NOTA DE PRENSA:
EN BUSCA DEL AGUA TRANSPORTADA A LA TIERRA POR METEOROIDES COMETARIOS.
SE ACABA DE PUBLICAR ESTE ESTUDIO EN LA PRESTIGIOSA REVISTA "EARTH, MOON & PLANETS".
Los Dres. Josep Ma. Trigo-Rodríguez (Inst. Geophysics & Planetary Physics, Univ. California
Los Angeles), Maria Jose López y José Luís Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía-IAA-CSIC)
acaban de publicar en el número 171 de la revista "Earth, Moon & Planets" de la editorial Kluwer,
un trabajo en el que se intenta dilucidar si los meteoroides del cometa 55P/Tempel-Tuttle han estado
aportando importantes cantidades de agua a la Tierra durante los estallidos de Leonidas de 1998 y
la tormenta del año 2002. Para ello estos investigadores han usado el interferómetro SATI (siglas de
Spectral Airglow Temperature Imager) del Instituto de Astrofísica de AndalucíaAA con el fin de estudiar la dinámica, emisión y temperatura
asociada al radical hidroxil (OH) y al oxígeno molecular (O2) en las regiones próximas a la mesopausa justo en la
región donde las Leónidas se fragmentan y podrían dejar algunos componentes capaces de sobrevivir la ablación.
EL LUGAR DONDE SE PRODUCE LA ABLACIÓN DE LOS METEOROIDES.
Al entrar en la atmósfera terrestre a casi 260000 km/hora, las partículas de este cometa sufren un continuo choque
con las moléculas y átomos de la atmósfera terrestre. Fruto de tales choques se produce el calentamiento del
meteoroide y su progresiva fragmentación y volatilización, fenómeno denominado ablación. Los meteoroides de las
Leónidas comienzan a volatilizarse a unos 115 kms de altura sobre la superficie terrestre y se desintegran
por completo en torno a unos 95 kms. Esa región próxima a la llamada homopausa (o turbopausa)
es especialmente interesante puesto que tiene unas propiedades físicas muy diferentes a las que estamos
acostumbrados en la superfície terrestre. Allí la presión (y densidad del aire) es más de un millón de veces
menor que en la superficie, teniendo lugar una transición en los procesos que controlan la estratificación y
composición del aire. Precisamente en la homopausa el recorrido libre de las moléculas (distancia
media que recorren sin chocar entre sí) se hace del orden de 1 metro, por lo que los choques se hacen infrecuentes
y cambian las propiedades físicas del aire. Por ejemplo la estela persistente dejada tras de sí
por el material volatilizado del meteoroide, inicialmente a una temperatura de unos 5.000° C, se
difunde rápidamente en el medio más frío y su temperatura decrece bruscamente como demostraron Jiri Borovicka
y Peter Jenniskens en el año 2000. Algo todavía por demostrar es si la cantidad de material volátil y materia
orgánica que llega a la Tierra desde estos rápidos meteoroides de las Leónidas depende de la masa
inicial de las partículas y si realmente es capaz de sobrevivir al brusco tránsito atmosférico.
Imagen del interferómetro SATI y el equipo informático empleado para el tratamiento de las imágenes.
Una libreria de espectros sintéticos es utilizada para obtener los mejores ajustes y determinar la temperatura y
tasa de emisión del radical hidroxil (OH) y del oxigeno molecular.
¿DÓNDE BUSCAR EL AGUA?.
Primeramente, en meteoroides de origen cometario que sean cuanto más jovencitos mejor.
Uno de los resultados más importantes obtenidos
en un trabajo reciente es el hecho de que es posible conocer el tiempo que los meteoroides que aparecen asociados
a tormentas meteóricas han estado orbitando el Sol. Investigadores de la Red de Investigación sobre Bólidos y
Meteoritos han confirmado que la tormenta de Leónidas 2002 fue producida por particulas con una antiguedad de 235 años,
habiendo sido eyectados por el cometa 55P/Tempel-Tuttle en su paso por el perihelio ocurrido en 1767. Si el agua llega
a la Tierra a bordo de meteoroides cometarios posiblemente lo haga mayoritariamente en forma de minerales hidratados.
Meteoroides muy pequeños son expuestos a la radiación solar y posiblemente pierdan sus envoltorios de volátiles, tal y
como evidenció la sonda espacial Giotto cerca del núcleo del cometa 1 P/Halley. En el caso de las Leonidas, los
meteoroides alcanzan la atmósfera terrestre a una altísima velocidad (72 km/hora) por lo que se espera que los volátiles
rompan sus enlaces transformándose en radicales libres.
EL TAMAÑO SI QUE IMPORTA.
En el año 2002 la lluvia de Leónidas estuvo caracterizada por partículas de mucho menor
tamaño mientras que las grandes fueron escasas. Ello es importante pues no se espera que estas particulas
puedan ser capaces de preservar su contenido inicial de volátiles, ni siquiera a pesar del corto periodo
que han estado expuestos a la radiación solar tras abandonar el cometa en 1767. En estas partículas pequeñas no
hay lugar donde estos compuestos de alta volatilidad eviten sufrir la radiación solar y la colisión con particulas del
viento solar. Estudios espectroscópicos han revelado que estas partículas incluso han sufrido pérdidas importantes
en su contenido en elementos de volatilidad intermedia como el sodio (Na) por lo que se espera que el agua
que presumiblemente pudo envolverlos como hielo haya desaparecido tras dejar la coma del cometa o aparezca
únicamente en forma de minerales hidratados que pueden ser también alterados bajo altas dosis de radiación.
Uno de los resultados del trabajo. Tasa de emisión asociada al radical hidroxil (asteriscos) y al
oxígeno molecular (puntos), comparada con la actividad meteórica durante la tormenta de Leónidas de 2002
(línea contínua). Existe un aparente incremento en la emisión de OH según avanza la noche pero el patrón
no se corresponde con el de oxígeno molecular y puede ser explicado a través de otros procesos atmosféricos.
LAS CONCLUSIONES DEL ESTUDIO.
Los resultados obtenidos aparentemente no muestran un claro incremento en el
nivel de airglow asociado al radicar hidroxil (OH) y al oxigeno molecular. Eso puede ser debido a que
realmente la cantidad aportada de estos radicales es ínfima en este enjambre meteórico de alta velocidad
geocéntrica. Pero también podría ser que las colisiones con los átomos de la atmósfera fuesen tan intensas
y frecuentes que destruyesen de manera efectiva los enlaces de ambas moléculas.
En futuras observaciones se intentará reducir el intervalo de exposición, asi como realizar una detección
simultánea del transito del meteoro a través del volumen de atmósfera estudiado por el interferómetro SATI.
De esta manera nos aseguraremos de que la difusión del material meteórico es no lo suficientemente rápida
como para que quede por debajo del nivel detectable por SATI. Futuros análisis intentarán profundizar en
esos detalles con la idea de que el estudio de estos fenómenos puede ser clave para explicar la fuente del
agua y materia orgánica previa al orígen de la vida sobre la Tierra. Un fuerte y apasionado motor que impulsa
nuestros trabajos.
PARA MÁS INFORMACIÓN:
Puede encontrar aquí una sencilla explicación
de las líneas de investigación de nuestro equipo.
En un trabajo previo publicado en "Meteoritics
& Planetary Science" los Dres. Josep M. Trigo, Juan Fabregat y Jordi Llorca presentaban estimaciones del flujo
espacial de Leónidas que interceptó la Tierra entre 1994 y 1998, además de las primeras estimaciones en base
a fotografía de la tormenta de Leónidas acaecida en 1966.
Puede aquí bajar una animación en formato *.avi de menos de 700 Kb realizada por el
ingeniero Tomás de J. Mateo Sanguino (INTA-CEDEA). Esta secuencia muestra la evolución de la estela persistente durante
los primeros catorce minutos, compuesta de siete imágenes diferentes. Imagenes obtenidas por Dr. Alberto Castro-Tirado
(IAA-CSIC y LAEFF-INTA) José María Castro Cerón (Real Instituto y Observ. de la Armada, San Fernando, Cádiz),
Tomás de J. Mateo Sanguino (INTA-CEDEA) y Antonio de Ugarte Postigo (Univ. Complutense)
Una sencilla descripción del interferómetro SATI
Pagina web de Earth, Moon & Planets (Kluwer Academic Publishers). El trabajo de nuestro equipo acaba de publicarse en
la revista número 93, pp. 191-201.
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Nota de prensa preparada por la: Red de
Investigación sobre Bólidos y Meteoritos
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