Astronomía a ojo desnudo I: Estrellas fugaces.

Meteoro en la atmósfera terrestre.
Imagen por Navicore en Flickr.com: http://www.flickr.com/photos/edsweeney/4111291263/

En esta serie de entradas comentaré diversos fenómenos celestes, ya sean astronómicos o atmosféricos, que usualmente nos ofrece el firmamento si nos tomamos el tiempo de levantar nuestra vista y no solo mirar, sino observar. Por otro lado, una de las cosas que más me fascinan de la astronomía es comprender la escala de distancias, con lo que el conocido calificativo de “cifra astronómica” toma su real sentido. Espero que con el paso del tiempo esta escala de distancias también vaya tomando sentido para ustedes.

En esta primera entrada comenzaré con uno de los fenómenos más cercanos, para así introducirnos en esta escala de distancias del cosmos.

Los fenómenos celestes más próximos ocurren en la atmósfera de nuestro planeta. Entre ellos encontramos a las “estrellas fugaces”, las “lluvias de estrellas”, y las auroras (ya sean boreales o australes). Además existen muchísimos fenómenos atmosféricos que son realmente cautivantes, como pueden ver  en esta página (en inglés).  En esta entrada hablaremos sobre las “estrellas fugaces”.

En la escala astronómica, los fenómenos atmosféricos ocurren frente a nuestras narices, incluso diría que aún más cerca. Algunas definiciones sitúan la frontera entre la atmósfera y el llamado “espacio exterior” a unos cien kilómetros de altitud sobre el nivel del mar, llamada línea de Kármán. Supongo que para todos nosotros, cien kilómetros es una distancia que nos parece totalmente cotidiana. Podemos recorrer esta distancia en auto en una carretera sobre la superficie de nuestro planeta en una hora, o incluso menos. En esta frontera situada a cien kilómetros de altura, donde la atmósfera tiene una densidad muy baja, la velocidad que una aeronave necesita para generar sustentación aerodinámica como lo hace un avión, es mayor que la velocidad necesaria para orbitar a la Tierra como lo hace un satélite artificial o la misma Luna. Sin embargo, existe atmósfera a alturas superiores, aunque su densidad es incluso menor. Por ejemplo, la estación espacial internacional orbita a una altura promedio de unos 400 kilómetros, y pierde unos dos kilómetros de altura por mes. Esta pérdida de altura se debe a que la estación pierde energía cinética por el roce con la tenue atmósfera, y por ende pierde energía potencial, y regularmente deben ejecutarse maniobras de elevación para evitar un catastrófico desenlace.

¿Qué son las estrellas fugaces?

Las estrellas fugaces son fenómenos luminosos que se producen en la parte superior de nuestra atmósfera, entre 90 y 120 kilómetros de altura, y que son conocidos astronómicamente como meteoros. Incluso etimológicamente, la palabra meteoro se relaciona con “fenómeno atmosférico”. La duración de estos es variable, generalmente los menos luminosos son visibles por unas décimas de segundo hasta unos pocos segundos, mientras que los más luminosos pueden ser vistos por varios segundos. El origen de los meteoros está en nuestro Sistema Solar, que está repleto de partículas rocosas que orbitan en torno al Sol y que astronómicamente llamamos meteoroides. Estos meteoroides se cruzan en el camino de nuestro planeta, que orbita alrededor del Sol a una velocidad media de 30 kilómetros por segundo, y caen a través de la atmósfera terrestre. En este encuentro el campo gravitatorio de la Tierra también termina por atraer a los meteoroides. La colisión a alta velocidad de nuestro planeta y los meteoroides, en el orden de decenas de kilómetros por segundo, produce que estas partículas rocosas ionicen el aire, generándose este destello de luz a lo largo de la trayectoria de caída y que conocemos como meteoro. Por otro lado, el meteoroide colisiona con las moléculas de aire mientras cae, vaporizándose, perdiendo masa y también disminuyendo su velocidad. Recordemos además que el aire se torna más denso a menor altura. La mayoría de los meteoroides son muy pequeños, como un grano de arena, y terminarán por consumirse en la alta atmósfera. Sin embargo, un meteoroide con un tamaño mayor no logrará consumirse por completo en su caída y eventualmente podrá impactar con la superficie terrestre (o con un auto como sucedió con el meteorito de Peekskill, New York, en 1992, el que también se registro como un brillante meteoro). En este último caso, denominamos a la roca que recuperamos luego de la caída como meteorito. Finalmente, un meteorito de gran tamaño también puede producir un cráter, como el cráter Barringer en EE.UU.

Debemos mencionar que el brillo, y también la frecuencia, con la que se presenta un meteoro varía considerablemente. Observamos un número mayor de meteoros de poco brillo y menor tamaño, y un número mucho menor de meteoros brillantes y por ende más grandes. Tal vez por esto parte de la población se sorprende y no identifica un meteoro brillante, que es la explicación más probable para el fenómeno producido hace unos meses en el norte de Chile. Cuando los meteoros son lo suficientemente grandes, podremos notar que dejan una estela de aire ionizado que puede durar por varios minutos. ¡Personalmente he visto meteoros cuyas estelas siguen siendo visibles por cuatro minutos! La estela del meteoro brillará con un color que dependerá de los gases que se han ionizado. Por ejemplo, una estela de color verde podría deberse a oxígeno (atmosférico) ionizado. Además, los elementos del meteoro que se vaporizan producirán colores que corresponderán al espectro de emisión de estos (un fenómeno físico usado en estos días por Curiosity en Marte) y que también depende de la temperatura alcanzada en el descenso.

Algunos meteoroides de mayor tamaño pueden producir meteoros espectaculares. En este grupo encontramos a las bolas de fuego y a los bólidos. Una bola de fuego se define como un meteoro cuyo brillo es superior al del planeta Venus (el más brillante de los planetas y que popularmente se conoce como el lucero del alba o el lucero vespertino). El meteoro de Peekskill mencionado en el párrafo anterior se considera como una bola de fuego. Aún más brillantes son los bólidos ¡que incluso son capaces de iluminar el suelo y producir sombras! Un buen ejemplo de un bólido es el meteoro de Utah del 2009. Pueden notar que en uno de los videos del evento las luces del alumbrado público se apagan porque el destello es muy intenso. Por esto es posible observar algunos bólidos a plena luz del día con facilidad, aunque es un evento muy raro. Además, los bólidos pueden surcar el cielo a velocidades menores (esto depende de la trayectoria de entrada del bólido con respecto a la Tierra), por lo que pueden llegar a alturas menores en la atmósfera donde se encontrarán con aire a mayor densidad. Es posible también que los bólidos se fragmenten a medida que atraviesan la atmósfera. Por otro lado, se han observado meteoros que pasan tangencialmente por la atmósfera terrestre, y que vuelven nuevamente al espacio sin producirse su destrucción. Estos objetos se conocen como meteoros rasantes (y en inglés como Earth grazing meteors). El primero de estos capturado en video se conoció como The Great Daylight Fireball of 1972.

A pesar del uso del término “estrella fugaz”, es muy importante notar que un meteoro no tiene relación alguna con una estrella, y es solo un nombre popular para este fenómeno. Más adelante hablaremos sobre las estrellas y veremos que sus masas son mucho mayores que la de la Tierra, por lo que en el hipotético caso de que nuestro planeta impactara con una estrella, ¡nosotros saldríamos perdiendo sin duda alguna!

¿Cómo observamos meteoros?

La verdad es que en este caso la paciencia es una virtud. No podemos predecir el momento o trayectoria de caída de un meteoro. Y dado que los meteoros surcan el firmamento a gran velocidad y en distintas direcciones, lo mejor es tener el mayor campo de visión posible. Por lo tanto, la observación a ojo desnudo y recostados mirando directamente hacia arriba es la que nos da mayores chances de ver un meteoro. Es importante decir que podemos dividir los meteoros en dos grupos. Primero, los meteoros esporádicos, que no se asocian a ningún origen en particular y ocurren de manera aleatoria. Usualmente no veremos más de cinco meteoros esporádicos por hora, bajo un cielo oscuro y lejos de la contaminación lumínica de los centros urbanos. En el segundo grupo encontramos a los meteoros asociados a las lluvias de estrellas (aunque ya sabemos que no tienen relación con las estrellas y que el fenómeno se produce en nuestra atmósfera). En este último caso, podemos anticipar la fecha y hora en que tenemos las mejores chances de observar meteoros. En una lluvia de estrellas podemos observar un número de meteoros por hora mucho mayor que la tasa de meteoros esporádicos, en el orden de una a varias decenas por hora. Hablaremos de las lluvias de estrellas y cómo observarlas en la próxima entrada.

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Acerca de Guillermo Damke

Guillermo es de La Serena, Chile, y actualmente reside en el estado de Virginia, en EE. UU. Estudió licenciatura en Física, con mención en astronomía, en la Universidad de La Serena. Posteriormente, completó su magister en astronomía en la Universidad de Virginia, y actualmente es Candidato a Doctor en Astronomía en la misma universidad.
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3 respuestas a Astronomía a ojo desnudo I: Estrellas fugaces.

  1. Pingback: Astronomía a ojo desnudo I: Estrellas fugaces | ForoProvincias.Com

  2. Jaime dijo:

    Interesante.
    En mi caso particular también vi “estrellas fugaces” cuando iba al Lago Todos los Santos en el sur de Chile. Además de la paciencia, es bueno también un cielo limpio, libre de las luces de la ciudad.

    Gracias por el post.

  3. hernan1oo dijo:

    cifras astronomicas bueno saben que se de una forma de crusar grandes distancias astronomicas en poco tiempo y tambien de crusar o mas bien dicho de viajar en el tiempo en poco espacio y que tengo experimentos de esto y creanme no es muy dificil solo tienen que saber que el mundo fisico es diferente al que conocemos hoy en dia les voy ha dar una pista tienen que seguir los resultados del fisico aleman haisenberg y unirlos con otros resultados de otro aleman llamado einstein y tener la imaginasion nesesaria para conseguir sus propios resultados. Dijo newton una vez si he visto mas que los demas es porque me he subido en hombros de gigantes refiriendose a galileo, a kepler incluso al mismo fermat etc. y yo les digo si yo hestoy viendo un poco mas lejo que los demas es porque DIOS me ha levantado sobre los demas para poder ver un poco mas que los demas, DIOS que es jesus me mostro la forma de resolver el famoso teorema de fermat y hasta hoy no le he encotrado ningun error, toda la honra y gloria sea para DIOS Y SU REINO el que tenga oidos que oiga y el que tenga ojos que lea.

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