
Una lluvia de meteoros es un evento celestial 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 entran en la atmósfera terrestre 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 impactan la superficie de la Tierra. Las lluvias de meteoros muy intensas o inusuales se conocen como estallidos de meteoros y tormentas de meteoros , que producen al menos 1000 meteoros por hora, especialmente las Leónidas . [ 1 ] El Centro de Datos de Meteoros enumera más de 900 lluvias de meteoros sospechosas, de las cuales unas 100 están bien establecidas. [ 2 ] Varias organizaciones señalan oportunidades de observación en Internet. [ 3 ] La NASA mantiene un mapa diario de lluvias de meteoros activas. [ 4 ]
Históricamente, las lluvias de meteoros se consideraban un fenómeno atmosférico. En 1794, Ernst Chladni propuso que los meteoros se originaban en el espacio exterior . La Gran Tormenta de Meteoros de 1833 llevó a Denison Olmsted a demostrar que llegó como una nube de polvo espacial, con las estelas formando un punto radiante en dirección a la constelación de Leo . En 1866, Giovanni Schiaparelli propuso que los meteoros provenían de cometas cuando demostró que la lluvia de meteoros Leónidas compartía la misma órbita que el cometa Tempel . Los astrónomos aprendieron a calcular las órbitas de estas nubes de polvo cometario, incluyendo cómo son perturbadas por la gravedad planetaria . Fred Whipple en 1951 propuso que los cometas son "bolas de nieve sucias" que desprenden escombros meteoríticos a medida que sus volátiles son ablacionados por la energía solar en el sistema solar interior .
Acontecimientos históricos
Los registros históricos sugieren que las observaciones espartanas de lluvias de meteoros ocurrieron ya en el año 1200 a. C. Existen registros detallados de archivos antiguos que muestran que fueron observadas desde China, Japón y Corea. [ 5 ] [ 6 ] Hay múltiples crónicas donde los árabes medievales registraron lluvias de meteoros, ya que las consideraban buenos presagios. [ 7 ] Una lluvia de meteoros en agosto de 1583 fue registrada en los manuscritos de Tombuctú . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] La lluvia de meteoros Líridas es el evento de este tipo más antiguo que se ha registrado de forma continua, con registros en China que datan del año 687 a. C. [ 11 ]

En 1789, Antoine Lavoisier publicó el primer libro de texto moderno de química titulado Traité Élémentaire de Chimie . En él, especuló que el polvo que ascendía a la atmósfera superior podía consolidarse en grumos de materia por efecto de los rayos, formando meteoritos incandescentes al precipitarse al suelo. A principios del siglo XIX, esta se convirtió en una de las hipótesis más aceptadas sobre la formación de meteoritos. Sin embargo, en 1794, el científico alemán Ernst Chladni propuso que los meteoritos se originaban en el espacio exterior y, como prueba, publicó un libro que relacionaba las bolas de fuego con los meteoritos de hierro. Esta propuesta fue recibida inicialmente con incredulidad por algunos científicos, entre ellos Alexander von Humboldt , ya que contradecía la afirmación de Isaac Newton de que el espacio debía estar vacío para que los planetas continuaran sus órbitas. [ 12 ] [ 5 ]
En la era moderna, la primera gran lluvia de meteoros fueron las Leónidas de noviembre de 1833. Una estimación indica una tasa máxima de más de cien mil meteoros por hora, [ 13 ] pero otra, realizada cuando la lluvia amainaba, estimó más de doscientos mil meteoros durante las 9 horas de la lluvia, [ 14 ] 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, [ 15 ] y enero de 1836. [ 16 ] Observó que la lluvia fue de corta duración y no se vio en Europa , y que los meteoros irradiaron desde un punto en la constelación de Leo . Especuló que los meteoros se habían originado a partir de una nube de partículas en el espacio. [ 17 ] El trabajo continuó, pero comprender la naturaleza anual de las lluvias a través de la ocurrencia de tormentas desconcertó a los investigadores. [ 18 ]
El astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli determinó la relación entre meteoros y cometas en una serie de cartas a Angelo Secchi a finales de 1866. Pudo demostrar que la lluvia de meteoros Leónidas compartía la misma órbita que el cometa Tempel . [ 19 ] [ 5 ] El cometa de Biela , descubierto en 1772 e identificado como periódico en 1826, se observó que tenía dos componentes en 1846. Durante su regreso en 1852, ambos componentes eran más débiles y tenían una mayor separación. En 1868, Edmund Weiss determinó que la Tierra intersectaría la órbita de este cometa en 1872, y se observó una fuerte lluvia de meteoros en ese momento. Esta corriente de meteoros, ahora conocida como las Andrómédidas , estableció aún más la conexión entre cometas y lluvias de meteoros. [ 20 ]
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 terrestre, teniendo en cuenta las perturbaciones gravitacionales de Júpiter. Estudiaron el polvo expulsado en 1866 por el cometa 55P/Tempel-Tuttle antes del esperado regreso de la lluvia de Leónidas en 1898 y 1899. Se esperaban tormentas de meteoros, pero los cálculos finales mostraron que la mayor parte del polvo estaría muy dentro de la órbita terrestre. Adolf Berberich, del Königliches Astronomisches Rechen Institut (Instituto Real de Computación Astronómica) en Berlín, Alemania, llegó independientemente a los mismos resultados. [ 21 ] Aunque la ausencia de tormentas de meteoros esa temporada confirmó los cálculos, se necesitaban herramientas de computación mucho mejores para llegar a predicciones fiables.
En 1981, Donald K. Yeomans del Laboratorio de Propulsión a Chorro revisó la historia de las lluvias de meteoros de las Leónidas y la historia de la órbita dinámica del cometa Tempel-Tuttle. [ 22 ] Un gráfico [ 23 ] de dicho estudio fue adaptado y republicado en Sky and Telescope . [ 24 ] Mostraba las posiciones relativas de la Tierra y Tempel-Tuttle y marcaba los puntos donde la Tierra se encontraba con polvo denso. Esto demostró que los meteoroides se encuentran mayormente detrás y fuera de la trayectoria del cometa, pero las trayectorias de la Tierra a través de la nube de partículas que generaban tormentas intensas estaban muy cerca de trayectorias con actividad casi nula.
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 meteoros Leónidas anteriores. En 1995, Peter Jenniskens predijo el estallido de Alfa Monocerótidas de 1995 a partir de las estelas de polvo. [ 25 ] Anticipándose a la tormenta Leónidas de 1999, Robert H. McNaught , [ 26 ] David Asher , [ 27 ] y el finlandés Esko Lyytinen fueron los primeros en aplicar este método en Occidente. [ 28 ] [ 29 ] En 2006, Jenniskens publicó predicciones para futuros encuentros de estelas de polvo que abarcan los próximos 50 años. [ 30 ] Jérémie Vaubaillon continúa actualizando las predicciones basadas en observaciones cada año para el Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Éphémérides (IMCCE). [ 31 ]
Punto radiante

Debido a que las partículas de una lluvia de meteoros viajan en trayectorias paralelas y a la misma velocidad, un observador desde abajo parecerá irradiar desde un único punto en el cielo. Este punto radiante se debe al efecto de perspectiva , similar a la convergencia de vías de ferrocarril paralelas en un único punto de fuga en el horizonte. Las lluvias de meteoros suelen recibir 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 la rotación de la Tierra sobre su eje, la misma razón por la que las estrellas parecen marchar lentamente por el cielo. [ 32 ] El radiante también se mueve ligeramente de una noche a otra con respecto a las estrellas de fondo (deriva radiante) debido al movimiento de la Tierra en su órbita alrededor del Sol. [ 33 ] Véase el Calendario de Lluvias de Meteoros 2017 de la IMO ( Organización Internacional de Meteoros ) para mapas de "puntos fijos" en deriva.
La velocidad geocéntrica de los meteoros puede variar considerablemente entre lluvias. Por ejemplo, la velocidad es de alrededor de 27 km/s para las Táuridas y de 71 km/s para las Leónidas. (Compárese con la velocidad orbital promedio de la Tierra de29,8 km/s . [ 34 ] ) Los meteoros entrantes producen una curva de luz medible a lo largo de su trayectoria, que varía en brillo por la tasa de ablación . [ 35 ] Las alturas observadas para la ionización de meteoros son de70 a 110 km , donde la atmósfera es suficientemente densa como para calentar los proyectiles. [ 36 ] Un meteoro típico en una lluvia tiene un diámetro de5 μm con una densidad de 2 g cm −3 . Comienza a fundirse a una temperatura de alrededor de1800 K . [ 37 ]
A medida que la Tierra rota, la tasa de lluvia de meteoros será baja cuando el punto radiante esté cerca del horizonte, luego aumentará hasta al menos el 50% del máximo cuando el punto radiante alcance una altitud de 30° sobre el horizonte. La observación óptima se da cuando el punto radiante está en un ángulo de 45°, o a la mitad del cielo, ya que los meteoros aún están pasando a través de una columna de aire más densa. Las estelas más largas y prominentes se observarán entonces a 30–60° del punto radiante. [ 38 ] La mayoría de las lluvias de meteoros mejoran su visibilidad después de la medianoche, ya que la posición del observador se orienta más hacia la dirección de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Por esta razón, el mejor momento para observar una lluvia de meteoros es generalmente un poco antes del amanecer, un compromiso entre la cantidad máxima de meteoros visibles y el cielo cada vez más brillante, lo que dificulta su observación. [ 39 ]
Nomenclatura
Las lluvias de meteoros reciben su nombre de la constelación más cercana, o de una estrella brillante con una letra griega o romana asignada que se encuentra cerca de la posición radiante en el pico de la lluvia, donde la declinación gramatical de la forma posesiva latina se reemplaza por "id" o "ids". [ 40 ] Por lo tanto, los meteoros que irradian desde cerca de la estrella Delta Aquarii (declinación "-i") se llaman 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 mantienen un registro de la nomenclatura de las lluvias de meteoros y de las lluvias establecidas. [ 41 ] [ 42 ]
Origen de las corrientes de meteoroides


Una lluvia de meteoritos resulta de la interacción entre un planeta, como la Tierra, y corrientes de escombros de un cometa (o, en ocasiones, de un asteroide ). Los cometas pueden producir escombros por arrastre de vapor de agua, como demostró Fred Whipple en 1951, [ 43 ] y por fragmentación. Whipple imaginó los cometas como "bolas de nieve sucias", formadas por roca incrustada en hielo, orbitando 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. [ 44 ] Los meteoroides se dispersan a lo largo de toda la trayectoria del cometa para formar una corriente de meteoroides, también conocida como "rastro de polvo" [ 45 ] (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 ha argumentado que la mayoría de nuestras lluvias de meteoros de período corto no se deben al arrastre normal de vapor de agua de los cometas activos, sino que son producto de desintegraciones poco frecuentes, cuando grandes fragmentos se desprenden de un cometa mayormente inactivo. Ejemplos de ello son las Cuadrántidas y las Gemínidas , que se originaron a partir de la fragmentación de objetos con apariencia de asteroide, (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 dispersan a lo largo de la órbita del cometa para formar una densa corriente de meteoroides, que posteriormente evoluciona hacia la trayectoria de la Tierra. [ 30 ]
Evolución dinámica de las corrientes de meteoroides
Poco después de que Whipple predijera que las partículas de polvo viajaban a bajas velocidades con respecto al cometa, Milos Plavec fue el primero en proponer la idea de una estela de polvo , al calcular cómo los meteoroides, una vez liberados del cometa, se desplazarían principalmente delante o detrás de este tras completar una órbita. El efecto es una simple cuestión de mecánica celeste : el material se desplaza lateralmente solo un poco lejos del cometa mientras se desplaza delante o detrás de él, debido a que algunas partículas describen una órbita más amplia que otras. [ 30 ] Estas estelas de polvo se observan a veces en imágenes de cometas tomadas en longitudes de onda del infrarrojo medio (radiación térmica), donde las partículas de polvo del regreso anterior al Sol se dispersan a lo largo de la órbita del cometa. [ 46 ]
La atracción gravitatoria de los planetas determina por dónde pasaría la estela de polvo cerca de la órbita terrestre, de forma similar a como un jardinero dirige una manguera para regar una planta lejana. La mayoría de los años, esas estelas no alcanzan la Tierra, pero en algunos años, la Tierra es bombardeada por meteoritos. Este efecto se demostró por primera vez a partir de las observaciones de las alfa Monocerótidas de 1995 , [ 47 ] [ 48 ] y de identificaciones anteriores, aunque no muy conocidas, de tormentas terrestres pasadas.
Durante periodos más prolongados, las estelas de polvo pueden evolucionar de maneras complejas. Por ejemplo, las órbitas de algunos cometas recurrentes y de los meteoroides que los abandonan se encuentran en resonancia con Júpiter o con alguno de los otros planetas grandes ; por lo tanto, un número determinado de revoluciones de uno equivale a otro número de revoluciones del otro. Esto crea un componente de la lluvia de meteoros llamado filamento. [ 49 ]
Un segundo efecto es el encuentro cercano con un planeta. Cuando los meteoroides pasan cerca de la Tierra, algunos se aceleran (dejando órbitas más amplias alrededor del Sol), otros se desaceleran (dejando órbitas más cortas), lo que provoca huecos en la estela de polvo en el siguiente regreso (como si se abriera una cortina, con granos acumulándose al principio y al final del hueco). Además, la perturbación de Júpiter puede cambiar drásticamente secciones de la estela de polvo, especialmente en el caso de cometas de período corto, cuando los granos se aproximan al planeta gigante en su punto más alejado de la órbita alrededor del Sol, moviéndose más lentamente. Como resultado, la estela presenta una aglomeración , un entrelazamiento o una maraña de medias lunas , en cada liberación de material.
El tercer efecto es la presión de radiación , que empuja las partículas menos masivas hacia órbitas más alejadas del Sol , mientras que los objetos más masivos (responsables de bólidos o bolas de fuego ) tienden a verse menos afectados por dicha presión. Esto provoca que algunos encuentros con estelas de polvo sean ricos en meteoros brillantes, y otros, en meteoros tenues. Con el tiempo, estos efectos dispersan los meteoroides y crean una corriente más amplia. Los meteoros que observamos de estas corrientes forman parte de lluvias anuales , ya que la Tierra se encuentra con dichas corrientes cada año prácticamente con la misma frecuencia.
Cuando los meteoroides chocan con otros meteoroides en la nube zodiacal , pierden su asociación con la corriente y se convierten en parte del fondo de "meteoros esporádicos". Al haberse dispersado hace tiempo de cualquier corriente o estela, forman meteoros aislados, que no forman parte de ninguna lluvia de meteoros. Estos meteoros aleatorios no parecerán provenir del radiante de la lluvia de meteoros principal.
tormenta de meteoritos

Una tormenta de meteoros es una versión intensificada de una lluvia de meteoros, con al menos 1000 meteoros por hora, lo que representa 10 veces más que las lluvias de meteoros más prolíficas. Ejemplos famosos incluyen las Leónidas y las Dracónidas , siendo las Leónidas la fuente más conocida de tormentas de meteoros. Las tormentas de meteoros se han descrito como semejantes a estrellas cayendo del cielo, o incluso a "fuegos artificiales". [ 50 ] [ 51 ] Los eventos más intensos han presentado tasas de más de 150 000 meteoros por hora, e incluso 240 000 meteoros por hora, también de las Leónidas. [ 52 ] [ 14 ] Las tormentas de meteoros Leónidas ocurren aproximadamente una vez cada 33 años, coincidiendo con el regreso del cometa Tempel-Tuttle , y se han documentado tormentas de meteoros Leónidas en 1767, 1799, 1833, 1866, 1868, 1966, 1999, 2001 y 2002. Las tormentas de meteoros Leónidas de 1833 y 1966 fueron las más intensas con diferencia, registrando cada una tasas máximas que superaron fácilmente los 120.000 meteoros por hora. [ 51 ] [ 53 ] Los astrónomos no anticipan la próxima tormenta de meteoros Leónidas hasta alrededor de 2034 o incluso 2099. [ 51 ] Las Dracónidas produjeron tormentas de meteoros en 1933 [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] y 1946, [ 17 ] con tasas horarias cenitales de miles de meteoros por hora observados, lo que las convierte en algunas de las tormentas de meteoros más impresionantes observadas en el siglo XX. Los astrónomos predijeron otra tormenta de meteoros Dracónidas potencialmente prolífica en 2098, con tasas máximas que podrían alcanzar los 20 000 meteoros por hora. [ 50 ] El astrónomo finlandés Esko Lyytinen también predijo una posible tormenta de meteoros Perseidas en agosto de 2028, con tasas máximas de al menos 1000 meteoros por hora posibles. [ 57 ] [ 50 ]
famosas lluvias de meteoros

La tasa máxima de una lluvia de meteoros se mide mediante la tasa horaria cenital (ZHR), que es el número esperado de meteoros visibles a simple vista cuando el radiante se encuentra en el cenit ; es decir, en el punto más alto del cielo nocturno. En el caso de lluvias más jóvenes y agrupadas, la tasa puede variar de un año a otro, con picos de "tormentas" de meteoros que coinciden con el período orbital de la lluvia. Algunas tormentas han registrado cientos e incluso miles de meteoros por hora. Las lluvias que suelen mostrar la ZHR más alta son las Perseidas (75/h), las Gemínidas (75/h) y las Cuadrántidas (60/h). [ 58 ]
Perseidas y Leónidas
En la mayoría de los años, la lluvia de meteoros más confiable es la de las Perseidas , que alcanza su punto máximo el 12 de agosto de cada año con más de un meteoro por minuto. [ 59 ] La NASA tiene una herramienta de estimación 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. En múltiplos de 33 años, la lluvia de Leónidas produce una tormenta de meteoros que alcanza su punto máximo con tasas de miles de meteoros por hora. [ 58 ] Las tormentas de Leónidas dieron origen al término lluvia de meteoros cuando se descubrió que, durante la tormenta de noviembre de 1833, los meteoros irradiaban desde cerca de la estrella Gamma Leonis. Las últimas tormentas de Leónidas fueron en 1999, 2001 (dos) y 2002 (dos). Antes de eso, hubo tormentas en 1767, 1799, 1833, 1866, 1867 y 1966. [ 53 ] Cuando la lluvia de Leónidas no está en tormenta , es menos activa que las Perseidas. [ 58 ]
Otras lluvias de meteoros
Lluvias de meteoros establecidas
Los nombres oficiales se dan en la lista de lluvias de meteoros de la Unión Astronómica Internacional. [ 60 ]
lluvias de meteoritos extraterrestres

Cualquier otro cuerpo del Sistema Solar con una atmósfera razonablemente transparente también puede tener lluvias de meteoros. Como la Luna está cerca de la Tierra, puede experimentar las mismas lluvias, pero tendrá sus propios fenómenos debido a su falta de atmósfera propiamente dicha , como un aumento considerable de su cola de sodio . [ 77 ] La NASA mantiene una base de datos continua de impactos observados en la Luna [ 78 ] mantenida por el Centro de Vuelos Espaciales Marshall, ya sea por una lluvia de meteoros o no.
Muchos planetas y lunas tienen cráteres de impacto que datan de largos periodos de tiempo. Pero es posible que se formen cráteres nuevos, quizás incluso relacionados con lluvias de meteoritos. Se sabe que Marte, y por lo tanto sus lunas, tienen lluvias de meteoritos. [ 79 ] Estas aún no se han observado en otros planetas, pero se puede presumir su existencia. En el caso particular de Marte, aunque son diferentes de las que se ven en la Tierra debido a las distintas 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 atmósfera terrestre a nivel del suelo; en sus bordes superiores, donde impactan los meteoroides, ambas son más similares. Debido a la presión atmosférica similar a altitudes para los meteoros, los efectos son muy parecidos. Solo el movimiento relativamente más lento de los meteoroides debido a la mayor distancia del sol debería disminuir marginalmente el brillo de los meteoros. Esto se compensa en cierta medida porque el descenso más lento significa que los meteoros marcianos tienen más tiempo para ablacionarse. [ 80 ]
El 7 de marzo de 2004, la cámara panorámica del rover Spirit de la misión de exploración de Marte registró una estela que ahora se cree que fue causada por un meteoro de una lluvia de meteoros marciana asociada con el cometa 114P/Wiseman-Skiff . Se esperaba una fuerte exhibición de esta lluvia el 20 de diciembre de 2007. Otras lluvias sobre las que se especula son una lluvia de "Lambda Gemínidas" asociada con las Eta Acuáridas de la Tierra ( es decir , ambas asociadas con el cometa 1P/Halley ), una lluvia de "Beta Canis Major" asociada con el cometa 13P/Olbers y las "Dracónidas" de 5335 Damocles . [ 81 ]
Se han observado impactos masivos aislados en Júpiter: el cometa Shoemaker-Levy 9 de 1994 , que también formó una breve estela, y eventos sucesivos desde entonces (véase Lista de eventos de Júpiter ). Se han discutido meteoros o lluvias de meteoros para la mayoría de los objetos del Sistema Solar con atmósfera: Mercurio, [ 82 ] Venus, [ 83 ] Titán , la luna de Saturno , [ 84 ] Tritón , la luna de Neptuno , [ 85 ] y Plutón . [ 86 ]
Véase también
- Sociedad Americana de Meteoros (AMS)
- Bola de fuego que roza la tierra
- Organización Internacional de Meteoros (OIM)
- Lista de lluvias de meteoros
- procesión de meteoros
- Red de Meteoros de América del Norte (NAMN)
- Radiante : punto en el cielo desde donde parecen originarse los meteoros.
Referencias
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Enlaces externos
- Lluvias de meteoros , por Sky and Telescope
- Seis lluvias de meteoros de verano no tan famosas. Joe Rao (SPACE.com)
- La Sociedad Americana de Meteoros
- La Organización Internacional de Meteoros
- El portal Meteor Shower muestra la dirección de las lluvias de meteoros activas cada noche en una esfera celeste.
- lluvias de meteoritos
- Eventos astronómicos del Sistema Solar
- Entrada atmosférica
- meteoroides