De seguro todos hemos presenciado meteoros brillar en nuestra atmósfera. Y es que este tipo de evento son una ocurrencia regular, donde pequeños objetos (meteoroides) entran a la atmósfera de la Tierra e iluminan el cielo nocturno. Muchos de estos cuerpos son más pequeños que un grano de arena, por lo que se queman en la atmósfera y nunca llegan a la superficie de nuestro planeta. Sin embargo, existen otros con el tamaño suficiente para atravesar la atmósfera y explotar en la superficie, causando grandes daños.

Un buen ejemplo de esto es el meteoroide de Chelyabinsk, que explotó sobre Rusia en febrero de 2013. Este incidente nos mostró el nivel de daño que puede causar un meteorito de ráfaga de aire y aceleró las acciones para estar preparados ante un hecho inminente.

Ahora, un estudio de la Universidad de Purdue ha indicado que la atmósfera de la Tierra nos brindaría más protección contra los meteoros de lo que pensábamos antes.

El estudio fue realizado conjuntamente con la Oficina de Defensa Planetaria de la NASA, y fue publicado recientemente en la revista científica Meteoritics and Planetary Science, titulado «Air Penetration Enhances Fragmentation of Entering Meteoroids».

Aunque en el pasado, los investigadores sabían que los meteoros a menudo explotaban antes de llegar a la superficie, no podían explicar por qué ocurría esto.

Los investigadores Marshall Tabetah y Jay Melosh, un investigador postdoctorado asociado y profesor del Departamento de Ciencias Terrestres, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) en la Universidad de Purdue, respectivamente, fueron los encargados de llevar a cabo el estudio.

Para obtener resultados más precisos, Tabetah y Melosh se basaron en el meteoroide de Chelyabinsk como caso de estudio para determinar exactamente cómo se desintegran los meteoritos cuando golpean nuestra atmósfera.

Cuando ocurrió esto en Chelyabinsk, la explosión llegó de sorpresa, 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 una pequeña arma nuclear.

La onda de choque resultante estalló en las ventanas, hiriendo a casi 1500 personas y causando millones de dólares en daños y perjuicios. También envió fragmentos hacia la superficie, algunos de los cuales se lograron recuperar.

Algo que también sorprendió a los científicos fue la cantidad de escombros dejados por el meteorito luego de la explosión.

Aunque el meteoroide en sí pesaba más de 9,000 toneladas métricas, solo se recuperaron aproximadamente 1,800 toneladas métricas de escombros. Esto indicó a los investigadores que algo sucedió en la atmósfera superior que causó que perdiera la mayor parte de su masa.

Buscando resolver esto, Tabetah y Melosh comenzaron a considerar cómo la presión de aire alta frente a un meteoro se filtraría en sus poros y grietas, separando el cuerpo del meteorito y haciendo que explotara. Como explicó Melosh en un comunicado de prensa:

Hay una gran pendiente entre el aire a alta presión frente al meteoro y el vacío de aire detrás de él. Si el aire puede moverse a través de las grietas del meteorito, puede entrar y separarlo fácilmente”.

Para resolver el misterio de dónde estaba la masa del meteorito, 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 mediante código informático hicieron una simulación virtual que permitiría que tanto el material sólido del cuerpo del meteoroide como el aire existieran en cualquier parte del cálculo. Según indica Melosh:

He estado buscando algo así 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. Los diferentes materiales en la celda usan su identidad individual, que es no es apropiado para este tipo de cálculo”.

Este nuevo código les permitió simular completamente el intercambio de energía y momentum entre el meteoroide entrante y el aire atmosférico que interactúa.

Durante las simulaciones, se permitió que el aire que impactaba contra el meteoroide se filtrara por dentro, lo que redujo significativamente la resistencia del meteoroide. En esencia, el aire pudo llegar al interior del meteoroide y lo hizo explotar desde adentro hacia afuera.

Esto no solo resolvió el misterio de dónde se fue la masa perdida del meteorito de Chelyabinsk, también fue consistente con el efecto de explosión de aire que se observó en 2013.

El estudio también indica que cuando se trata de cuerpos pequeños, la mejor defensa de la Tierra es su atmósfera.

Al combinar estos nuevos conocimientos (en base a este estudio) con los procedimientos de alerta temprana, los daños podrían ser evitados a futuro.

El estudio científico ha sido publicado en la revista científica Meteoritics and Planetary Science.