Lluvia de meteoros

Exposición de cuatro horas de lapso de tiempo del cielo

Leonids desde el espacio

Una lluvia de meteoritos es un evento celestial en el que se observa que una serie de meteoros se originan o irradian desde un punto del cielo nocturno. Estos meteoros son causados por flujos 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 explosiones de meteoros y tormentas de meteoros, que producen al menos 1.000 meteoros por hora, sobre todo de las Leónidas. El Meteor Data Center enumera más de 900 lluvias de meteoritos sospechosas, de las cuales alrededor de 100 están bien establecidas. Varias organizaciones apuntan a ver oportunidades en Internet. La NASA mantiene un mapa diario de lluvias de meteoros activas.

Desarrollos históricos

Diagrama de 1872

Una lluvia de meteoritos en agosto de 1583 se registró en los manuscritos de Tombuctú. 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, pero otra, realizada cuando la tormenta amainaba, estimó más de doscientos mil meteoros durante la 9 horas de la tormenta, 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 al American Journal of Science and Arts, publicado en enero-abril de 1834 y enero de 1836. Señaló que la lluvia era de de corta duración y no se vio en Europa, y que los meteoros radiaron 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. El trabajo continuó, pero llegar a comprender la naturaleza anual de las lluvias a través de la ocurrencia de tormentas dejó perplejos a los investigadores.

La naturaleza real de los meteoros todavía se debatía durante el siglo XIX. Los meteoritos 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 Tierra.;s órbita. Estudiaron el polvo expulsado en 1866 por el cometa 55P/Tempel-Tuttle antes del regreso anticipado 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.. Adolf Berberich, del Königliches Astronomisches Rechen Institut (Instituto Real de Computación Astronómica) de Berlín, Alemania, llegó de forma independiente a los mismos resultados. Aunque la ausencia de tormentas de meteoritos en 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. Se adaptó un gráfico y se volvió a publicar en Sky and Telescope. Mostraba posiciones relativas de la Tierra y Tempel-Tuttle y marcas donde la Tierra encontró polvo denso. Esto mostró que los meteoroides están en su mayoría detrás y fuera del camino del cometa, pero los caminos de la Tierra a través de la nube de partículas que resultaron en poderosas tormentas estaban muy cerca de los caminos de casi ninguna actividad.

En 1985, E. D. Kondrat'eva y E. A. Reznikov de la Universidad Estatal de Kazan identificaron correctamente por primera vez los años en que se liberó el polvo que fue responsable de varias tormentas de meteoritos Leónidas en el pasado. En 1995, Peter Jenniskens predijo el estallido de Alpha Monocerotids de 1995 a partir de estelas de polvo. Anticipándose a la tormenta Leónidas de 1999, Robert H. McNaught, David Asher y el finlandés Esko Lyytinen fueron los primeros en aplicar este método en Occidente. En 2006, Jenniskens publicó predicciones para futuros encuentros con estelas de polvo que cubren los próximos 50 años. Jérémie Vaubaillon continúa actualizando predicciones basadas en observaciones cada año para el Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Éphémérides (IMCCE).

Punto radiante

Ducha de meteoro en el gráfico

Debido a que todas las partículas de la lluvia de meteoritos viajan en trayectorias paralelas ya la misma velocidad, a un observador que se encuentra debajo le parecerá que se irradian desde un solo punto en el cielo. Este punto radiante es causado por el efecto de la perspectiva, similar a las vías del tren paralelas que convergen en un solo punto de fuga en el horizonte. Las lluvias de meteoritos 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 a que la Tierra se mueve en su órbita alrededor del Sol. Consulte el Calendario de lluvias de meteoros de la OMI de 2017 (Organización Internacional de Meteoros) para ver 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 estará apenas despejando el horizonte oriental. Por esta razón, el mejor momento para ver una lluvia de meteoritos es generalmente un poco antes del amanecer, un compromiso entre la cantidad máxima de meteoros disponibles para ver y el brillo del cielo, lo que los hace más difíciles de ver.

Nombramiento

Las lluvias de meteoritos reciben el nombre de la constelación o estrella brillante más cercana con una letra griega o romana asignada 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 &# 34;identificación" o "ids." Por lo tanto, los meteoros que irradian cerca de la estrella Delta Aquarii (declinación "-i") se denominan Delta Aquariids. 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 meteoros y de las lluvias establecidas.

Origen de las corrientes de meteoroides

El rastro meteorológico de Comet Encke es el resplandor rojo diagonal.

Sendero meteoroide entre fragmentos de Comet 73P

Una ducha de meteoritos resulta de una interacción entre un planeta, como la Tierra, y las corrientes de escombros de un cometa. Los cometas pueden producir escombros por arrastre de vapor de agua, como lo demuestra Fred Whipple en 1951, y por ruptura. Whipple imaginó a los cometas como " Dirty Snowballs, " formado por roca integrada en hielo, orbitando el sol. El " hielo " Puede ser agua, metano, amoníaco u otros volátiles, solo o en combinación. El " Rock " Puede variar en tamaño desde una mueca de polvo hasta una pequeña roca. Los sólidos del tamaño de la mota de polvo son órdenes de magnitud más comunes que los del tamaño de los granos de arena, que, a su vez, son igualmente más comunes que los del tamaño de las guijarros, y así sucesivamente. Cuando el hielo se calienta y se sublima, el vapor puede arrastrar a lo largo del polvo, la arena y los guijarros.

Cada vez que un cometa balancea por el sol en su órbita, parte de su hielo se vaporiza, y se arrojará un cierto número de meteoroides. Los meteoroides se extienden a lo largo de toda la trayectoria del cometa para formar una corriente de meteoroides, también conocida como A " Dust Trail " (A diferencia de un cometa ' S " Tail de gas " causado por las pequeñas partículas que rápidamente se sorprenden por la presión de radiación solar).

Recientemente, Peter Jenniskens ha argumentado que la mayoría de nuestras duchas de meteoritos de período corto no son de la resistencia normal de vapor de agua de los cometas activos, sino el producto de desintegraciones poco frecuentes, cuando los grandes trozos rompen un cometa en su mayoría inactivo. Los ejemplos son los cuadrantidos y los gemínidos, que se originaron a partir de una ruptura de objetos de aspecto de asteroides, (196256) 2003 EH1 y 3200 Phaethon, respectivamente, hace aproximadamente 500 y 1000 años. Los fragmentos tienden a desmoronarse rápidamente en polvo, arena y guijarros y extenderse a lo largo de la órbita del cometa para formar una corriente meteoroidea densa, que posteriormente evoluciona hacia el camino de la Tierra.

Evolución dinámica de las corrientes meteoroides

Poco después de que Whipple predijo que las partículas de polvo viajaron a bajas velocidades en relación con el cometa, Milos Plavec fue la primera en ofrecer la idea de un sendero de polvo , cuando calculó cómo los meteoroides, una vez liberados de los Comet, se desviaría principalmente delante o detrás del cometa después de completar una órbita. El efecto es la mecánica celestial simple: el material se desplaza a solo un poco lateralmente del cometa mientras se dirige por delante o detrás del cometa porque algunas partículas hacen una órbita más amplia que otras. Estos senderos de polvo a veces se observan en imágenes del cometa tomadas en longitudes de onda infrarroja media (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 gravitacional de los planetas determina dónde pasaría el sendero de polvo por la órbita de la tierra, al igual que un jardinero que dirige una manguera para regar una planta lejana. La mayoría de los años, esos senderos extrañarían la Tierra por completo, pero en algunos años, la tierra es ducha por meteoros. Este efecto se demostró por primera vez a partir de las observaciones de los alfa monocerotidas de 1995, y de identificaciones anteriores no ampliamente conocidas de tormentas de tierra pasadas.

Durante períodos más extendidos, los senderos de polvo pueden evolucionar de manera complicada. Por ejemplo, las órbitas de algunos cometas repetidos, y los meteoroides que los dejan, están en órbitas resonantes con Júpiter o uno de los otros planetas grandes, tantas revoluciones de una serán igual a otro número de otro. Esto crea un componente de ducha llamado filamento.

Un segundo efecto es un encuentro cercano con un planeta. Cuando los meteoroides pasan por la Tierra, algunos se aceleran (haciendo órbitas más anchas alrededor del sol), otros se desaceleran (haciendo órbitas más cortas), lo que resulta en espacios en el sendero de polvo en el siguiente regreso (como abrir una cortina, con granos que se acumulan en el principio y el final de la brecha). Además, la perturbación de Júpiter puede cambiar drásticamente las secciones del sendero de polvo, especialmente para un período corto de cometas, 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, el sendero tiene un agrupado , un trenzado o un enredado de crecientes , de cada lanzamiento de material.

El tercer efecto es el de la presión de radiación que empujará menos partículas masivas a órbitas más lejos del sol, mientras que los objetos más masivos (responsables de bolidos o bolas de fuego) tenderán a verse menos afectados por la presión de radiación. Esto hace que algunos encuentros de sendero 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 meteoritos que vemos en estas transmisiones son parte de duchas anuales , porque la Tierra encuentra esas corrientes cada año a la misma tasa.

Cuando los meteoroides chocan con otros meteoroides en la nube zodiacal, pierden su asociación de flujo y se convierten en parte de los meteoros esporádicos " fondo. Hace mucho tiempo que se dispersó desde cualquier transmisión o sendero, forman meteoros aislados, no son parte de ninguna ducha. Estos meteoros aleatorios no parecerán provenir del radiante de la ducha principal.

famosas duchas de meteoritos

Perseidas y Leónidas

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 meteorito por minuto. La NASA tiene una herramienta para calcular cuántos meteoros por hora son visibles desde la ubicación 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 meteoros, alcanzando un máximo de miles de meteoros por hora. Las tormentas de Leónidas dieron origen al término lluvia de meteoros cuando se supo por primera vez que, durante la tormenta de noviembre de 1833, los meteoros radiaban 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 Leónidas no tormenta, es menos activa que las Perseidas.

Vea la infografía sobre el calendario de lluvias de meteoritos 2021 a la derecha.

Meteor Shower Calendar muestra las fechas máximas, Radiant Point, ZHR, y Orígenes de los meteoros

Otras lluvias de meteoros

Lluvias de meteoros establecidas

Los nombres oficiales se dan en la lista de lluvias de meteoritos de la Unión Astronómica Internacional.

Lluvias de meteoros extraterrestres

Marte meteor by MER Spirit rover

Cualquier otro cuerpo del Sistema Solar con una atmósfera razonablemente transparente también puede tener lluvias de meteoritos. Como la Luna está en la vecindad de la Tierra, puede experimentar las mismas lluvias, pero tendrá sus propios fenómenos debido a la falta de una atmósfera per se, como el aumento considerable de su cola de sodio. La NASA ahora mantiene una base de datos continua de impactos observados en la luna mantenida por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales, ya sea de una lluvia o no.

Muchos planetas y lunas tienen cráteres de impacto que se remontan a largos periodos de tiempo. Pero son posibles nuevos cráteres, quizás incluso relacionados con lluvias de meteoritos. Se sabe que Marte, y por lo tanto sus lunas, tienen lluvias de meteoritos. Todavía no se han observado en otros planetas, pero se puede suponer que existen. Para Marte en particular, aunque estos 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 a nivel del suelo, en sus bordes superiores, donde golpean los meteoritos; los dos son mas parecidos. Debido a la presión de aire similar en las altitudes de los meteoros, los efectos son muy parecidos. Solo el movimiento relativamente más lento de los meteoritos 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 la ablación.

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 meteoros marciana asociada con el cometa 114P/Wiseman- Esquife. Se esperaba una fuerte exhibición de esta lluvia el 20 de diciembre de 2007. Otras lluvias especuladas son una "Lambda Geminid" lluvia 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 "Draconids" de 5335 Damocles.

Se han observado impactos masivos aislados en Júpiter: el cometa Shoemaker–Levy 9 de 1994, que también formó una estela breve, y eventos sucesivos desde entonces (consulte la Lista de eventos de Júpiter). los objetos del Sistema Solar con atmósfera: Mercurio, Venus, la luna Titán de Saturno, la luna Tritón de Neptuno y Plutón.