La Tierra no es ajena a los meteoritos. De hecho, las lluvias de meteoritos son una ocurrencia regular, donde pequeños objetos (meteoroides) ingresan a la atmósfera de la Tierra e irradian en el cielo nocturno. Como la mayoría de estos objetos son más pequeños que un grano de arena, nunca llegan a la superficie y simplemente se queman en la atmósfera. Pero cada cierto tiempo, un meteorito de tamaño suficiente lo atravesará y explotará sobre la superficie, donde puede causar daños considerables.
Un buen ejemplo de esto es el meteoroide de Chelyabinsk, que explotó en los cielos sobre Rusia en febrero de 2013. Este incidente demostró cuánto daño puede hacer un meteorito de explosión de aire y destacó la necesidad de preparación. Afortunadamente, un nuevo estudio de la Universidad de Purdue indica que la atmósfera de la Tierra es en realidad un mejor escudo contra los meteoritos de lo que le dimos crédito.
Su estudio, que se realizó con el apoyo de la Oficina de Defensa Planetaria de la NASA, apareció recientemente en la revista científica. Meteorítica y Ciencia Planetaria - titulado "La penetración del aire mejora la fragmentación de los meteoritos entrantes". El equipo de estudio estaba formado por Marshall Tabetah y Jay Melosh, investigador asociado postdoctorado y profesor del departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) de la Universidad de Purdue, respectivamente.
En el pasado, los investigadores entendieron que los meteoroides a menudo explotan antes de llegar a la superficie, pero no sabían por qué. Por el bien de su estudio, Tabetah y Melosh usaron el meteoroide de Chelyabinsk como un estudio de caso para determinar exactamente cómo se rompen los meteoritos cuando golpean nuestra atmósfera. En ese momento, la explosión fue toda una sorpresa, que fue lo que permitió un daño tan extenso.
Cuando entró en la atmósfera de la Tierra, el meteoroide creó una brillante bola de fuego y explotó minutos después, generando la misma cantidad de energía que un arma nuclear pequeña. La onda de choque resultante destruyó ventanas, hiriendo a casi 1500 personas y causando daños por millones de dólares. También envió fragmentos hacia la superficie que se recuperaron, y algunos incluso se usaron para crear medallas para los Juegos de Invierno de Sochi 2014.
Pero lo que también fue sorprendente fue la cantidad de escombros del meteroid que se recuperó después de la explosión. Si bien el meteoroide pesaba más de 9000 toneladas métricas (10,000 toneladas estadounidenses), solo se recuperaron alrededor de 1800 toneladas métricas (2,000 toneladas estadounidenses) de escombros. Esto significó que algo sucedió en la atmósfera superior que causó que perdiera la mayoría de su masa.
Buscando resolver esto, Tabetah y Melosh comenzaron a considerar cómo la alta presión de aire frente a un meteorito se filtraría en sus poros y grietas, separando el cuerpo del meteorito y haciendo que explote. Como Melosh explicó en un comunicado de prensa de Purdue University News:
"Hay un gran gradiente entre el aire a alta presión delante del meteorito y el vacío de aire detrás de él. Si el aire puede moverse a través de los pasajes del meteorito, puede entrar fácilmente y volar pedazos ".
Para resolver el misterio de dónde se fue la masa del meteoroide, Tabetah y Melosh construyeron modelos que caracterizaron el proceso de entrada del meteoroide de Chelyabinsk que también tuvo en cuenta su masa original y cómo se rompió al entrar. Luego desarrollaron un código informático único que permitió que tanto el material sólido del cuerpo del meteoroide como el aire existieran en cualquier parte del cálculo. Como Melosh indicó:
"He estado buscando algo como esto por un tiempo. La mayoría de los códigos de computadora que usamos para simular impactos pueden tolerar múltiples materiales en una celda, pero promedian todo junto. Diferentes materiales en la celda usan su identidad individual, lo que no es apropiado para este tipo de cálculo ".
Este nuevo código les permitió simular completamente el intercambio de energía y el impulso entre el meteoroide entrante y el aire atmosférico que interactúa. Durante las simulaciones, se permitió que el aire que se introdujo en el meteoroide se infiltrara en el interior, lo que redujo significativamente la fuerza del meteoroide. En esencia, el aire pudo alcanzar el interior del meteoroide y lo hizo explotar desde adentro hacia afuera.
Esto no solo resolvió el misterio de dónde se fue la masa faltante del meteorito de Chelyabinsk, sino que también fue consistente con el efecto de explosión de aire que se observó en 2013. El estudio también indica que cuando se trata de meteroides más pequeños, la mejor defensa de la Tierra es su atmósfera. En combinación con los procedimientos de alerta temprana, que faltaron durante el evento de meteoros de Chelyabinsk, se pueden evitar lesiones en el futuro.
Esta es ciertamente una buena noticia para las personas preocupadas por la protección planetaria, al menos en lo que respecta a los pequeños esteroides. Sin embargo, no es probable que los más grandes se vean afectados por la atmósfera de la Tierra. Afortunadamente, la NASA y otras agencias espaciales hacen un punto para monitorearlas regularmente para que el público pueda ser alertado con anticipación si alguno se aleja demasiado cerca de la Tierra. También están ocupados desarrollando contramedidas en caso de una posible colisión.
