Josep M Trigo Rodríguez

Trigo Rodríguez, Josep M

Hemeroteca Cientifica Catalana

Des de l’any 1998 és operativa la Xarxa d’Investi-gació sobre Bòlids i Meteorits, un projecte interdepar-tamental que manté un seguiment quasi continu del’entrada a l’atmosfera de partícules interplanetàries,restes majoritàriament de cometes i asteroides. El rangde velocitats en què aquests cossos troben la Terra va-ria entre 11 i 73 km/s, depenent de la geometria con-creta de l’encontre. En aquest procés les partícules pa-teixen el brusc fregament amb les molècules de l’altaatmosfera i, com a conseqüència, solen desintegrar-setotalment o parcialment. Això produeix el rastre llu-minós anomenat estel fugaç o meteor. Aquest feno-men s’esdevé constantment, com ho mostra el fet quetotes les nits observem en una hora prop de deu estelsfugaços d’una magnitud semblant a la dels estels méslluents. Generalment en entrar a aquestes velocitatspartícules amb massa superior al gram, produiran unabrillantor superior a la dels planetes. Aquests meteorsespectaculars s’anomenen bòlids o fireballs i el seuestudi té una importància extraordinària perquè sónproduïts per partícules de majors dimensions. El seuregistre fotogràfic a alta resolució permet estudiaramb magnífic detall les propietats físiques i espectralsdel fenomen lluminós.Cada partícula que entra produeix un rastre d’a-quest tipus, per la qual cosa podem fer servir l’atmos-fera terrestre com un sensor enorme que permet esti-mar la quantitat de matèria que entra a la Terra i, amés modelitzar on cauen els meteorits. Aquest feno-men no resulta gens menyspreable, ja que anualmentarriben a la Terra unes dues-centes mil tones de matè-ria interplanetària, tot i que aquesta aportació ha min-CONÈIXER QUÈ CAU DEL CELJosep Mª Trigo i Rodríguez*Núm. 27  MÈTODE    7MeteoroidesMeteorOBSERVADORProjecció del meteoren la volta celesteMoviment orbitalATMOSFERAVOLTA CELESTEIXAM DEMETEOROIDESRadianten la volta celestFigura 1:Vistes des de la superfície terrestre les partícules procedents d’un mateix cometa o asteroide semblen procedir d’un mateix puntde la volta celest que es denomina radiant. Quan les partícules interplanetaries incideixen en l’atmosfera a una velocitat de desenes de km/s,es desfan i produeixen una columna lluminosa que coneixem com a meteor o estel fugaç.vat extraordinàriament des de la formació del nostresistema planetari.L’espectroscòpia d’aquestes traces ionitzades per-met determinar la composició i abundància químicadels meteoroides. D’altra banda, el càlcul de la tra-jectòria sobre la superfície terrestre podria permetrerecuperar meteorits (en el cas que no s’hagin desfetcompletament en la seva entrada a l’atmosfera) comja han fet en diverses ocasions altres xarxes fotogràfi-ques. A més la determinació de l’òrbita heliocèntricadel meteoroide ens permet conèixer l’origen d’aquestcos en el Sistema Solar i el seu probable parentescamb cometes o asteroides. Tot i que s’han recuperatmilers de meteorits en tot el món no es coneix pràcti-cament res de les seves òrbites, és a dir, de l’origend’aquests cossos en el sistema solar. La raó és que nova ser possible en cada cas enregistrar amb detall latrajectòria dels bòlids que, en el seu dia, produïren ca-dascun d’aquests meteorits en entrar a l’atmosfera.El primer programa fotogràfic sistemàtic per al’estudi d’alta precisió de l’entrada atmosfèrica de8 Núm. 27  MÈTODEFIGURA 2: El gran bòlid EN220495 Kourim fotografiat des d’Ondre-jov el 22 d’abril de 1995. Les càmeres all-sky enregistren tot el celvisible des de cada estació, inclòs l’horitzó. Estacions distanciadesuns 100 km monitoritzen el cel i permeten obtenir l’òrbita i lespropietats físiques de les partícules incidents. Cortesia Dr. PvelSpurny (Ondrejov Observatory).FIGURA 4: Imatge de bòlid Betxí, produït per un fragment de l’aste-roide Phaeton. La imatge de la dreta, obtinguda per l’autor, mostrala seua trajectòria vista des del Desert de les Palmes i la de l’es-querra, obtinguda per Juli Castellano, vista des del Pla d’Arguines.La imatge estereogràfica permet reconstruir l’òrbita que seguia alvoltant del Sol, semblant a la del seu cos engendrador (imatge desota).FIGURA 3: Fa 65 milions d’anys un asteroide d’uns vint quilòmetresde diàmetre impactà a la Peninsula del Yucatán (Mèxic). Els seusefectes sobre la biosfera produïren l’extinció d’un 70% de les espè-cies vives del planeta. Aqui veiem l’evidència d’aquest impacte: elgran cràter submarí Chicxulub reconstruït per ràdar recentment.Afortunadament la freqüència d’un impacte d’aquestes característi-ques sobre la Terra és de 100 milions d’anys.TerraSOLVenusòrbita SPMN 981201-4 Gemínida SPMN 981201òrbita asteroide Phaetonmeteoroides va ser obra de Fred L. Whipple, famóstambé per les seves aportacions a l’estudi dels come-tes. Aquest investigador va encarregar-se del mante-niment entre 1936 i 1951 del Harvard Meteor Project,dotat de càmeres Schmidt de gran camp. El segonprograma de fotografia en doble estació va ser esta-blert a l’Observatori d’Ondrejov (República Txeca)des de 1951 a 1977. El 7 d’abril de 1959 va ser foto-grafiat el gran bòlid de Príbam (quasi tan brillant comel Sol) del qual es van recuperar quatre meteorits pre-cisament en l’àrea calculada a partir de la trajectòriaestimada des de fotografia en doble estació.El creixent interès per aquests estudis va fer quees crearen en els anys 60 tres xarxes fotogràfiques perregistrar grans bòlids a Europa central, Estats Units iCanadà. Les dues últimes han reduït enormement laseva tasca en els últims temps i únicament continuaen completa activitat l’anomenada European FireballNetwork. Aquesta xarxa consta de 43 estacions fo-togràfiques distanciades uns 100 km per terme mitjàal llarg de la República Txeca. Alemanya, Holanda,Àustria, Eslovàquia, Bèlgica i Suïssa. L’observatoritxec d’Ondrejov ha estat el principal promotor d’a-questa iniciativa de la mà del doctor Znedek Ceple-cha. Així mateix és en aquest centre pioner on s’ana-litzen i mesuren les plaques fotogràfiques.A l’Estat Espanyol fins els anys 90 no s’haviencalculat òrbites de meteors. Les primeres campanyesvan ser organitzades per l’autor per tal d’estudiar lapluja meteòrica de les Perseides durant l’any 1991. Esvan obtenir tres òrbites de bona qualitat en raó a l’ins-trumental utilitzat. Més tard, a partir d’un gran bòlidfotografiat l’any 1993, es va decidir promoure la in-vestigació meteòrica, tot creant una xarxa fotogràficacapaç de cobrir al llarg de l’any diverses pluges demeteors intenses. Des d’aquestes primeres iniciativesfins els nostres dies hem volgut que participaren acti-vament astrònoms afeccionats, com una iniciativaNúm. 27  MÈTODE    9FIGURA 5: Durant el 18 de novembre de 1999, la Terras’introduí en una regió molt densa de la cua del co-meta P/ Temple-Tuttle.Alguns fragments amb una mas-sa pròxima al quilogram produïren bòlids més lluentsque la Lluna, com aquest enregistrat a Itàlia. La se-qüència mostra com minuts després del fenomen ésencara visible un deixant persistent que evidenciacom la matèria s’escampa en l’atmosfera. CortesiaMassimo Chianese i Claire Arbonniere.FIGURA 6: Aquest és el famós meteorit Allan Hills 84001 trobat al’Antàrtida l’any 1984. Aquesta roca es formà en Mart tot i que unfort impacte la llançà a l’espai interplanetari fins que arribà a la Te-rra. L’estudi de la composició i estructura interna de petits dipòsitsde carbonats revelen que la regió marciana d’on prové estava im-mersa en aigua i, fins i tot, alguns científics els han identificat contro-vertidament com a possibles microfòssils.pionera per difondre la ciència promovent la partici-pació activa. De fet, donat que els meteors apareixenen forma imprevisible, càmeres fotogràfiques reflexconvencionals a l’abast de qualsevol afeccionat podenfer grans aportacions en aquest camp, com mostrenels nostres treballs recents, publicats a Astronomy &Astrophysics o a WGN.L’any 1998 va ser un any decisiu per al desenvo-lupament d’aquesta iniciativa. El suport de l’Institutd’Estudis Espacials de Catalunya, junt amb la Univer-sitat de València, la Universitat Jaume I i la Universi-tat de Barcelona, ha permès desenvolupar conferèn-cies i cursos sobre aquesta àrea. Un nombre major departicipants ha fet possible l’establiment de diversesestacions mòbils a Andalusia, País Valencià, Catalun-ya i a Mallorca. Això ha permès mantenir diverses es-tacions al llarg de tot l’any.En una segona fase del projecte, intentarem esta-blir diverses estacions fotogràfiques dotades de cà-meres semiautomàtiques per obtenir fotografies demeteors i espectres que permetin el desenvolupamentd’aquesta disciplina al nostre país. Precisament enl’actualitat l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunyadirigeix la recerca de patrocinadors per aconseguir lescàmeres automàtiques, cor de la segona fase. PRINCIPALS OBJECTIUS CIENTÍFICSLa nostra xarxa fotogràfica neix amb uns objectiusclarament definits. D’una banda, obtenint les òrbites iespectres d’aquests bòlids aprofundirem en l’associa-ció dels meteorits que arriben a hores d’ara a la Terraamb els cossos menors del Sistema Solar. A partir dela modelització de les trajectòries en l’atmosfera dels10 Núm. 27  MÈTODEFIGURA 7: Aquest bòlid va ser fotografiat el 19 de febrer de 1999 des de l’observatori d’Ondrejov (República Txeca) amb una de les càmeresautomàtiques que planeja instal·lar la Xarxa d’Investigació sobre Bòlids i Meteorits. Durant dotze hores que durà l’exposició el movimentterrestre va fer que els rastres estel·lars descrigueren en el cel un mig cercle. Imatge cortesia Dr. Pavel Spurny (Ondrejov Observatory).´grans bòlids podríem fins i tot recuperar els meteoritsque sobrevisquen a l’ablació atmosfèrica. Podem conèi-xer els casos favorables a partir de la consistència delcos incident (deduïda de les propietats físiques del traçionitzat). La zona d’impacte pot determinar-se a partirde la trajectòria calculada amb una precisió que, en elsmillors casos, seria d’uns centenars de metres.Com que obtenim un registre de les partícules inci-dents en cada moment per unitat d’àrea, les nostresimatges permeten analitzar el flux de matèria interpla-netària que intercepta la Terra com a funció del temps.A partir d’aquestes dades es pot calcular la densitatd’eixams meteòrics provinents de cometes i asteroides.Especialment atractiu és l’estudi de la densitat de partí-cules existent en les cues cometàries que són intercep-tades per la Terra. Recentment, durant la tempesta me-teòrica de Lleònides 1999, vam obtenir prop d’unaveintena d’òrbites de partícules provinents del cometa55P/Tempel-Tuttle (figura 5).Els milers de meteorits descoberts a tot el mónproporcionen una valuosa informació en diversoscamps del Sistema Solar. Tot i això el nostre coneixe-ment sobre el seu origen és encara avui limitat per cul-pa de l’absència de dades sobre les seves òrbites ante-riors al seu encontre amb la Terra. Les xarxes fotogrà-fiques com la que proposem podran obtenir una valuo-sa informació sobre la provinença dels diferents tipusde meteorits. Amb això es pot fer una aportació signi-ficativa en:– La comprensió de les etapes més fosques de l’agre-gació de planetesimals en les etapes progenitoresdels planetes, recollint dades sobre els tipus de mete-orits incidents a la Terra, el seu origen i composició.– Obtenir una visió més ampla de les abundàncies tí-piques de meteorits al medi interplanetari, conside-rant que els recollits a la superfície terrestre no sónsignificatius. La raó és que molts tipus fràgils sónincapaços de sobreviure a l’ablació atmosfèrica.–  Aconseguir dades de fragments associats als peri-llosos Near Earth Asteroids (NEA) que expliquenla composició química dels progenitors i l’evolucióorbital d’aquests objectes que poden fer perillar lavida al planeta Terra.– Explicar acuradament l’origen dels bòlids que apa-reixen al nostre cel. A vegades són produïts durant lareentrada de ferralla espacial, com el que s’observàel 27 de novembre de 1999 produït per la reentradade una fase del coet xinès La Llarga Marxa.*Doctorand, Dept. Astronomia i Astrofísica, Universitat de València. Professor associat, Dept. Ciències Experimentals, Universitat Jaume I.Núm. 27  MÈTODE    11els meteors en astrobiologiaL’estudi d’aquests bòlids ens proporcionainformació sobre les temperatures i processosdegradatius que pateixen aquestes partículesen entrar a l’atmosfera.Aquest camp de fet en-tra en l’astrobiologia perquè aquests fenòmensrepresentaren un paper important durant la fa-se formativa del Sistema Solar, quan bona partde l’aigua i elements volàtils que trobem a labiosfera hauria entrat en forma de cometes.De l’estudi del nombre, dimensions i antiguitatdels cràters que trobem a la Lluna i d’altresplanetes i satèl·lits, sabem de fet que el flux departícules cometàries incidents a la Terra pri-mitiva va ser milers de vegades més importantque a hores d’ara. El bombardeig continu d’a-questes partícules en el passat explicaria lapresència de bona part de la component volàtilde planeta, especialment l’aigua i els compostosorgànics com va proposar el bioquímic JoanOró l’any 1961.L’elevada concentració d’aigua i la riquesaquímica d’aquestes partícules han fet que lasecció d’astrobiologia de la NASA, dirigida perl’astrònom Peter Jenniskens, dedique part delseu pressupost a l’estudi dels meteors. La peti-ta possibilitat de capturar un meteorit desprésd’enregistrar-ne la trajectòria d’entrada no ésl’única manera de conèixer la natura d’aquestsobjectes. La desintegració del meteoroide du-rant el seu vol atmosfèric origina la formaciód’un embolcall de vapor calent al voltant delcos.Aquest vapor emet llum en diferents longi-tuds d’ona, l’anàlisi espectroscòpica de la qualens pot permetre conèixer la composició quí-mica de la partícula incident.A partir d’aquestsespectres podem conèixer la composició quí-mica aproximada de la partícula i d’aquestamanera identificar el tipus de meteorit inci-dent, en el cas que la seua volatilització en l’at-mosfera siga total.Recentment la Xarxa d’Investigació sobreBòlids i Meteorits ha obert una pàgina webamb la idea de difondre aquestes activitats ipromoure la participació en el servidor de laUniversitat Jaume I de Castelló:http://www.spmn.uji.es/J.M.T.

Conèixer què cau del cel

http://revistes.iec.cat/index.php/Metode/article/download/46415/46591

Conèixer què cau del cel

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hemeroteca Cientifica Catalana