NOTA DE PRENSA:
DESCUBIERTAS PARTICULAS DEL COMETA TEMPEL-TUTTLE QUE HAN SUFRIDO COLISIONES
CON PARTICULAS DE POLVO ZODIACAL.
SE ACABA DE PUBLICAR ESTE ESTUDIO EN LA PRESTIGIOSA REVISTA ASTROPHYSICAL JOURNAL.
El Dr. Josep Ma. Trigo-Rodríguez (Inst. Geophysics & Planetary Physics, Univ. California
Los Angeles) junto con el Dr. Hans Betlem (Dutch Meteor Society) y el finlandés
Esko Lyytinen acaban de publicar en el número 621 de la prestigiosa revista "The Astrophysical
Journal" de Estados Unidos de América, un trabajo sobre el descubrimiento e interpretación
de fragmentos del cometa periódico Tempel-Tuttle con órbitas extremadamente cortas. El trabajo
titulado: "Orbitas de meteoroides de las Leónidas perturbadas por colisiones con polvo interplanetario"
ha requerido varios años de investigaciones que comenzaron con el descubrimiento en 1998 y 1999 de varios miembros
de las Leónidas encontrando la Tierra a extraordinariamente bajas velocidades geocéntricas. Usualmente
las partículas desprendidas de este cometa encuentran la Tierra a unos 70 km/s (nada menos que 252.000 km/hora)
pero estos miembros del enjambre lo hacían a velocidades entre 60 y 68 km/s. Aunque el número de casos detectados
es realmente bajo, entre 1997 y 2001 se registraron 6 Leonidas con tales caracteristicas, cuyas velocidades
fueron estimadas de manera muy precisa gracias a las
técnicas fotográficas de alta precisión de la Dutch Meteor Society y la Red de Investigación sobre Bólidos y
Meteoritos. Este descubrimiento confirma el importante papel que las colisiones tienen en la fragmentación de partículas
recién emitidas desde núcleos cometarios, no solo por la colisión mutua entre ellas sino por las que sufren al atravesar
el plano de la eclíptica, una región poblada por pequeñas partículas cuya masa media suele rondar el microgramo que
sin embargo erosionan las superficies de cometas, asteroides y meteoroides.
Los tres investigadores se enfrentaron a un gran puzzle, debían ser capaces
de explicar las órbitas observadas para esas partículas del enjambre de las Leónidas. Durante un par de años
estuvieron investigando el efecto de las perturbaciones planetarias, especialmente de Júpiter y Saturno asi como
buscando mas casos de estas orbitas de corto periodo que finalmente encontraron en el IAU Meteor Database de
Lund (Suecia). Finalmente, utilizando el famoso "Criterio de Tisserand" llegaron a la conclusión de que ni estos
planetas ni pasos cercanos a la Tierra eran capaces de reproducir las órbitas observadas. Las perturbaciones planetarias
eran incapaces de acortar las órbitas sin introducir otros cambios significativos en los elementos orbitales.
Las órbitas de Leónidas descubiertas poseen un semieje mayor muy corto, es decir, el tiempo en el
que giran alrededor del Sol es menor que el invierten los demás miembros del enjambre (aquí representado como "Leonids").
Sin embargo, pese a ser órbitas mucho mas cortas son extraordinariamente similares a la del enjambre, situándose
practicamente en el mismo plano. Por si fuese poco tales meteoroides alcanzaban la Tierra al mismo tiempo
que se produjeron varias tormentas de meteoros lo que sugiere que posiblemente pertenecían a las cortinas
del polvo dejadas hace pocos siglos por el cometa 55P/Tempel-Tuttle.
DETERMINANDO LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS METEOROIDES ESTUDIANDO COLISIONES.
Para explicar estas observaciones quedaba la opción de plantear la posibilidad de que sufriesen colisiones. El
primer intento consistió en estudiar las órbitas que se producirían si los meteoroides observados hubiesen colisionado
con otras partículas del enjambre en cualquier punto de su órbita. La densidad de las cortinas de polvo dejadas
por los cometas es tan elevada que las colisiones mútuas son de hecho una importante causa de reducción del número
de partículas contenidas. El resultado fue descorazonador pues ninguna colisión modelizada producia órbitas como
las observadas sinó que estas se dispersaban enormemente y perdían su coherencia orbital con las cortinas de polvo
del cometa.
Reconstrucción de la trayectoria de una Leónida de magnitud -2 (SPMN021102) a partir de las
imágenes desde varias estaciones. Este trabajo se realiza muchas veces con el apoyo de astrónomos
amateurs. A la derecha aparece la imagen a color obtenida por Carles
Pineda desde Figueres (Girona) de una Leonida del año 2002.
Pese al descorazonador primer intento evidenciaron que la masa de las partículas
observadas era característica de grandes meteoroides, generalmente produciendo al entrar a la atmosfera
meteoros más brillantes que los planetas (llamados bólidos). Y la idea surgió, debian ser supervivientes de colisiones,
cuya masa inicial fuera mucho mayor y suficiente para resistir impactos con partículas diminutas pero: ¿dónde?. Y
es que el lugar importa pues dada la geometría los fragmentos resultantes podían desviarse demasiado y
adoptar órbitas muy diferentes. El primer lugar donde buscar era estudiando las particulas que conforman la llamada
Nube Zodiacal, diminutos restos desprendidos de las superficies de cometas y asteroides que son consecuencia del
constante efecto erosivo de meteoroides que chocan contra ellos o se fragmentan en el espacio debido a otros
procesos degradativos tales como, por ejemplo, la radiación solar.
Cuando se modelizaron impactos producidos en el plano de la eclíptica (aquel definido
por la órbita de la Tierra) se evidenció que como consecuencia de ellos podían generarse órbitas de
corto periodo como las observadas. Asumiendo colisiones con partículas de la Nube Zodiacal y
teniendo en cuenta la masa media de las Leonidas se dieron cuenta que eran del tamaño requerido
para sobrevivir a un impacto de polvo zodiacal de tamaño medio. De hecho, los meteoroides mas pequeños de las Leonidas
deben también sufrir impactos de ese tipo pero en ese caso la masa y velocidad del proyectil es suficiente
para producir una colisión catastrófica, es decir, donde ambas particulas son completamente destruidas. Esa es
la razón por la que solo se observan partículas grandes en ese tipo de órbitas de corto periodo. Es un
proceso físico claramente selectivo.
Aplicando la teoría física de colisiones el trabajo va mucho mas
allá. Dada la geometría de los impactos estos investigadores han sido capaces de
restingir la energía involucrada a fin de caracterizar las propiedades físicas de estos
meteoroides, entre ellas la densidad y consistencia. Con ello, han obtenido interesantes
apreciaciones sobre la resistencia de partículas del cometa 55P/Tempel-Tuttle chocando a
velocidades relativas de 55 km/s. Tales colisiones son imposibles de ser simuladas en
laboratorios terrestres pues como mucho en ellos se logran simular colisiones con velocidades
relativas entre partículas en torno a 10 km/s.
Las diminutas partículas de polvo zodiacal reflejan la luz solar y producen una curiosa
cortina de luz claramente visible bajo cielos muy oscuros. Se denomina Luz Zodiacal y es una
evidencia directa de que el espacio interplanetario no esta ni mucho menos vacío. Imagen de
Chris Proctor desde la isla Phillip.
EL IMPACTO DE ESTE TRABAJO.
La revista "The Astrophysical Journal" es una de las revistas con mayor factor
de impacto (2.5) en el campo de la Astrofísica como subraya el Science Citation Index. Tal repercusión
en la comunidad científica de este estudio supondrá por tanto un fuerte empuje en las investigaciones
que vienen realizandose desde la Red de Investigación sobre Bólidos y Meteoritos en España.
PARA MÁS INFORMACIÓN:
Acceso on-line a la revista "The Astrophysical Journal". El trabajo de nuestro equipo ha sido publicado en la revista
de Marzo de 2005, número 621, pp. 1146-1152.
Puede encontrar aquí una sencilla explicación
de las líneas de investigación de nuestro equipo.
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Nota de prensa preparada por la: Red de
Investigación sobre Bólidos y Meteoritos
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