Varios investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) –Luis Bellot, David Martínez, Miquel Serra Ricart, Pablo Rodríguez y Luis Cuesta-, junto con personal de la asociación Shelios, que prestará apoyo logístico, se trasladarán a Australia en este mes de noviembre, para observar desde allí la que promete ser la lluvia de estrellas más espectacular de los últimos treinta años. En concreto, el objetivo de esta misión científica es el estudio de la tormenta de meteoros de las Leónidas que tendrá lugar el 18 de noviembre.
Las tormentas de meteoros han sido impredecibles durante siglos. Los modelos teóricos desarrollados en los últimos años permiten ahora predecir con éxito estas tormentas con errores de pocos minutos, lo que hace posible planificar el estudio científico del fenómeno con antelación por primera vez. Por otra parte, con la tecnología disponible en la actualidad se pueden obtener datos sin precedentes que serán fundamentales para la comprensión del fenómeno y la predicción de futuras tormentas. En el marco de este proyecto se estudiarán tres aspectos fundamentales de la física y dinámica de la materia interplanetaria: las propiedades físicas de las partículas cometarias, la población de partículas de las Leónidas en la órbita terrestre y la interacción atmósfera-meteoroides. Para ello se estudiará la estructura y densidad de las partículas del enjambre de las Leónidas, se caracterizarán los tubos de materia atravesados por la Tierra el 18 de noviembre y se analizará la presencia de material orgánico en esta lluvia de estrellas.
ORIGEN COMETARIO
Las lluvias de meteoros son producidas por pequeñas partículas que orbitan alrededor del Sol, en la mayoría de los casos de origen cometario. Al acercarse a nuestra estrella, el cometa progenitor desprende gases y partículas de polvo, originando tubos de materia muy densos. En el caso de las Leónidas, estas partículas son predominantemente pequeñas (menores de 1mm), y giran alrededor del Sol con un periodo de 33 años junto con el cometa progenitor: el cometa Tempel-Tuttle. Cada 33 años, cuando Tempel-Tuttle pasa cerca de nuestro planeta, hay una "ventana" de unos cinco años en la cual la Tierra puede encontrar uno o más tubos de partículas de polvo. Cuando esto ocurre, se produce una tormenta de enormes proporciones (con actividades de hasta miles de meteoros por minuto) que puede durar una hora. El pico principal suele ser de corta duración (15 minutos), mientras que la actividad depende de la edad del tubo y de si la Tierra cruza directamente las regiones centrales más densas o sólo las regiones más externas. Si la Tierra no cruza ningún tubo de partículas joven (situación habitual en los periodos inter-tormenta), las partículas más viejas dispersadas a lo largo de la órbita del cometa sólo producen lluvias modestas (menos de 50 meteoros/hora).
PREDICCIONES
Desde que en el siglo XIX se descubriera que las Leónidas producen tormentas periódicas, los astrónomos no han tenido mucho éxito en la predicción de estos fenómenos. Las Leónidas de 1998 sorprendieron a todo el mundo pues en lugar de una tormenta de meteoros, los observadores se encontraron con una espectacular lluvia de bólidos (meteoros muy brillantes) de unos 250 meteoros/hora que, además, se produjo 16 horas antes de lo previsto. El interesante comportamiento de las Leónidas en 1998 inspiró a varios astrónomos para abordar el problema de las predicciones de las tormentas de las Leónidas de un modo diferente. David J. Asher y Robert McNaught construyeron un modelo del enjambre de las Leónidas que incluía un gran número de tubos de materia, cada uno producido en un paso diferente del cometa progenitor. Calculando la evolución de cada tubo y comparando con las observaciones de las anteriores tormentas, Asher y McNaught se dieron cuenta que el modelo era capaz de predecir la actividad de estas tormentas e incluso la hora del máximo con un error de solo diez minutos. La prueba de fuego de este modelo fue la sub-tormenta de las Leónidas de 1999, cuyas predicciones sobre la hora del máximo fueron correctas. Esta sub-tormenta de las Leónidas fue sin duda la más observada de la historia. El 65% de los datos visuales recopilados en todo el mundo fueron obtenidos por 1.500 estudiantes de enseñanzas medias, en una actividad organizada y coordinada por el grupo en el IAC.
Según las predicciones para 2001, el 18 de noviembre la Tierra atravesará tres tubos de materia muy densos. Debido a que las tormentas de meteoros son de corta duración, los picos de actividad sólo pueden ser observados desde regiones muy restringidas del planeta, en las que la constelación de Leo esté sobre el horizonte a la hora prevista. Las dos tormentas más intensas se podrán observar desde el oeste de Australia y este de Asia (separadas por menos de una hora) con tasas que pueden alcanzar hasta 15.000 meteoros/hora. Estas tormentas no serán visibles desde España, lo que justifica el desplazamiento del equipo del IAC a Australia para poder realizar observaciones del fenómeno.
De acuerdo con estas predicciones, el lugar de observación escogido es Tennant Creek, región situada al norte de Australia a unos 1.000 km de Darwin. Las observaciones consistirán en el seguimiento de la actividad meteórica de las Léonidas durante la noche del máximo en un pequeño volumen de atmósfera a 100 km de altura sobre la superficie terrestre (campo de visión de unos 20º). Para ello se emplearán intensificadores de imagen acoplados a cámaras CCD con salida de vídeo y objetivos fotográficos estándar de focal larga. Se realizarán observaciones simultáneas desde dos lugares separados unos 100 km con el fin de obtener las trayectorias atmosféricas y elementos orbitales de las partículas mediante triangulación.
OPORTUNIDAD HISTÓRICA
La principal justificación de esta misión es el interés científico del fenómeno y la oportunidad histórica de observarlo por primera vez con instrumentos de alta tecnología. Mediante colaboraciones ya establecidas con otros equipos internacionales, estos datos permitirán determinar un perfil de actividad completo de la tormenta. El grupo del IAC es una pieza fundamental en los esfuerzos conjuntos que se harán para caracterizar las Leónidas de 2001. Los resultados de las observaciones de esta lluvia de estrellas en los años 1999 y 2000 confirman que el modelo de Asher y McNaught es capaz de predecir con fiabilidad las futuras tormentas de las Leónidas con errores de unos 10 minutos. Esto permite planificar por primera vez en la historia las observaciones de una tormenta de meteoros con antelación y, sobre todo, determinar en qué lugar de la Tierra será observable.
Además del avance que estas observaciones supondrá en el campo de la física de meteoros, la caracterización de los tubos de materia más densos de las Leónidas que se pretende hacer es imprescindible para disminuir los daños que estas partículas producirían al chocar con alguno de los 600 satélites artificiales que giran en torno a la Tierra. Se estima que la probabilidad de impacto durante una tormenta de Leónidas está entre el 1% y el 0.01% por cada 50 m2 de superficie expuesta. Conocer exactamente la densidad de los tubos y la distribución de masas (principales objetivos científicos de esta misión) es pues de gran importancia para diseñar estrategias que permitan minimizar posibles daños en satélites. Este peligro es real y se conoce al menos un ejemplo de la destrucción de un satélite por choques con partículas cometarias: Olympus, de la ESA, que dejó de operar en 1996.
Esta misión científica del IAC tendrá igualmente una componente de divulgación y educación importante. Varios de los miembros del grupo son expertos divulgadores con años de experiencia. El proyecto de observación de las Leónidas de 1999 del IAC antes mencionado, que movilizó a más de 80 institutos de enseñanza secundaria, fue la primera colaboración entre estudiantes y profesionales realizada en España. El grupo del IAC preparó una Unidad Didáctica completa con actividades para los alumnos e instrucciones de observación precisas, así como una pagina web.
Más información: http://www.iac.es/educa/materiales.html
