viernes, 7 de enero de 2011

¿Cómo se forma la estela luminosa de los meteoros?


Bueno la causa primaria es desde luego la pasada del meteoroide  (la partícula) a través de la atmósfera terrestre, pero el rastro o trayectoria luminosa  que observamos se debe a un fenómeno con cierto grado de complejidad, debido a la interacción física entre el meteoroide y la atmósfera. 

No se trata de un caso de persistencia de la visión  ('afterimage'), como sucede cuando movemos rápidamente frente nuestros ojos una pequeña fuente luminosa, un led; o miramos el trazo que deja una luciérnaga. La explicación anda más bien por el lado de las interacciones entre las partículas (algunas microscópicas) del meteoroide con los gases de la atmósfera.

Con motivo de las gemínidas de diciembre 2010, un amigo de Cientec me envió la pregunta a través de su directora ejecutiva, Alejandra León. Como no quería contestarle simplemente que se debía a la incandescencia del meteoro (lo cual no parece ser una explicación convincente), estudié un poco sobre el tema y pedí ayuda. Si usted, amigo lector, quiere agregar algo, pues adelante, hágalo por medio de un comentario. 
Compartir información y opiniones es una de las fortalezas de los blogs.

Pero antes de seguir le dejo otra pregunta. ¿Si usted tuviese la suerte de ver y recoger un meteorito justamente después de su caída en el suelo, se quemaría la mano?

Bueno comencemos primero por la ayuda recibida de Ask an Astronomer. Sara Scoles me dice que: “Meteor trails occur because atmospheric pressure causes the meteoroid (the actual piece or debris) to heat up, causing some liquids to become gases, some gases in the atmosphere to heat up and glow, and some of the meteoroid's material to melt.”
Y de los amigos de IMCCE, en Francia, recibí la imagen que está arriba.

Los meteoroides son las pequeñas partículas (100 micrones a varios metros) que desprenden los cometas y asteroides debido a la interacción con el Sol y a colisiones con otros meteoroides en el espacio.
La palabra se usa para la partícula en sí, en el mismo sentido que asteroide, y si le parece podríamos considerar a estos últimos como un meteoroide de gran tamaño. 
Ambos cuerpos no emiten luz, al igual que planetas y satélites. Solo si son de tamaño considerable, podemos verlos por medio de la luz que reflejan del Sol, con la ayuda de un telescopio.

Las diferentes pasadas de un cometa (o asteroide), especialmente si sus perihelios son cercanos a la órbita terrestre, dejan un caminito de meteoroides (un caminito de desperdicios), coincidiendo con su órbita.

Cuando lo meteoroides penetran la atmósfera de la Tierra (iniciando a unos 120 km de altitud, aproximadamente), alcanzan velocidades mayores que 11 km/s, acelerados por la atracción gravitatoria del planeta.
La fuerte interacción  con los gases de la atmósfera, tiene al menos consecuencias mecánicas, térmicas y eléctricas.


Los gases de la atmósfera en la dirección de avance del meteroide se comprimen y calientan fuertemente, transmitiendo calor a éste.
El esfuerzo mecánico hace que el meteoroide desprenda partículas de su superficie, que se funden en pequeñas gotitas,o vaporizan y pueden ionizarse (ganar o perder electrones).
También transfiere energía a los átomos y moléculas de la atmósfera que se ionizan y saltan a estados de mayor energía.

Cuando estás partículas excitadas regresan a su estado fundamental (de menor energía), tienen que emitir (devolver) la energía que recibieron. Lo hacen mediante saltos cuánticos entre niveles de energía, que se manifiestan en forma de luz de determinada longitud de onda (color).
Esta es la principal causa de las estelas luminosas que observamos, durante uno o dos segundos, es decir del meteoro.

La estela de átomos ionizados detrás del meteoro constituyen una mini ionosfera de corta duración, que permite la reflexión de ondas de radio  provenientes de emisoras distantes. Estas ondas pueden captarse con antenas receptoras, para escuchar el meteoro.

El color de la estela depende de dos factores principales; de la composición química del meteoroide y del tipo de moléculas de la atmósfera que encuentre. Amarillo/anaranjado (sodio), amarillo (hierro), azul/verde (cobre), púrpura (potasio), rojo (silicatos).

Referencias:
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/378109/meteor/259000/Measurement-of-meteoroid-orbits#http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/Meteor+Trailhttp://apod.nasa.gov/apod/ap100602.html
http://www.spaceweather.com/glossary/nasameteorradar.html
http://www.eso.org/public/outreach/eduoff/aol/market/collaboration/meteor/meteor-info.html

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