los meteoros irradiaron desde un punto de la constelación de Leo . Especuló que los meteoros 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 aparición de tormentas dejó perplejos a los investigadores. [13]
La naturaleza real de los meteoros todavía fue objeto de debate durante el siglo XIX. Los meteoros fueron concebidos como un fenómeno atmosférico por muchos científicos ( Alexander von Humboldt , Adolphe Quetelet , Julius Schmidt ) hasta que el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli comprobó 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 regreso de la lluvia de Leónidas de 1898 y 1899. Se esperaban tormentas de meteoritos, pero los cálculos finales mostraron que la mayor parte del polvo estaría muy dentro de la órbita de la Tierra. A los mismos resultados llegó de forma independiente Adolf Berberich del Königliches Astronomisches Rechen Institut (Real Instituto de Computación Astronómica) en Berlín, Alemania. Aunque la ausencia de tormentas de meteoritos esa temporada confirmó los cálculos, se necesitaba el avance de herramientas informáticas mucho mejores para llegar a predicciones fiables.
En 1981, Donald K. Yeomans del Jet Propulsion Laboratory revisó la historia de las lluvias de meteoritos de las Leónidas y la historia de la órbita dinámica del cometa Tempel-Tuttle. [14] Un gráfico [15] fue adaptado y reeditado en Sky and Telescope . [16] Mostraba posiciones relativas de la Tierra y Tempel-Tuttle y marcas donde la Tierra encontró polvo denso. Esto demostró que los meteoritos se encuentran 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 resultaron en poderosas tormentas 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 el polvo responsable de varias tormentas de meteoritos Leónidas en el pasado. En 1995, Peter Jenniskens predijo el estallido de Alfa Monocerótidas de 1995 a partir de rastros 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 rastros de polvo que cubrirían los próximos 50 años. [22] Jérémie Vaubaillon continúa actualizando predicciones basadas en observaciones cada año para el Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Éphémérides (IMCCE). [23]
Debido a que todas las partículas de la lluvia de meteoritos viajan en trayectorias paralelas y a la misma velocidad, al observador que se encuentra debajo le parecerá que irradian desde un solo punto en el cielo. Este punto radiante es provocado por el efecto de la perspectiva , similar a las vías de ferrocarril 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 los meteoros. Este "punto fijo" se mueve lentamente por el cielo durante la noche debido a que la Tierra gira sobre su eje, la misma razón por la que las estrellas parecen marchar lentamente por el cielo. El radiante también se mueve ligeramente de noche a noche contra las estrellas de fondo (deriva radiante) debido al movimiento de la Tierra en su órbita alrededor del Sol. Consulte el Calendario de lluvias de meteoritos de la OMI 2017 ( Organización Internacional de Meteoros ) para obtener mapas de "puntos fijos" a la deriva.
Cuando el radiante en movimiento esté en el punto más alto, alcanzará el cielo del observador esa noche. El Sol apenas estará traspasando el horizonte oriental. Por esta razón, el mejor momento para observar una lluvia de meteoritos es generalmente un poco antes del amanecer, un compromiso entre la cantidad máxima de meteoros disponibles para observar y el cielo cada vez más iluminado, lo que los hace más difíciles de ver.
Las lluvias de meteoritos reciben el nombre de la constelación más cercana, o estrella brillante a la que se le asigna una letra griega o romana que está 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 " identificaciones." De ahí que los meteoros que irradian desde cerca de la estrella Delta Acuario (declinación "-i") se llamen 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 IAU realizan un seguimiento de la nomenclatura de las lluvias de meteoritos y de qué lluvias se establecen.
Una lluvia de meteoritos resulta de una interacción entre un planeta, como la Tierra, y corrientes de escombros de un cometa . Los cometas pueden producir desechos por arrastre de vapor de agua, como lo demostró Fred Whipple en 1951, [24] y por desintegración. Whipple imaginó los cometas como "bolas de nieve sucias", formadas por roca incrustada en hielo, que orbitaban 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 extienden a lo largo de toda la trayectoria del cometa para formar una corriente de meteoritos, también conocida como "rastro de polvo" (a diferencia de la "cola de gas" de un cometa causada por las pequeñas 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 meteoritos de períodos cortos no se deben a la resistencia normal del vapor de agua de los cometas activos, sino al producto de desintegraciones poco frecuentes, cuando grandes trozos se desprenden de un cometa mayoritariamente inactivo. Algunos ejemplos son las Cuadrántidas y las Gemínidas , que se originaron a partir de una desintegración 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 meteoritos, 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. el cometa después de completar una órbita. El efecto es simple mecánica celeste : el material se aleja sólo un poco lateralmente del cometa mientras se desplaza hacia adelante o hacia atrás porque algunas partículas forman una órbita más amplia que otras. [22] Estos rastros de polvo se observan a veces en imágenes de cometas tomadas en longitudes de onda del infrarrojo medio (radiación de calor), donde las partículas de polvo del retorno anterior al Sol se esparcen a lo largo de la órbita del cometa (ver figuras).
La atracción gravitacional de los planetas determina por dónde pasaría el rastro de polvo en la órbita terrestre, de forma muy parecida a como un jardinero dirige una manguera para regar una planta distante. La mayoría de los años, esos rastros pasarían por alto la Tierra por completo, pero en algunos años, la Tierra recibe una lluvia de meteoritos. Este efecto se demostró por primera vez a partir de observaciones de las monocerótidas alfa de 1995 , [25] [26] y de identificaciones anteriores, no muy conocidas, de tormentas terrestres pasadas.
Durante períodos más prolongados, los rastros de polvo pueden evolucionar de maneras complicadas. Por ejemplo, las órbitas de algunos cometas que se repiten, y los meteoroides que los abandonan, están en órbitas resonantes con Júpiter o uno de los otros planetas grandes, por lo que muchas revoluciones de uno equivaldrán a otro número de revoluciones del otro. Esto crea un componente de ducha llamado filamento.
Un segundo efecto es un encuentro cercano con un planeta. Cuando los meteoritos pasan cerca de la Tierra, algunos se aceleran (haciendo órbitas más amplias alrededor del Sol), otros se desaceleran (haciendo órbitas más cortas), lo que genera espacios en el rastro de polvo en el siguiente regreso (como abrir una cortina, con granos amontonándose en el principio y el final de la brecha). Además, la perturbación de Júpiter puede cambiar drásticamente secciones de la estela de polvo, especialmente durante un período corto de los cometas, cuando los granos se acercan al planeta gigante en el punto más alejado de su órbita alrededor del Sol, moviéndose más lentamente. Como resultado, el rastro tiene un aglutinamiento , un trenzado o un enredo de medias lunas , de cada liberación de material.
El tercer efecto es el de la presión de la radiación , que empujará las partículas menos masivas a órbitas más alejadas del Sol, mientras que los objetos más masivos (responsables de los bólidos o las bolas de fuego ) tenderán a verse menos afectados por la presión de la radiación. Esto hace que algunos encuentros con rastros de polvo sean ricos en meteoros brillantes, otros ricos en meteoros débiles. Con el tiempo, estos efectos dispersan los meteoroides y crean una corriente más amplia. Los meteoros que vemos en estas corrientes son parte de lluvias anuales , porque la Tierra encuentra esas corrientes cada año a un ritmo prácticamente igual.
Cuando los meteoroides chocan con otros meteoroides en la nube zodiacal , pierden su asociación de corriente y pasan a formar parte del fondo de "meteoros esporádicos". Hace tiempo que se dispersaron de cualquier corriente o sendero, forman meteoros aislados, que 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 meteoritos más visible son 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 punto máximo alrededor del 17 de noviembre de cada año. La lluvia de Leónidas produce una tormenta de meteoritos, con un máximo de miles de meteoros por hora. Las tormentas de Leónidas dieron origen al término lluvia de meteoritos cuando se descubrió por primera vez que, durante la tormenta de noviembre de 1833, los meteoros irradiaban desde cerca de la estrella Gamma Leonis. Las últimas tormentas de Leónidas ocurrieron en 1999, 2001 (dos) y 2002 (dos). Antes de eso, hubo tormentas en 1767, 1799, 1833, 1866, 1867 y 1966. Cuando la lluvia de Leónidas no es tormentosa , es menos activa que las Perseidas.
Vea la infografía sobre el Calendario de lluvias de meteoritos-2021 a la derecha.
Los nombres oficiales figuran 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 cerca 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 continua de los impactos observados en la Luna [43] mantenida por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales, ya sea por una lluvia o no.
Muchos planetas y lunas tienen cráteres de impacto que se remontan a largos períodos de tiempo. Pero es posible que se formen nuevos cráteres, quizás incluso relacionados con lluvias de meteoritos. Se sabe que Marte, y por tanto sus lunas, tiene lluvias de meteoritos. [44] Estos no se han observado en otros planetas todavía, pero se puede suponer que existen. Para Marte en particular, aunque son diferentes de los 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 Tierra al nivel del suelo, en sus bordes superiores, donde chocan los meteoroides; los dos son más similares. Debido a la similar presión del aire en altitudes para los meteoros, los efectos son muy similares. Sólo el movimiento relativamente más lento de los meteoroides debido a la mayor distancia del Sol debería disminuir marginalmente el brillo de los meteoritos. Esto está algo equilibrado porque el descenso más lento significa que los meteoros marcianos tienen más tiempo para ablacionarse. [45]
El 7 de marzo de 2004, la cámara panorámica del Mars Exploration Rover Spirit registró una racha que ahora se cree que fue causada por un meteoro de una lluvia de meteoritos marciana asociada con el cometa 114P/Wiseman-Skiff . Se esperaba una fuerte manifestación de esta lluvia el 20 de diciembre de 2007. Otras lluvias sobre las que se especula son una lluvia "Lambda Gemínidas" asociada con las Eta Acuáridas de la Tierra ( es decir , ambas asociadas con el cometa 1P/Halley ), una "Beta Canis Major" lluvia asociada con el cometa 13P/Olbers y "Dracónidas" de 5335 Damocles . [46]
Se han observado impactos masivos aislados en Júpiter: el cometa Shoemaker-Levy 9 de 1994 , que también formó un breve rastro, y eventos sucesivos desde entonces (ver Lista de eventos de Júpiter ). Se ha hablado de meteoros o lluvias de meteoritos para la mayoría de los objetos en el Sistema Solar con atmósfera: Mercurio, [47] Venus, [48] Titán , la luna de Saturno , [49] Tritón, la luna de Neptuno , [50] y Plutón . [51]
