Una lluvia de meteoritos es un evento celeste en el que se observa que varios meteoros irradian o se originan en un punto del 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 llegan a la superficie de la Tierra. Las lluvias de meteoros muy intensas o inusuales se conocen como estallidos de meteoritos y tormentas de meteoritos , que producen al menos 1.000 meteoros por hora, sobre todo de las Leónidas . [1]El Meteor Data Center enumera más de 900 posibles lluvias de meteoros, de las cuales unas 100 están bien establecidas. [2] Varias organizaciones apuntan a ver oportunidades en Internet. [3] La NASA mantiene un mapa diario de lluvias de meteoritos activas. [4]
Desarrollos historicos
En los manuscritos de Tombuctú se registró una lluvia de meteoritos en agosto de 1583 . [5] [6] [7] La primera gran tormenta de meteoros en la era moderna fueron las Leónidas de noviembre de 1833. Una estimación es una tasa máxima de más de cien mil meteoros por hora, [8] pero otra, como la tormenta disminuyó, estimado en más de doscientos mil meteoros durante las 9 horas de tormenta, [9] en 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, [10] y enero de 1836. [11] Señaló que la lluvia fue corta duración y no se vio en Europa , y que los meteoros irradiaron desde un punto en la constelación de Leo y especuló que los meteoros se habían originado a partir de una nube de partículas en el espacio. [12] El trabajo continuó, sin embargo, llegó a comprender la naturaleza anual de las lluvias a través de las tormentas que dejaron perplejos a los investigadores. [13]
La naturaleza real de los meteoros todavía se debatió 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 determinó la relación entre meteoros y cometas en su trabajo "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 regreso anticipado de la lluvia de Leónidas de 1898 y 1899. Se anticiparon 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 Königliches Astronomisches Rechen Institut ( Instituto Real de Computación Astronómica) de Berlín, Alemania, llegó a los mismos resultados de forma independiente . 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] Mostró 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 resultan en tormentas poderosas eran caminos muy cercanos 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 que fue responsable de varias tormentas de meteoros Leónidas pasadas. En 1995, Peter Jenniskens predijo el estallido de Alfa Monocerótidos de 1995 a partir de estelas de polvo. [17] Anticipándose a la tormenta Leónidas de 1999, Robert H. McNaught , [18] David Asher , [19] y Esko Lyytinen de Finlandia fueron los primeros en aplicar este método en Occidente. [20] [21] En 2006, Jenniskens publicó predicciones para futuros encuentros con rastros de polvo durante 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]
Punto radiante
Debido a que las partículas de la lluvia de meteoritos viajan todas en trayectorias paralelas, y a la misma velocidad, a un observador de abajo le parecerá que todas 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 meteoros casi siempre llevan el nombre de la constelación de la que parecen originarse los meteoros. 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 por el cielo. El radiante también se mueve ligeramente de una noche a otra 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 2017 de la OMI ( Organización Internacional de Meteoros ) para ver mapas de "puntos fijos" a la deriva.
Cuando el radiante en movimiento esté en el punto más alto que alcanzará en el cielo del observador esa noche, el Sol estará 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 cielo iluminado que los hace más difíciles de ver.
Nombrar
Las lluvias de meteoros llevan 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 la cima 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 de la Unión Astronómica Internacional sobre la Nomenclatura de la Lluvia de Meteoros y el Centro de Datos de Meteoritos de la IAU realizan un seguimiento de la nomenclatura de la lluvia de meteoritos y qué lluvias se establecen.
Origen de las corrientes de meteoroides
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 desechos por arrastre de vapor de agua, como demostró Fred Whipple en 1951, [24] y por desintegración. Whipple imaginó 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 la de una mota de polvo hasta la de una pequeña roca. Los sólidos del tamaño de una 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 un guijarro, etc. Cuando el hielo se calienta y se sublima, el vapor puede arrastrar polvo, arena y guijarros.
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 esparcen 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 gas" de un cometa causada por las partículas muy pequeñas 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 período corto no provienen 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 mayoría inactivo. Algunos ejemplos son las Cuadrántidas y las Gemínidas , que se originaron a partir de la ruptura de objetos con aspecto de asteroides, 2003 EH1 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.
Evolución dinámica de corrientes de meteoroides
Poco después de que Whipple predijo 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 una mecánica celeste simple : el material se aleja solo un poco lateralmente del cometa mientras se desplaza hacia delante o detrás del cometa porque algunas partículas hacen una órbita más ancha que otras. [22] Estos rastros de polvo a veces se observan 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 dónde pasaría el rastro de polvo en la órbita de la Tierra, como un jardinero que 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 está cubierta por meteoros. Este efecto se demostró por primera vez a partir de observaciones de las monocerótidas alfa de 1995 , [25] [26] y de identificaciones anteriores no ampliamente conocidas de tormentas terrestres pasadas.
Durante períodos de tiempo más prolongados, los rastros de polvo pueden evolucionar de formas complicadas. Por ejemplo, las órbitas de algunos cometas que se repiten, y los meteoroides que los abandonan, están en órbitas resonantes con Júpiter o con uno de los otros planetas grandes; tantas revoluciones de uno equivalen 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 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 huecos en el rastro de polvo en el próximo regreso (como abrir una cortina, con granos amontonándose en el principio y el final de la brecha). Además, la perturbación de Júpiter puede cambiar dramáticamente las secciones del rastro de polvo, especialmente para los cometas de período corto, cuando los granos se acercan al gran planeta en su punto más lejano a lo largo de la órbita alrededor del Sol, moviéndose más lentamente. Como resultado, el sendero tiene un agrupamiento , un trenzado o un enredo de medias lunas , de cada lanzamiento individual 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 bolas de fuego ) tenderán a verse menos afectados por la presión de la radiación. Esto hace que algunos encuentros de 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 las lluvias anuales , porque la Tierra se encuentra con esas corrientes todos los años a una velocidad 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". Desde hace mucho tiempo dispersos de cualquier arroyo o rastro, forman meteoros aislados, que no forman parte de ninguna lluvia. Estos meteoros aleatorios no parecerán provenir del radiante de la lluvia principal.
Lluvias de meteoros famosas
Perseidas y Leónidas
La lluvia de meteoros más visible en la mayoría de los años son las Perseidas , que alcanzan su punto máximo el 12 de agosto de cada año a más de un meteoro por minuto. La NASA tiene una herramienta para calcular cuántos meteoros por hora son visibles desde la ubicación de observación.
Las Leónidas picos lluvia de meteoros alrededor del 17 de noviembre de cada año. Aproximadamente cada 33 años, la lluvia de Leónidas produce una tormenta de meteoros, con un pico a velocidades de miles de meteoros por hora. Las tormentas de Leónidas dieron origen al término lluvia de meteoritos cuando se supo por primera vez que, durante la tormenta de noviembre de 1833, los meteoros irradiaban cerca de la estrella Gamma Leonis. Las últimas tormentas 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 está tormentosa , es menos activa que las Perseidas.
Otras lluvias de meteoritos
Lluvias de meteoritos establecidas
Los nombres oficiales se dan en la lista de lluvias de meteoros de la Unión Astronómica Internacional. [27]
Ducha | Hora | Objeto padre |
---|---|---|
Cuadrántidas | principios de enero | Lo mismo que el objeto padre del planeta menor 2003 EH 1 , [28] y el cometa C / 1490 Y1 . [29] [30] El cometa C / 1385 U1 también se ha estudiado como una posible fuente. [31] |
Líridas | finales de abril | Cometa Thatcher |
Pi Puppids (periódico) | finales de abril | Cometa 26P / Grigg – Skjellerup |
Eta Acuáridas | principios de mayo | Cometa 1P / Halley |
Arietidas | a mediados de junio | Cometa 96P / Complejo de grupos de cometas Machholz , Marsden y Kracht [1] [32] |
Beta Tauridas | Finales de Junio | Cometa 2P / Encke |
Bootids de junio (periódico) | Finales de Junio | Cometa 7P / Pons-Winnecke |
Acuáridas del Delta del Sur | finales de julio | Cometa 96P / Complejo de grupos de cometas Machholz , Marsden y Kracht [1] [32] |
Alfa Capricornidos | finales de julio | Cometa 169P / NEAT [33] |
Perseidas | mediados de agosto | Cometa 109P / Swift-Tuttle |
Cygnids Kappa | mediados de agosto | Planeta menor 2008 ED69 [34] |
Aurígidas (periódicas) | principios de septiembre | Cometa C / 1911 N1 (Kiess) [35] |
Dracónidas (periódicas) | principios de octubre | Cometa 21P / Giacobini-Zinner |
Oriónidas | finales de octubre | Cometa 1P / Halley |
Táuridas del sur | principios de noviembre | Cometa 2P / Encke |
Táuridas del norte | mediados de noviembre | Planeta menor 2004 TG 10 y otros [1] [36] |
Andromedids (periódico) | mediados de noviembre | Cometa 3D / Biela [37] |
Alfa Monocerótidos (periódico) | mediados de noviembre | desconocido [38] |
Leónidas | mediados de noviembre | Cometa 55P / Tempel-Tuttle |
Fenícidos (periódicos) | principios de diciembre | Cometa 289P / Blanpain [39] |
Gemínidas | mitad de diciembre | Planeta menor 3200 Phaethon [40] |
Úrsidas | finales de diciembre | Cometa 8P / Tuttle [41] |
Canis-Minorids |
Lluvias de meteoritos extraterrestres
Cualquier otro cuerpo del Sistema Solar con una atmósfera razonablemente transparente también puede tener lluvias de meteoritos. Como la Luna se encuentra en las cercanías de la Tierra, puede experimentar las mismas lluvias, pero tendrá sus propios fenómenos debido a su falta de atmósfera per se , como aumentar enormemente su cola de sodio . [42] La NASA ahora mantiene una base de datos continua 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 se remontan a grandes períodos de tiempo. Pero son posibles nuevos cráteres, quizás incluso relacionados con lluvias de meteoritos. Se sabe que Marte, y por lo tanto sus lunas, tiene lluvias de meteoritos. [44] Estos no se han observado todavía en otros planetas, pero se presume que existen. Para Marte en particular, aunque estos son diferentes a los que se ven en la Tierra debido a las diferentes órbitas de Marte y la Tierra relativas a 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 chocan los meteoroides, los dos son más similares. Debido a la presión del aire similar en las altitudes de los meteoros, los efectos son muy parecidos. Solo el movimiento relativamente más lento de los meteoroides debido al aumento de la distancia del sol debería disminuir marginalmente el brillo del meteorito. Esto está algo equilibrado en el sentido de que el descenso más lento significa que los meteoros marcianos tienen más tiempo para realizar la ablación. [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 exhibición de esta lluvia el 20 de diciembre de 2007. Otras lluvias especuladas son una lluvia "Lambda Gemínida" asociada con las Eta Acuáridas de la Tierra ( es decir , ambas asociadas con el Cometa 1P / Halley ), un "Beta Canis Major" lluvia asociada con el cometa 13P / Olbers y "Draconids" de 5335 Damocles . [46]
Se han observado impactos masivos aislados en Júpiter: el cometa Shoemaker – Levy 9 de 1994, que también formó una estela breve, y sucesos sucesivos desde entonces (ver Lista de eventos de Júpiter ). Se han discutido meteoros o lluvias de meteoros para la mayoría de los objetos en el Sistema Solar con atmósfera: Mercurio, [47] Venus, [48] la luna de Saturno Titán , [49] la luna de Neptuno Tritón , [50] y Plutón . [51]
Ver también
- Sociedad Estadounidense de Meteoros (AMS)
- Bola de fuego que roza la tierra
- Organización Internacional de Meteoros (OMI)
- Lista de lluvias de meteoritos
- Procesión de meteoritos
- Red de meteoritos de América del Norte
- Radiante : punto en el cielo desde el que parecen originarse los meteoros.
- Tarifa horaria Zenith
Referencias
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- Tenga en cuenta también que se estudió el módulo de aterrizaje Huygens por su entrada meteórica y se intentó una campaña de observación: ¿ Un meteoro artificial en Titán? , por Ralph D. Lorenz, revista ?? , vol 43, número 5, octubre de 2002, págs. 14-17 y Lorenz, Ralph D. (2006). "Emisión de entrada de Huygens: campaña de observación, resultados y lecciones aprendidas" . Revista de Investigaciones Geofísicas . 111 . doi : 10.1029 / 2005JE002603 .
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- ^ Destellos de IR inducidos por impactos de meteoroides en la superficie de Plutón , por IB Kosarev, IV Nemtchinov, Microsymposium , vol. 36, MS 050, 2002
enlaces externos
- Lluvias de meteoros , por cielo y telescopio
- Corrientes de meteoritos
- Seis lluvias de estrellas de verano no tan famosas Joe Rao (SPACE.com)
- La Sociedad Estadounidense de Meteoros
- La Organización Internacional de Meteoros
- Cómo fotografiar una lluvia de meteoritos (Skymania)
- El portal de lluvia de meteoritos muestra la dirección de las lluvias activas cada noche en una esfera celeste.