La observación de la lluvia meteórica de las Perseidas 2015

09/08/2015 4 comentarios
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Un nuevo año la Tierra intercepta el enjambre de partículas que el cometa 109P/Swift-Tuttle ha dejado durante milenios, fruto de sus pasos cercanos al Sol cada 133 años. En esta entrada explicaré cómo se producen las lluvias de meteoros y veremos las extraordinarias condiciones que nos esperan para observarlas en su máximo anual previsto para la noche del 12-13 de agosto. Incluso, con algo de fortuna, podríamos asistir este año a un estallido meteórico asociado a partículas dejadas por el cometa en su paso por el perihelio de 1862.

LA LLEGADA CONTÍNUA DE MATERIA INTERPLANETARIA

Noche tras noche podemos ver estrellas fugaces o meteoros recorriendo el firmamento. A diferencia de la opinión popular, no son estrellas sino un fenómeno que ocurre en la atmósfera terrestre. Los meteoros anuncian la entrada de pequeñas partículas principalmente procedentes de cometas y asteroides y son la prueba fehaciente de que el espacio interplanetario no está vacío. El flujo total es ciertamente importante, estimaciones llevadas a cabo por métodos independientes indican que cada año llegan a nuestro planeta unas 78.000 toneladas de materia interplanetaria (McSween, 1999). Buena parte de ese flujo llega en forma de meteoroides, así se llama desde rocas con diámetro inferior a 10 metros hasta partículas de polvo de pocas decenas de micras (Trigo-Rodríguez, 2012). Estos fragmentos inciden sobre la atmósfera terrestre a velocidades geocéntricas comprendidas entre 11 y 73 km/s y, conforme profundizan en ella, sufren choques con las moléculas de la estratosfera que calientan progresivamente su superficie.

Alcanzadas temperaturas de unos 1500 ºC comienza el proceso denominado ablación, en el que los diferentes minerales, cambian de fase y comienzan a desprenderse y evaporarse para formar una columna de gas alrededor del meteoroide. Esas columnas suelen alcanzar temperaturas de entre 4.000 y 5.000º C, mientras que en la parte frontal del meteoroide puede llegar a unos 10.000º C (Trigo-Rodríguez et al., 2003). Buena parte de las moléculas desprendidas del meteoroide y de las moléculas de aire que impactan con él quedan en estado excitado o ionizado, emitiendo posteriormente luz al decaer al estado fundamental o al intercambiar electrones con el medio circundante. Una ínfima fracción (generalmente menor de un 3%) de la energía cinética inicial del meteoroide se transforma en luz y calor, produciendo una cabeza luminosa que desprende una cortina de gas ionizado que llamamos meteoro (Fig. 1).

Fig. 1

    Figura 1. Esquema explicativo de cómo se produce un meteoro (Adaptado de Trigo-Rodríguez, 2002)

      LAS PERSEIDAS: FRAGMENTOS DEL COMETA 109P/SWIFT-TUTTLE

      El cometa 109P/Swift-Tuttle es un cometa con una órbita excéntrica de tipo Halley que pasa por su punto más próximo al Sol (perihelio) cada 133 años. Sus 26 km de diámetro lo hace ser un cometa bastante activo que lleva milenios pasando por el perihelio y sublimando hielos. Ese proceso se hace más intenso en proximidad al Sol cuando pequeñas partículas de su estructura escapan a su débil campo gravitatorio empujadas por la presión del gas sublimado, principalmente a través de zonas activas que desprenden grandes chorros (jets) de gas y partículas (véase p.e. Fig. 2). A partir de ese momento las partículas abandonan el cometa y pasarán a formar el enjambre meteórico en el que seguirán órbitas similares a las que poseía su cometa progenitor en el momento en que fueron impulsadas en órbita solar (Trigo-Rodríguez, 1996).

Fig. 2

     Figura 2. Ejemplo de cómo la radiación solar despierta las zonas activas en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Observese el nuevo chorro de gas que aparece al exponerse a la radiación solar una región rica en hielo (Rosetta/ESA).

     Muchas veces nos acordamos de las Perseidas al acercarnos a su máximo en agosto pero en realidad comienzan a verse en el cielo del amanecer de cualquier noche entre el 10 de julio y el 20 de agosto. Durante esos cuarenta días la Tierra atraviesa el tubo meteórico e intercepta pequeñas partículas y cada noche pueden llegar a verse una decena de meteoros/hora hasta que llega a su punto álgido en torno al 12 de agosto (Fig. 3) en el que se pueden alcanzar tasas horarias de alrededor de 100 meteoros/hora.

Fig. 3

     Figura 3. Esquema orbital de cómo la Tierra atraviesa la órbita de las Perseidas y de como, año tras año, el número de partículas interceptadas puede variar debido a fluctuaciones en la densidad del enjambre que es producido por la sucesiva intercepción de cortinas de partículas recientes y otras más antiguas producidas hace decenas de miles de años (Trigo-Rodríguez, 1993).

     CONTABILIZANDO EL FLUJO METEÓRICO

     Para observar las Perseidas busquemos en el campo o en un entorno rural un lugar poco iluminado y llevemos con nosotros una esterilla o una tumbona cómoda. Desde la Península Ibérica debemos fijarnos en un punto a media altura sobre el SE y realizar las observaciones sin interferencias lumínicas (eviten linternas blancas para no deslumbrarse cada vez que la enciendan). Desde Latinamérica propongo esperar a que el radiante haya salido por el horizonte NE y fijar algún punto a su alrededor. Si conocemos las constelaciones, intentemos mirar a una cierta distancia del radiante, quizás hacia las constelaciones de Dragón-Cefeo o de Pegaso-Acuario en donde alcanzaremos a monitorizar un mayor volumen de atmósfera. El método básico que les propongo es bien sencillo, cuenten el número de Perseidas que observen en una hora procurando no distraerse y no tener obstáculos en su campo de visión. Si deseamos contribuir a su estudio científico deberemos estimar la denominada Magnitud Límite Estelar (MALE) y las coordenadas geográficas de nuestro lugar de observación. La MALE se estima contando el número de estrellas que vemos en determinadas áreas estelares que encontraremos aquí (procuremos fijar la medición en alguno de los que se encuentren como mínimo a media altura sobre el horizonte, más de 40º). Tras la observación lo enviaríamos a través del formulario electrónico de la International Meteor Organization (IMO).

    Observar una lluvia de meteoros como las Perseidas sólo requiere de nuestros ojos y de identificar correctamente qué meteoros proceden de la constelación de Perseo. Un observador situado en la superfície terrestre observa los meteoros de un mismo enjambre procedentes de órbitas casi paralelas y, por efecto de perspectiva, le parecen proceder de una misma región de la bóveda celeste que se denomina radiante. Aquellos meteoros que no surgen de la constelación de Perseo no serán Perseidas y, a efectos simplificativos, pueden ser contabilizadas como esporádicos aunque algunas procedan de otros radiantes meteóricos (Fig. 4).

Fig. 4

    Figura 4. El radiante de una lluvia de meteoros (Trigo-Rodríguez, 1993).

     ESTALLIDOS DE PERSEIDAS ANUNCIARON EL RETORNO DEL COMETA

     A finales de los años ochenta se esperaba con interés el retorno del cometa 109P/Swift-Tuttle pero debido a su largo periodo, la ausencia de astrometría precisa en anteriores pasos por el perihelio y a diversos efectos no gravitatorios causados por el propio movimiento inducido por la emisión de chorros, se hacía dificil predecir su regreso exacto. Las observaciones que se realizaron de esta lluvia a partir de 1990 parecían revelar de manera inequívoca un incremento en la actividad meteórica en una zona del enjambre diferente al máximo anual (Fig. 2). Progresivamente la actividad del enjambre en esa región fue incrementándose y produciendo enormes bólidos (Fig. 5).

 Fig. 5

    Figura 5. Imagen circumpolar mostrando un bólido de las Perseidas registrado desde Valdelinares (Teruel) la famosa noche del 12/8/1993 en que las Perseidas sufrieron un estallido en su actividad hasta un máximo histórico de unos 400 meteoros/hora (Trigo-Rodríguez/CSIC-IEEC).

Fig. 6

    Figura 6. El bólido Iniesta (SPMN010804) fotografiado durante la campaña de las Perseidas de 2004. a) Imagen desde Bonilla (Cuenca) por Francisco Ocaña (AAM) b) Desde Titaguas (Valencia) por Angela del Castillo y Joan M. Bullón (Cosmofísica) c) El bólido proyectado sobre diferentes constelaciones d) Su triangulación permitió obtener su trayectoria atmosférica y órbita con precisión.

 Fig. 7

    Figura 7. Cámaras CCD acopladas a grandes angulares por amateurs pueden obtener valiosos registros. Bólido de las Perseidas registrado el 12/8/2002 por Albert Sánchez desde Gualba en Barcelona (A. Sánchez/MPC442).

     LAS PERSEIDAS EN 2015

     Este año se plantea una observación en condiciones prácticamente ideales de las Perseidas. Hace ya varias noches que comenzaron a aparecer brillantes bólidos del enjambre. La Luna se encuentra en una fase menguante de pocos días que apenas molestará y además podemos tener alguna que otra sorpresa. Resulta que el astrónomo francés Jérémie Vaubaillon del Observatorio de Paris ha calculado que la actividad de las Perseidas podría verse incrementada por el encuentro de la Tierra con la cortina de partículas creada en el paso por el perihelio del cometa en 1862. Ese posible estallido sería más favorable para Ásia dado que ocurre sobre las 18h40m TU (hora del meridiano de Greenwitch, súmense dos horas para nuestra hora local). Podría ser que tal encuentro no se produzca, dado que a veces estas predicciones no llegan a concretarse por múltiples factores que afectan la evolución de estas partículas. Un ejemplo fue en 2004 la perturbación gravitatoria de Júpiter que impulsó lo suficiente a un filamento de partículas para producir un estallido (véase Fig. 8). A esa hora el radiante se encuentra muy bajo pero aún así podríamos llegar a ver bólidos brillantes en ese atardecer del 12 de agosto. Pero pocas horas después en el amanecer de esa noche del 12-13 de agosto veremos la actividad del máximo "tradicional" que suele alcanzar unos 100 meteoros/hora entre las 6h30m y 9h TU (en realidad es más favorable para la costa Este de Norteamérica.

Fig. 7b

     Figura 8. El estallido de las Perseidas en 2004 registrado desde el Observatorio de La Sagra del IAA-CSIC. Se indica el radiante del que surgen los meteoros y localizado en la constelación de Perseo (Trigo-Rodríguez et al., 2005)

     En cualquier caso estaremos muy pendientes a esta lluvia desde las estaciones de videodetección que operamos desde el Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC) y el Observatorio del Ebro (CSIC-URLl) en Cataluña. Particularmente mantenemos una monitorización continua del flujo meteórico con una cámara digital de todo el cielo que opera desde el Observatorio Astronómico de Montsec (OadM-IEEC) en Àger (Lleida). Un ejemplo de la sensibilidad de esa cámara se muestra en la imagen de la Fig. 8.

Fig. 8

     Figura 9. Una Perseida de magnitud –3 registrada el 12 de agosto de 2006 por la cámara de todo el cielo del Observatorio Astronómico de Montsec (OadM: www.oadm.cat) de Lleida. En la parte inferior dcha. se muestra ampliada la zona con el meteoro, registrado por la CCD pese a la Luna Llena y las nubes. Un obturador interno permite entrecortar la imagen 50 veces/s para estimar la velocidad del meteoro de manera precisa (Trigo-Rodríguez/CSIC-IEEC).

     Desde las estaciones de la Red de Investigaciones sobre bólidos y meteoritos continuamos con la monitorización de los cielos a fin de obtener órbitas de estas partículas en el Sistema Solar y conocer su origen. Precisamente mantenemos el Listado SPMN de los bólidos detectados sobre la Península Ibérica para informar al público y dar una explicación racional a estos fenómenos.

Fig. 9

    Figura 10. Un bólido de magnitud –9 de las Perseidas atraviesa la región de Cisne, rivalizando por un segundo, con la belleza de la nebulosa Norteamérica. Registrada desde la estación del Montseny (Barcelona) el 12 de agosto de 2007 a las 2h06m26s TU con una exposición de 60 segundos (Trigo-Rodríguez/CSIC-IEEC).

     ACTUALIZACIÓN A 14 DE AGOSTO DE 2015

     A pesar de no haber ocurrido ningún estallido de actividad inesperado, el máximo de las Perseidas de este año se ha convertido en una experiencia inolvidable para mucha gente. Durante la noche del 12-13 de agosto se sucedieron muchos bólidos brillantes como, por ejemplo, éste que es el más brillante registrado sobre Aragón y Cataluña registrado desde el Montseny por el Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC). Al final de esa noche se alcanzaron Tasas Horarias zenitales (THZ) próximas a 80 meteoros/hora y muchos observadores europeos reportaron a la International Meteor Organization (IMO) entre 50 y 70 meteoros observados cada hora en buenas condiciones de cielo. Posiblemente haya sido uno de los años en que mayor interés público se ha despertado, gracias en parte a la implicación de centros de investigación y agrupaciones astronómicas que han organizado diferentes eventos públicos para ayudar a difundir este campo de la astronomía. Las próximas noches todavía se podrá disfrutar de meteoros brillantes de las Perseidas y otras lluvias de meteoros.

 Fig. 11

    Figura 11. Antonio Lasala obtuvo este bólido entre las 03h51m39-43s TUC del pasado 13 de agosto, en pleno máximo de las Perseidas.

 

     BIBLIOGRAFÍA

     Mc Sween H. Y. (1999) Meteorites and Their Parent Planets, Cambridge University Press, New York.

     Trigo-Rodríguez J.M. (1993) El cometa Swift-Tuttle y las Perseidas: espectáculo natural en 1993. MUNDO CIENTIFICO (La Recherche), nº134, pp.308-314.

     Trigo-Rodríguez J.M., (1996) Meteoros: Fragmentos de cometas y asteroides. Editado por Equipo Sirius, Madrid. ISBN: 84-86639-81-6, 371 pág.

     Trigo-Rodríguez J.M. (2002) Análisis espectroscópico de fragmentos cometarios y asteroidales a su entrada a la atmósfera terrestre. Tesis doctoral, Publ. Univ. Valencia, accesible online: http://hdl.handle.net/10803/9481

     Trigo-Rodríguez J.M. (2012) Meteoritos, Colección ¿Qué sabemos de...?, Editorial Catarata-CSIC, Madrid, ISBN: 978-84-00-09392-1.

     Trigo-Rodríguez J.M., J. Llorca, J. Borovička and J. Fabregat (2003) Chemical abundances determined from meteor spectra: I. Ratios of the main chemical elements, Meteoritics & Planetary Science 38, n. 8, pp. 1283-1294.

    Trigo-Rodríguez J.M. et al. (2005) Orbital Elements of 2004 Perseid Meteoroids
Perturbed by Jupiter, Earth Moon and Planets 97, pp. 269-278.