El 15 de febrero de 2013, una bola de fuego sobre la ciudad rusa de Cheliábinsk brilló brevemente más que el Sol y fue visible desde hasta 100 kilómetros de distancia. Fue, físicamente, el mismo tipo de evento que una "estrella fugaz" ordinaria en la que deseas algo en una noche de verano, solo enormemente más grande y más cerca del suelo.
Un meteoro no es una estrella en absoluto, ni fugaz ni de otra manera. Es el rayo luminoso producido cuando un pequeño cuerpo, generalmente un meteoroide, se calienta hasta la incandescencia chocando con moléculas de aire en la alta atmósfera de la Tierra. El objeto en sí es casi siempre diminuto; el espectáculo de luz que produce es lo que se nota. Este artículo trata sobre esa luz: qué la causa, qué tan grandes y rápidos son los objetos detrás de ella, y qué sucede cuando uno se vuelve lo suficientemente grande como para hacer titulares.
La Estrella Fugaz que No es una Estrella
El nombre "meteoro" es anterior a la ciencia detrás de él. Proviene del griego meteōrítēs, que significa "alto en el aire", una descripción que los antiguos observadores aplicaban a cualquier cosa brillante y transitoria que veían en el cielo, mucho antes de que nadie comprendiera que un meteoro es el paso visible de un pequeño cuerpo que se quema en la atmósfera en lugar de ser una verdadera estrella.
Esta brecha entre el nombre antiguo y la explicación moderna es por qué "estrella fugaz" y "meteoro" describen exactamente el mismo fenómeno: un breve rayo de luz causado por una partícula de escombros, no por nada estelar.
Dónde Ocurre el Espectáculo
Los meteoros son un evento estrictamente de la atmósfera superior. Típicamente ocurren en la mesosfera, a altitudes de 76 a 100 kilómetros – mucho más alto que donde vuelan los aviones comerciales, y más alto que la mayoría del clima. Más precisamente, un meteoroide generalmente se vuelve visible en algún lugar entre aproximadamente 75 y 120 km sobre la Tierra y se quema nuevamente cuando ha caído a una altitud de 50 a 95 km.
Esta banda estrecha es importante porque significa que casi nada de un meteoro típico sucede cerca del suelo. Todo lo que un observador en la Tierra ve cruzar el cielo ya ha terminado su espectáculo decenas de kilómetros por encima de cualquier avión, y mucho más de cualquier edificio.
De Grano de Arena a Bola de Fuego
La falta de coincidencia de tamaño entre causa y efecto es la parte más contraintuitiva de todo este fenómeno. La mayoría de los meteoroides que causan meteoros tienen aproximadamente el tamaño de un grano de arena – generalmente 1 milímetro de ancho o más pequeño – sin embargo, esa partícula puede producir un rayo lo suficientemente brillante como para captar la atención de un extraño desde el suelo. Los meteoroides como categoría también se definen más grandes, como objetos significativamente más pequeños que los asteroides y que van desde granos hasta aproximadamente un metro de ancho; cualquier cosa más grande se clasifica generalmente como un asteroide.
La velocidad hace mucho del trabajo que el tamaño no puede. Los meteoroides más rápidos se mueven a aproximadamente 42 km/s en las proximidades de la órbita terrestre, y la Tierra misma se mueve a aproximadamente 29,6 km/s alrededor del Sol. Agregue estos juntos y los números explican por qué los meteoros pueden verse tan violentos para algo tan pequeño: cuando un meteoroide se encuentra con la atmósfera de frente, lo que solo sucede para meteoros en una órbita retrógrada como las Leónidas (vinculadas al cometa retrógrado 55P/Tempel-Tuttle), la velocidad de aproximación combinada puede alcanzar aproximadamente 71 km/s. A esa velocidad, un grano de arena lleva suficiente energía cinética para brillar brevemente más que todo lo demás en el cielo a su alrededor.
Meteoros Esporádicos y los que Tienen Horario
No todos los meteoros pertenecen a un evento denominado. Los meteoros ocurren en lluvias, que suceden cuando la Tierra pasa a través de una corriente de escombros dejados por un cometa, o como meteoros esporádicos, no conectados a ninguna corriente específica de escombros espaciales y capaces de aparecer en cualquier noche del año. Un meteoro de lluvia sigue un camino compartido con innumerables otros de la misma fuente; un meteoro esporádico es un evento único, proveniente de una dirección aleatoria sin otros escombros cercanos.
Bola de Fuego, Bólido, Superbólido: Una Escala de Nomenclatura
Una vez que un meteoro se vuelve lo suficientemente brillante, los astrónomos dejan de llamarlo meteoro y comienzan a usar palabras más específicas, cada una con su propio umbral. La Unión Astronómica Internacional define una bola de fuego como un meteoro más brillante que cualquiera de los planetas, con una magnitud aparente de -4 o mayor. Empuje el brillo más lejos y el vocabulario cambia nuevamente: las bolas de fuego que alcanzan una magnitud aparente de -14 o más brillante se llaman bólidos, y si la magnitud alcanza -17 o más brillante, el evento se llama superbólido.
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La escala no es perfectamente ordenada. La IAU no tiene una definición oficial de "bólido" en absoluto, y generalmente lo trata como solo otra palabra para bola de fuego, aunque en la práctica el término tiende a aplicarse específicamente a bolas de fuego de magnitud -4 o más brillante. En otras palabras, "bólido" y "bola de fuego" se superponen en el uso cotidiano mucho más de lo que los umbrales de magnitud ordenados podrían sugerir.
El Rastro que un Meteoro Deja Atrás
Un meteoro no desaparece necesariamente en el instante en que deja de brillar. Una vez que un meteoroide ha desacelerado a aproximadamente 2 a 4 km/s, entra en lo que se llama vuelo oscuro: todavía cayendo, pero no lo suficientemente caliente como para producir luz visible.
Arriba de ese punto, sin embargo, un meteoro puede dejar más que un recuerdo. La columna de aire ionizado que crea en su camino, su rastro de ionización, puede persistir hasta 45 minutos, el tiempo suficiente para que los operadores de radio y los sistemas de radar puedan captar breves reflexiones bien después de que el rayo visible se haya desvanecido.
Los meteoros también pueden escucharse, no solo verse, aunque los sonidos involucrados son lo suficientemente extraños como para que los científicos tardaran mucho tiempo en confiar en los reportes. Durante la lluvia de meteoros Leónidas de 2001, los observadores describieron sonidos de "chasquido", "silbido" o "sibilancia" que ocurrían en el mismo instante exacto del destello de un meteoro, aparentemente imposible dado lo lejos y lo alto que el meteoro estaba realmente. Las grabaciones de sonido controladas realizadas en Mongolia en 1998 respaldaron los reportes, apoyando la idea de que estos sonidos simultáneos son reales en lugar de imaginarios.
Cheliábinsk: Un Meteoro lo Suficientemente Brillante para Causar Quemaduras Solares
La mayoría de los meteoros se olvidan dentro de segundos por cualquiera que los vea. El meteorito de Cheliábinsk es la excepción que muestra lo que sucede cuando la misma física se escala hacia arriba. Era un superbólido que entró en la atmósfera de la Tierra sobre la región de los Urales del sur de Rusia el 15 de febrero de 2013 alrededor de las 09:20 hora local, producido por un asteroide cercano a la Tierra de aproximadamente 18 metros, 9.100 toneladas que golpeó la atmósfera en un ángulo poco profundo de 18 grados y una velocidad relativa a la Tierra de aproximadamente 19,2 km/s.
Durante unos pocos segundos, la luz de ese meteoro era más brillante que el Sol y fue visible desde tan lejos como 100 kilómetros, más lejos que la distancia de la ciudad misma a varios pueblos circundantes. Se cree que es el objeto natural más grande en entrar en la atmósfera de la Tierra desde el evento Tunguska de 1908, y el único confirmado de haber causado lesiones generalizadas: las autoridades rusas informaron que 1.491 personas buscaron atención médica en el Oblast de Cheliábinsk en los días siguientes, y 112 fueron hospitalizados.
Cheliábinsk es un recordatorio de que un meteoro no siempre es un rayo inofensivo en el que pedir deseos. Casi todos lo son; este fue una excepción rara, y es la escala del objeto involucrado, no nada diferente en la física subyacente, lo que marcó la diferencia.