Un meteoroide ( / ˈ m 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 por ser objetos significativamente más pequeños que los asteroides , cuyo tamaño varía 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] La mayoría son fragmentos de cometas o asteroides, mientras que otros son restos de impactos de colisiones 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 terrestre . A una velocidad típicamente superior a 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 millas) 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 llama lluvia de meteoritos .
Se estima que 25 millones de meteoritos, micrometeoroides y otros desechos espaciales ingresan a la atmósfera de la Tierra cada día, [9] lo que resulta en unas 15.000 toneladas de ese material que ingresan a la atmósfera cada año. [10] Un meteorito es el resto de un meteoroide que ha sobrevivido a la ablación del material de su superficie durante su paso por la atmósfera como meteoro y ha impactado contra el suelo.
En 1961, la Unión Astronómica Internacional (IAU) 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 and Steel, escribiendo en el Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society , propuso una nueva definición según la cual 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 para objetos de entre 10 μm (0,00039 pulgadas) y un metro (3 pies 3 pulgadas) de diámetro en para mantener la distinción. [2] Según Rubin y Grossman, el tamaño mínimo de un asteroide viene dado por lo que se puede descubrir con telescopios terrestres, por lo que la distinción entre meteoroide y asteroide es confusa. 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 IAU 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 cause un meteoro. [17]
Los objetos más pequeños que los meteoroides se clasifican como micrometeoroides y polvo interplanetario . El Minor Planet Center no utiliza el término "meteoroide".
Casi todos los meteoroides contienen níquel y hierro extraterrestres. Tienen tres clasificaciones principales: hierro, piedra y piedra-hierro. Algunos meteoroides de piedra contienen inclusiones parecidas a granos conocidas como cóndrulos y se denominan condritas . Los meteoroides pedregosos sin estas características se denominan " acondritas ", que normalmente 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 terrestre a partir de sus trayectorias y del espectro de luz del meteoro resultante. Sus efectos sobre las señales de radio también proporcionan información, especialmente útil para los meteoros diurnos, que de otro modo serían muy difíciles de observar. A partir de estas mediciones de trayectoria, se ha descubierto que los meteoroides tienen muchas órbitas diferentes, algunas agrupadas en corrientes (ver lluvias de meteoritos ) a menudo asociadas con un cometa padre , otras aparentemente esporádicas. Los restos de las corrientes de meteoritos pueden eventualmente esparcirse hacia otras órbitas. Los espectros de luz, combinados con mediciones de trayectoria y curva de luz, han arrojado diversas composiciones y densidades, que van desde objetos frágiles en forma de bolas de nieve con una densidad de aproximadamente una cuarta parte de la del hielo, [19] hasta rocas densas ricas en níquel-hierro. El estudio de los meteoritos también proporciona información sobre la composición de los meteoritos 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 de cometas , que dan lugar a lluvias de meteoritos . Algunos meteoroides son fragmentos de cuerpos como Marte o la Luna , que han sido lanzados al espacio por un impacto.
Los meteoroides viajan alrededor del Sol en diversas órbitas y a distintas 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 aproximadamente 29,6 km/s (66.000 mph), por lo que cuando los meteoroides se encuentran con la atmósfera de frente (lo que sólo 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) (ver Energía específica#Astrodinámica ). Los meteoroides que se mueven a través del espacio orbital de la Tierra promedian unos 20 km/s (45.000 mph), [20] pero debido a la gravedad de la Tierra, los meteoros como las Fenícidas pueden entrar en la atmósfera a una velocidad tan lenta como unos 11 km/s.
El 17 de enero de 2013, a las 05:21 PST, un cometa de un metro procedente de la nube de Oort entró en la atmósfera terrestre sobre California y Nevada . [21] El objeto tenía una órbita retrógrada con perihelio a 0,98 ± 0,03 AU . 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 de la Tierra durante la noche, es probable que se vuelvan visibles como meteoros. Si los meteoritos 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 conocido asteroide de 4 metros (13 pies) , 2008 TC 3 , fue observado en el espacio en 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. Era la primera vez que se observaba y rastreaba un meteoroide en el espacio antes de impactar la Tierra. [11] La NASA ha elaborado un mapa que muestra las colisiones de asteroides más notables con la Tierra y su atmósfera entre 1994 y 2013 a partir de datos recopilados por sensores del gobierno de EE. UU. (ver más abajo).
Un meteoro , conocido coloquialmente como estrella fugaz o estrella fugaz , es el paso visible de un meteoroide, micrometeoroide , cometa o asteroide brillante a través de la atmósfera terrestre, después de haber sido calentado 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 movimiento rápido y, a veces, también arrojando material brillante a su paso. Aunque puede parecer que un meteoro se encuentra a unos miles de pies de la Tierra, [26] los meteoros suelen ocurrir 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 "en lo alto del aire". [24]
Millones de meteoros ocurren diariamente en la atmósfera de la Tierra. La mayoría de los meteoritos que provocan meteoritos tienen aproximadamente el tamaño de un grano de arena, es decir, suelen tener un tamaño milimétrico o más pequeño. 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 observada del meteorito en la atmósfera superior. [29] Los meteoros pueden ocurrir en forma de lluvias , que surgen cuando la Tierra pasa a través de una corriente de escombros dejada 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 calcular las órbitas de los meteoroides que los producen. Las velocidades atmosféricas de los meteoros resultan del movimiento de la Tierra alrededor del Sol a aproximadamente 30 km/s (67.000 mph), [30] las velocidades orbitales de los meteoroides y el pozo de gravedad de la Tierra.
Los meteoros se vuelven visibles entre aproximadamente 75 y 120 km (250.000 a 390.000 pies) sobre la Tierra. Por lo general, se desintegran en 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 los objetos más débiles. Para cuerpos con una escala de tamaño superior a 10 cm (3,9 pulgadas) a varios metros, la visibilidad de los meteoritos se debe a la presión atmosférica (no a la fricción) que calienta el meteoroide para que brille y cree un rastro brillante de gases y partículas de meteorito derretidas. Los gases incluyen material meteoroide vaporizado y gases atmosféricos que se calientan cuando el meteoroide atraviesa la atmósfera. La mayoría de los meteoros brillan durante aproximadamente un segundo.
Aunque los meteoros se conocen desde la antigüedad, no se supo que fueran un fenómeno astronómico hasta principios del siglo XIX. Hasta entonces, en Occidente se los consideraba un fenómeno atmosférico, como un rayo, y no se los relacionaba con historias extrañas sobre 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 meteoro tenía un origen cósmico, pero los meteoros no atrajeron mucha atención de los astrónomos hasta la espectacular tormenta de meteoritos de noviembre de 1833. [33] La gente en todo el este de los Estados Unidos vio miles de meteoros, irradiando desde un solo punto. en el cielo. Los observadores atentos notaron que el radiante , como ahora se llama el punto, se movía con las estrellas y permanecía en la constelación de Leo. [34]
El astrónomo Denison Olmsted realizó un extenso estudio de esta tormenta, y concluyó que tenía un origen cósmico. Después de revisar los registros históricos, Heinrich Wilhelm Matthias Olbers predijo el regreso de la tormenta en 1867, lo que llamó la atención de otros astrónomos sobre el fenómeno. El trabajo histórico más completo de Hubert A. Newton condujo a una predicción refinada de 1866, que resultó ser correcta. [33] Con el éxito de Giovanni Schiaparelli al conectar las Leónidas (como se llaman ahora) con el cometa Tempel-Tuttle , el origen cósmico de los meteoros quedó ahora firmemente establecido. Aun así, siguen siendo un fenómeno atmosférico y conservan su nombre "meteorito" de la palabra griega que significa "atmosférico". [35]
Una bola de fuego es un meteoro más brillante de lo habitual que también se vuelve visible a unos 100 kilómetros del nivel del mar. La Unión Astronómica Internacional (IAU) 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 de aficionados 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 viera 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 magnitud -6. [37]
Las bolas de fuego que alcanzan una magnitud aparente de -14 o más brillantes se denominan bólidos . [38] La IAU no tiene una definición oficial de "bólido" y generalmente 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 ráfaga de aire de meteorito . [39] A veces se les llama bolas de fuego detonantes. También puede usarse para referirse a una bola de fuego que crea sonidos audibles. A finales del siglo XX, bólido también pasó a referirse a cualquier objeto que choca contra la Tierra y explota, independientemente de su composición (asteroide o cometa). [40] La palabra bólido proviene del griego βολίς ( bolis ) [41] que puede significar misil o destello . Si la magnitud de un bólido alcanza −17 o más brillante, se le conoce como superbólido . [38] [42] Un porcentaje relativamente pequeño de bolas de fuego golpean la atmósfera de la Tierra y luego vuelven a desaparecer: se denominan 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 raro es la procesión de meteoritos , en la que el meteoro se divide en varias bolas de fuego que viajan casi paralelas a la superficie de la Tierra.
Cada año se registra un número cada vez mayor de bolas de fuego en la Sociedad Estadounidense de Meteoros . [43] Probablemente hay más de 500.000 bolas de fuego al año, [44] pero la mayoría pasa desapercibida porque la mayoría ocurre sobre el océano y la mitad ocurre durante el día. Una red europea de bolas de fuego y una red de bolas de fuego en todo el cielo de la NASA detectan y rastrean muchas bolas de fuego. [45]
La entrada de meteoritos en la atmósfera terrestre produce tres efectos principales: la ionización de las moléculas atmosféricas, el polvo que desprende el meteoroide y el sonido al paso. Durante la entrada de un meteoroide o asteroide a la atmósfera superior , se crea un rastro de ionización , donde las moléculas de aire se ionizan por el paso del meteoro. Estos rastros de ionización pueden durar hasta 45 minutos seguidos.
Meteoroides pequeños, del tamaño de granos de arena, ingresan a la atmósfera constantemente, esencialmente cada pocos segundos en cualquier región determinada 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 senderos, se denomina comunicación de ráfaga de meteoritos . Los radares de meteoritos pueden medir la densidad atmosférica y los vientos midiendo la tasa de desintegración y el desplazamiento Doppler de una estela de meteoritos. La mayoría de los meteoroides se queman cuando entran a la atmósfera. Los restos que quedan se llaman polvo meteórico o simplemente polvo de meteorito. Las partículas de polvo de meteoritos pueden persistir en la atmósfera hasta varios meses. Estas partículas podrían 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 un vuelo oscuro después de desacelerar hasta la velocidad terminal . [47] El vuelo oscuro comienza cuando desaceleran a aproximadamente 2 a 4 km/s (4500 a 8900 mph). [48] Fragmentos más grandes caen más abajo en el campo esparcido .
La luz visible producida por un meteoro puede adquirir varios tonos, 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 erosionan e ionizan, el color de la luz emitida puede cambiar según las capas de 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 estallido sónico , normalmente llega muchos segundos después de que desaparece la luz visual de un meteoro. Ocasionalmente, como ocurrió con la lluvia de meteoritos Leónidas de 2001, se han informado sonidos de "crujidos", "silbidos" o "silbidos", [50] que ocurren en el mismo instante que una llamarada de meteorito. También se han reportado sonidos similares durante intensas exhibiciones de las auroras de 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 turbulenta ionizada de un meteoro interactúa con el campo magnético de la Tierra , generando pulsos de ondas de radio . A medida que el rastro se disipe, se podrían liberar megavatios de potencia electromagnética, con un pico en el espectro de potencia en las frecuencias de audio . Las vibraciones físicas inducidas por los impulsos electromagnéticos se escucharían entonces si fueran lo suficientemente potentes como para hacer vibrar la hierba, las plantas, las monturas de gafas, el propio cuerpo del oyente (ver efecto auditivo de las microondas ) y otros materiales conductores. [55] [56] [57] [58] Este mecanismo propuesto, aunque ha demostrado ser 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 Bólido .)
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 desechos cósmicos provenientes de cometas y otras fuentes es un evento recurrente en muchos casos. Los cometas pueden producir desechos por arrastre de vapor de agua, como lo demostró Fred Whipple en 1951, [60] y por desintegración. 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 órbita del cometa formando una corriente de meteoritos, también conocida como "rastro de polvo" (a diferencia de la "cola de polvo" de un cometa causada por partículas muy pequeñas que son rápidamente arrastradas por la presión de la radiación solar). ).
La frecuencia de avistamientos de bolas de fuego aumenta entre un 10% y un 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 completamente la razón detrás de la anomalía. Algunos investigadores atribuyen esto a una variación intrínseca en la población de meteoritos a lo largo de la órbita de la Tierra, con un pico en los escombros que producen grandes 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) en lo alto del cielo al final de la tarde y al comienzo de la noche. Esto significa que las bolas de fuego radiantes con una fuente de asteroide se encuentran en lo alto del cielo (lo que facilita tasas relativamente altas) en el momento en que los meteoroides "alcanzan" la Tierra, viniendo desde atrás y en la misma dirección que la Tierra. Esto provoca velocidades relativas relativamente bajas y, por tanto, bajas velocidades de entrada, lo que facilita la supervivencia de los meteoritos. [62] También genera altas tasas de bolas de fuego temprano en la noche, lo que aumenta las posibilidades de informes de testigos presenciales. Esto explica una parte, pero quizás no toda, la variación estacional. Se están realizando investigaciones para mapear las órbitas de los meteoros para 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. [75] Los meteoritos a veces, pero no siempre, se encuentran asociados con cráteres de impacto a hipervelocidad ; durante colisiones energéticas, todo el impactador puede vaporizarse, sin dejar meteoritos. Los geólogos utilizan el término "bólido" en un sentido diferente al de los astrónomos para indicar un impactador muy grande . Por ejemplo, el USGS utiliza el término para referirse a un proyectil genérico de gran tamaño que forma un cráter de una manera "para implicar que no conocemos la naturaleza precisa del cuerpo que impacta... ya sea un asteroide rocoso o metálico, o un asteroide helado". cometa por ejemplo". [76]
Los meteoroides también impactan sobre otros cuerpos del Sistema Solar. En cuerpos pedregosos como la Luna o Marte , que tienen poca o ninguna atmósfera, dejan cráteres duraderos.
Las colisiones de meteoritos con objetos sólidos del Sistema Solar, incluidos la Luna, Mercurio , Calisto , Ganímedes y la mayoría de las lunas y asteroides pequeños , crean cráteres de impacto, que son las características geográficas dominantes de muchos de esos objetos. En otros planetas y lunas con procesos geológicos superficiales activos, como la Tierra, Venus , Marte , Europa , Io y Titán , los cráteres de impacto visibles pueden erosionarse , enterrarse o transformarse por la tectónica con el tiempo. En la literatura antigua, 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 reconoce como características relacionadas con el impacto en la Tierra. [77] El material terrestre fundido expulsado del cráter de impacto de un meteorito puede enfriarse y solidificarse en un objeto conocido como tectita . A menudo se confunden con meteoritos.
![Meteorito con brechas e inclusiones de carbono de Tindouf, Argelia[78]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/26/Meteorite_Tindouf_NWA_869.jpg/1280px-Meteorite_Tindouf_NWA_869.jpg)
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