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Explosiones sobre la Luna
Dr. Tony Phillips

ver leyendaNoviembre
30, 2001:
Vívidas, coloridas estelas de luz. Un destello fantasmagórico. Extraños crujidos y
rastros entrelazados de humo. Agregue a esto una taza de chocolate caliente, y tendrá todos
los ingredientes para una encantadora tormenta de meteoros… sobre la Tierra.

Las recientes Leónidas fueron un buen ejemplo. El 18 de noviembre nuestro planeta se sumergió en
una nube de desechos cósmicos esparcidos por el cometa Tempel-Tuttle. Los observadores del
firmamento vieron miles de meteoros — cada estela de luz era un pequeño grano de polvo cometario
desintegrándose en la atmósfera

Derecha:
Un brillante meteoro de las Leónidas captado por Dennis Mammana el 18 de noviembre del
2001.[Más
información
]

A un cuarto de millón de millas de aquí, otra tormenta de meteoros
Leónidas estaba ocurriendo. Pero la receta era diferente: cegadores destellos
de luz. Guijarros volantes y roca derretida. Cráteres siseantes. ¡Y ciertamente
nada de chocolate caliente! Eso es lo que fueron las Leónidas… en la Luna.

«Así como la Tierra, la luna pasó también a través del
campo de desechos cósmicos del Tempel-Tuttle, el pasado 18 de noviembre»,
dice Bill Cooke, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales (Marshall Spacce
Flight Center) de la NASA. Pero a diferencia de la Tierra, la Luna
no tiene una atmósfera donde los meteoroides se puedan desintegrar sin causar
daño». En vez de ello, las Leónidas lunares golpean contra el suelo y explotan.

David Palmer, un astrofísico del Laboratorio Nacional de Los Álamos
(Los Alamos National Laboratory), observo justamente una explosión
de este tipo desde su patio trasero en White Rock, Nuevo México. Las
Leónidas del 2001 habían ya comenzado hacía un buen
rato cuando Palmer apuntó  su telescopio Celestron de 5 pulgadas
y una cámara de video para luz baja hacia la faz de la Luna creciente.
«Era ya el crepúsculo», dice Palmer. «Aún así, el destello
fué lo suficientemente intenso como para poder detectarlo». Él había
detectado un meteoro Leónidas estrellándose cerca de Sinus Media
— una planicie de lava sobre el ecuador lunar. 

Abajo:
Una animación en video de 4 cuadros del meteoro Leónidas lunar filmado por David Palmer a las 00:18:58
UT el 19 de noviembre del 2001. [Más información]

ver leyenda

Lejos de Nuevo México, un grupo de observadores en la costa Este
de los Estados Unidos lo vieron también. Usando telescopios de 8 pulgadas
equipados con cámaras de video, David Dunham en Maryland y Tony Cook
en Virginia grabaron el destello independientemente — una doble confirmación.
 «Estimamos que fué al menos tan brillante como una estrella
de magnitud 4», dice Dunham, director de la Asociación Internacional
de Cronometraje de Ocultaciones.

Esto marca el segundo año en que Dunham y Palmer observan Leónidas
lunares. Ellos, junto son otros observadores, grabaron en video seis impactos
de meteoroides sobre la Luna durante la tormenta de meteoros Leónidas
de 1999. La intensidad luminosa de estos destellos varió entre  la
7a. y la 3a. magnitud. 


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«En verdad, sabemos desde hace muchos años que las Leónidas
 golpean sobre la Luna», anota Cooke. «Entre 1970 y 1977, las estaciones sismológicas
del proyecto Apolo detectaron impactos durante las Leónidas y durante
varias otras tormentas anuales de meteoros. Lo que es novedoso es que desde
1999 somos ya capaces de ver las explosiones desde la Tierra».

Izquierda
: Al menos seis Leónidas golpearon la superficie de la Luna en 1999,
causando explosiones lo suficientemente brillantes como para ser vistas desde
la Tierra. [
Más información
]

Los primeros informes de Leónidas lunares brillantes dos años
atrás, intrigaron a muchos científicos. Sus cálculos
indicaban que un meteoro Leónidas que golpease contra la Luna necesitaría
tener una masa de cientos de kilogramos como para producir una explosión
visible a través de telescopios de aficionados. Aún así,
había poca evidencia de que existieran fragmentos tan grandes en  la
trayectoria de desechos de las Leónidas. Meteoroides de cien kilogramos
golpeando contra la atmósfera terrestre hubieran producido impresionantes bólidos
(bolas de fuego), más brillantes que cualquiera que hubieran visto antes
los observadores de los cielos. Más aún, las estaciones
sismológicas lunares que han estado operando por años, no han
detectado nada más grande que unos 50 kilogramos.

Para resolver el misterio, Jay Melosh, un científico planetario del Laboratorio
Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona (University of Arizona’s
Lunar and Planetary Lab), y experto en cráteres planetarios generados
por impactos, formo un equipo junto con Ivan Nemtchinov, un físico ruso especialista
en simular explosiones nucleares por computadora.

Abajo
: Una explosión termonuclear sobre el Atolón de Enewetak, en
las Islas Marshall, en el año 1952. Tales explosiones son más
poderosas que los meteoroides que golpean sobre la Luna — sin embargo, los
programas de computadora que se escribieron para simular detonaciones nucleares
fueron necesarios para revelar la física de las Leónidas
lunares. 


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Nuestra experiencia con las bombas nos fue muy útil para resolver este
problema, dice Melosh: «Los impactos de meteoroides Leónidas
no son tan potentes como el de una cabeza nuclear, pero son poderosos.
Los meteoroides golpean la superficie de la Luna viajando
a una velocidad de 72 km/s o 160,000 mph — lo cual es alrededor
de 100 veces más rápido que una bala de rifle. De hecho,
la energía por unidad de masa en un impacto Leónidas
es 10,000 veces más grande que una explosión de
dinamita».

Usando programas de computadora para estudiar detonaciones
de bombas, Melosh y Nemtchinov descubrieron que los meteoros
Leónidas no necesitan ser tan masivos para producir
destellos tan brillantes como los detectados por Dunham y
Palmer. Meteoros con masas de 1 a 10 kg podrían lograrlo.

«Esto ya suena más razonable», dice Cooke. «Ocasionalmente,
vemos fragmentos de un kilogramo quemándose en la atmósfera
de la Tierra. Este tipo de meteoros se ven como bolas de fuego muy
brillantes que se desintegran completamente antes de chocar con el
suelo». Sobre la Luna, desde luego, no hay nada que les impida
alcanzar la superficie.

De acuerdo con Melosh, esto es lo que sucede cuando la Luna
y un meteoro Leónida de 10 kg. colisionan:

Una gran parte del suelo dentro de un radio de unos cuantos
metros alrededor del punto de impacto sería vaporizado, y una
nube de roca derretida escaparía de un cráter que
se expande. «Al principio la nube sería opaca
y muy caliente, entre 50,000 K y 100,000 K», explica Melosh. «Pero la
temperatura decaería rápidamente. Milisegundos
después del estallido inicial, la nube se expandiría
hasta llegar a unos cuantos metros de diámetro y se
enfriaría hasta los 13,000 K. Ese es el momento crítico»,
dice, «cuando el vapor se vuelve ópticamente delgado
(transparente); entonces, todos los fotones escapan rápidamente y
podemos ver un destello de luz desde la Tierra».

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Un astronauta que se encontrase observando el evento sobre la Luna, tal
vez a unos cien metros del impacto, sería cegado
momentáneamente por la explosión, brillante como un sol. No
habría ningún ruido ensordecedor, sin embargo, y los que
estuvieran ahí presentes no serían derribados. «No hay aire
en la Luna como para transportar ondas sonoras», explica Mellosh.
«Aún así, usted podría terminar extrayendo algunos
fastidiosos pedacitos de roca derretida de su traje espacial».

Izquierda
: El

Experimento de Análisis Sísmico Lunar
del Apolo 17,
fué una de las varias estaciones sísmicas con base en la
Luna que detectaron impactos de meteoroides entre 1970 y 1977.

Afortunadamente para los futuros colonizadores de la Luna, hay
muy pocas posibilidades de ser golpeado por un meteorito. Explica Cooke:
«Durante una intensa tormenta de meteoros Leónidas como la que
experimento nuestro planeta en 1966, el flujo lunar de meteoroides de
tamaño superior a 10-5 gramos, sería de 1 por
kilómetro cuadrado por hora. Incluso suponiendo que tenemos
astronautas fornidos o pesados, con una sección recta (superficie neta de
impacto) de 0.5 metros cuadrados, entonces la posibilidad de ser golpeado
por un meteoro Leónidas de 10-5 gramos es apenas de
0.00025 (dos y media milésimas de un uno por ciento)».
Partículas pequeñas como esa llevan consigo energía
suficiente como para agujerear un traje espacial, pero el astronauta que
se encuentre dentro del traje permanecería casi intacto, dice
Cooke. «La probabilidad de ser golpeado por algo que lo vaporizaría
a uno completamente — como por ejemplo un fragmento de 10 kilogramos — es mil
millones de veces menor».

Asi que… las tomentas lunares de meteoros Leónidas no son, después de todo,
tan espantosas como suenan. Los futuros habitantes de la Luna
podrían incluso desarrollar un nuevo modo de ocupar su tiempo
libre: observación de suelos. «Pude ver unas cien volutas de polvo lunar
por hora», posiblemente comentarían después de una buena
lluvia de Leónidas. «Y, ahh, esa bola de fuego… ¡qué
explosión!»

Nota del Editor::
Después de la publicación de este artículo, un segundo destello
lunar fué confirmado durante la tormenta de las Leónidas del
2001. Cintas de video grabadas por Roger Venable, del este de
Georgia (E.U.) y Tony Cook de Virginia, revelan la ocurrencia de una
Leónida lunar el 18 de noviembre del 2001, a las 23:19:16
UT cerca de la
región de Tranquilitatis.

Más
información sobre las Leónidas Lunares….

  • ¿Qué tan eficientes con las explosiones lunares de meteoros
    Leónidas?

    «Alrededor de un 0.1% de la energía cinética en un impacto
    lunar de un meteoro Leónidas es convertida en luz visible», dice
    Melosh. Es una fracción pequeña, pero suficiente como
    para generar una brillante explosión.
  • ¿Cuál es la mejor
    longitud de onda para detectar Leónidas lunares?

    «Hasta ahora hemos visto a las
    Leónidas lunares como destellos de luz visible, pero las
    longitudes de onda infrarrojas alrededor de 10 micrones serían
    incluso mejores», dice Melosh. El destello visible de una Leónida
    lunar viene y se va en unos cuantos milisegundos, pero la brillante
    radiación infrarroja persiste por minutos, como resultado del
    lento enfriamiento del cráter formado por la explosión.
  • ¿Qué tan grande es el
    cráter de una Leónida lunar?

    De acuerdo con simulaciones por
    computadora hechas por Melosh y Nemtchinov, la explosión
    de un meteoroide Leónidas de 10 kilogramos dejaría
    tras de sí un cráter de 4.5 metros de ancho sobre
    la superficie de la Luna.
  • ¿Podría un meteoroide
    Leónidas de 10 kg abrir un cráter sobre la Tierra?

    No, dice Donald Yeomans, gerente del Programa de Objetos Cercanos a la
    Tierra (Near-Earth Object Program) de la NASA en el Laboratorio de
    Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory ó JPL). «Una
    partícula de 10 kg. que entrara en la atmósfera de la Tierra
    causaría la generación de una bola de fuego que sería
    difícil que pasara desapercibida. Sin embargo, se
    desintegraría totalmente a gran altura en la atmósfera de la
    Tierra sin ni siquiera acercarse a la superficie terrestre. Las
    Leónidas viajan a una velocidad de 71 km/s (los más
    rápidos) y se desintegrarían aún en el muy remoto
    caso de que estuvieran totalmente compuestos de hierro sólido».
  • ¿Porqué brillan las
    Leónidas lunares?

    Cuando un meteoro Leónidas choca
    contra la Luna, evapora al suelo donde golpea. La roca derretida
    vaporizada, brilla simplemente porque está incandescente.
  • ¿Para qué se estudian los
    impactos
    de meteoroides en la Luna? Parte I
    «Vaya afuera a su jardín y mire hacia arriba», dice
    Cooke. «Usted puede ver alrededor de 11,000 kilómetros cuadrados
    [de atmósfera terrestre]. Ahora mire hacia la Luna. Dependiendo
    de la fase en la que se encuentre la Luna, usted podría estar
    mirando a lo mucho unos 19 millones de kilómetros cuadrados de
    terreno oscuro». ¡La Luna es un gigantesco detector de meteoroides!
    Cooke cree que la observación sistemática de
    impactos de meteoroides en la Luna podría revelar nueva
    información sobre los fragmentos más grandes de las
    trayectorias de desechos cometarios.
  • ¿Para qué se estudian los
    impactos de meteoroides en la Luna? Parte II

    Cuando los meteoroides chocan contra la Luna
    y explotan, evaporan un pedacito de la propia Luna. Estudiar estos vapores
    podría ser una manera de hacer «investigaciones lunares» a distancia. Un
    equipo de científicos de la Universidad de Texas y NASA intentaron
    algo similar en 1999 cuando estrellaron la nave espacial Lunar Prospector
    de la NASA sobre la Luna. Ellos estrellaron la sonda dentro de un
    cráter lunar en el polo sur de la Luna, esperando que el impacto
    vaporizara algo de agua o hielo ocultos y emitiera una nube detectable de
    vapor sobre el limbo lunar.

Enlaces a la Red



Confirmaciones y Candidatos de Destellos de Impactos de Leónidas
Lunares del 2001

— por David Palmer, un astrofísico del Laboratorio Nacional
de Los Álamos (Los Alamos National Laboratory).


ver leyenda

Derecha:

Esta video-imagen fija de la Luna grabada por David Palmer durante la
tormenta de meteoros de las Leónidas del 2001 revela una
pequeña zona de terreno lunar iluminada por una Leónida en
explosión.


Fases de la Luna

— La fase lunar era casi Nueva el
18 de noviembre del 2001, de modo que había una gran cantidad de
espacio para buscar Leónidas lunares — pero no mucho tiempo para
observar. La Luna creciente se escondió tras el horizonte menos de
dos horas después de la puesta del Sol.



Observaciones de Leónidas Lunares en el año 2001

un resumen de datos de impactos de Leónidas que hasta ahora han
sido recibidas por la Asociación Internacional de Cronometraje de
Ocultaciones (International Occultation Timing Association).



Búsqueda de Impactos de Meteoritos de la Asociación de
Observadores Lunares y Planetarios


Organizada por Brian Cudnik, quien descubrió la primer
Leónida lunar confirmada en 1999.



Circular 7320 de la IAU: Meteoros Leónidas Lunares

— (SpaceWeather.com) un resumen de 5 destellos de Leónidas
lunares de 1999.



Detección de Impactos de Meteoroides desde una Nave Espacial Orbitando Alrededor de la Luna

: Kosarev I.B., Nemtchinov I.V. Instituto de
Dinámica de Geoesferas, Ciencia Lunar y Planetaria XXXII
(2001).



Leónidas Lunares del 2000
– (Ciencia@NASA)
Los científicos buscan vapores expelidos de la Luna por impactos de
meteoroides.



Leónidas en la Luna durante el año 1999

— (Science@NASA) Impactos de
meteoritos Leónidas sobre la Luna podrían ser visibles desde
la Tierra y proveer un medio para hacer investigaciones Lunares a larga
distancia.



¿Una Leónida sobre la Luna?
– (Science@NASA) El primer impacto
registrado de un meteorito sobre la Luna fué capturado en video
durante la tormenta de meteoros de las Leónidas de 1999.



Hechizo de Luna

– (APOD) Los cráteres producidos por antiguos impactos en
la superficie sin aire de la Luna son conocidos desde hace
mucho tiempo. Pero ahora los observadores han visto elusivos destellos
ópticos en la superficie de la Luna — posiblemente el
resultado de impactos de meteoroides.

Leónidas 2001