Los meteoritos no solo se queman: descubren un proceso violento en su caída a la Tierra

Un reciente estudio realizado por científicos del SETI Institute ha permitido esclarecer el complejo proceso que sufren los meteoritos al atravesar la atmósfera de la Tierra. Tras analizar grabaciones y fotografías de 75 caídas de meteoritos, los investigadores identificaron siete etapas que describen cómo estos objetos se transforman en meteoritos. Este análisis reveló que el derretimiento y la fragmentación juegan un papel mucho más significativo de lo que se creía anteriormente, determinando la cantidad de material que un meteorito pierde, la velocidad a la que disminuye y el lugar donde sus fragmentos finalmente aterrizan. Los hallazgos fueron publicados en la revista Meteoritics & Planetary Science.

"Antes pensábamos que las rocas sólidas se evaporarían debido al inmenso calor y la brillante luz generados en la colisión con el aire", afirmó el astrónomo meteórico y autor principal, Dr. Peter Jenniskens, del SETI Institute y del NASA Ames Research Center. "Sin embargo, encontramos que primero el derretimiento y luego la fragmentación controlan cómo una roca pierde masa".

Los investigadores determinaron que las rocas espaciales atraviesan siete fases distintas durante su viaje a través de la atmósfera, donde diferentes procesos físicos predominan en cada etapa, influyendo en la apariencia, comportamiento y destino final de la roca.

Cómo las rocas espaciales se convierten en bolas de fuego brillantes

La travesía comienza en la Fase 1, donde la atmósfera se torna lo suficientemente densa para que la roca entrante genere una onda de choque. Al colisionar con las moléculas de aire, tanto su superficie como el gas circundante se calientan y comienzan a brillar, produciendo el destello de luz que comúnmente se conoce como meteorito o "estrella fugaz".

Durante la Fase 2, el meteorito avanza en un aire cada vez más denso, lo que intensifica su brillo. Algunos meteoritos muestran cambios de brillo repetidos, lo que puede revelar la velocidad a la que giran. Entre los objetos más veloces examinados, una rotación completa tomó entre 0.5 y 5 segundos.

Para la Fase 3, el meteorito se convierte en una bola de fuego mucho más brillante. En este punto, el derretimiento se convierte en el proceso principal responsable de la eliminación de material de la roca. El intenso flujo de aire arrastra material fundido de su superficie, produciendo gotas que continúan evaporándose después de separarse del cuerpo principal.

El meteorito entra en la Fase 4 a una altitud de aproximadamente 60 kilómetros, cuando el derretimiento alcanza un equilibrio relativamente estable. Durante esta etapa, el brillo de la bola de fuego se mantiene casi constante o aumenta a un ritmo constante. Según los investigadores, el derretimiento puede eliminar hasta un 40 por ciento de la masa original de la roca.

Por qué los meteoritos se fragmentan al acercarse a la Tierra

A medida que la bola de fuego desciende a capas más densas de la atmósfera, la presión del aire creciente comienza a fracturar la roca. Esto marca el inicio de la Fase 5, cuando piezas se separan del cuerpo principal, produciendo destellos de luz repetidos.

Uno de los hallazgos más sorprendentes fue la temprana fragmentación. Los investigadores encontraron que las rocas pueden comenzar a fragmentarse cuando la presión del aire sobre sus superficies delanteras alcanza solo una quinta parte de la fuerza medida en los meteoritos recuperados en la Tierra. Sugerieron que el calentamiento durante la entrada atmosférica, junto con las grietas dejadas por colisiones previas en el espacio, pueden debilitar las rocas lo suficiente para explicar este comportamiento inesperado.

Durante esta etapa, la roca restante comienza a encogerse rápidamente y experimenta una desaceleración sustancial. Cuanto más se fragmenta, más rápido pierde velocidad.

Los investigadores también descubrieron que la forma de la roca sobreviviente puede influir en dónde aterrizan los fragmentos más pequeños. Si la sección trasera permanece intacta, el cuerpo principal crea un área de presión reducida detrás de él, atrayendo piezas más pequeñas.

La Fase 6 comienza cuando la parte trasera de la roca principal finalmente se rompe. Esta última gran interrupción produce un destello brillante y envía fragmentos dispersándose a velocidades relativas mayores. Dado que el meteorito ya se ha desacelerado considerablemente, estos últimos destellos generalmente aparecen rojos, a diferencia de los colores brillantes que a menudo se observan al inicio de su descenso.

Qué revelan las caídas de meteoritos sobre asteroides peligrosos

Los investigadores examinaron 75 caídas de meteoritos documentadas que involucraban diferentes tipos de rocas espaciales. Al comparar su comportamiento, pudieron determinar las altitudes a las que diferentes materiales ingresaron en cada una de las siete fases. Estas observaciones no solo explican cómo los pequeños meteoritos alcanzan la Tierra, sino que también proporcionan pistas valiosas sobre el comportamiento de asteroides mucho más grandes, que pueden producir explosiones poderosas en la atmósfera.

Al medir cómo diferentes rocas sólidas desaceleran y fragmentan durante la entrada atmosférica, los científicos pueden entender mejor los procesos que rigen estos potencialmente peligrosos estallidos de asteroides.

"Los asteroides de hasta decenas de metros de tamaño también son rocas sólidas porque tienden a girar más rápido que los asteroides más grandes formados por escombros", concluyó Dr. Jenniskens. "El asteroide de 20 metros de diámetro que causó la explosión sobre Chelyabinsk, Rusia, en 2013 pasó por las mismas fases".