14.1: Meteoros

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Objetivos de

Ao final desta seção, você poderá:

Explique o que é um meteoro e por que ele é visível no céu noturno
Descreva as origens das chuvas de meteoros

Como vimos em Cometas e Asteróides: Detritos do Sistema Solar, os gelos dos cometas evaporam quando se aproximam do Sol, juntos pulverizando milhões de toneladas de rocha e poeira no sistema solar interno. Também há poeira de asteróides que colidiram e se romperam. A Terra está cercada por esse material. À medida que cada uma das partículas maiores de poeira ou rocha entra na atmosfera da Terra, ela cria uma breve trilha de fogo; isso geralmente é chamado de estrela cadente, mas é propriamente conhecido como meteoro.

Observando meteoros

Meteoros são pequenas partículas sólidas que entram na atmosfera da Terra a partir do espaço interplanetário. Como as partículas se movem a velocidades de muitos quilômetros por segundo, o atrito com o ar as vaporiza em altitudes entre 80 e 130 quilômetros. Os flashes de luz resultantes desaparecem em alguns segundos. Essas “estrelas cadentes” receberam esse nome porque à noite seus vapores luminosos parecem estrelas se movendo rapidamente pelo céu. Para ser visível, um meteoro deve estar a cerca de 200 quilômetros do observador. Em uma típica noite escura e sem lua, um observador alerta pode ver meia dúzia de meteoros por hora. Esses meteoros esporádicos — aqueles não associados a uma chuva de meteoros (explicados na próxima seção) — são ocorrências aleatórias. Em toda a Terra, o número total de meteoros brilhantes o suficiente para serem visíveis totaliza cerca de 25 milhões por dia.

O meteoro típico é produzido por uma partícula com uma massa inferior a 1 grama, não maior que uma ervilha. Como podemos ver uma partícula tão pequena? A luz que você vê vem de uma região muito maior de gás aquecido e brilhante que envolve esse pequeno grão de material interplanetário. Por causa de sua alta velocidade, a energia em um meteoro do tamanho de uma ervilha é tão grande quanto a de um projétil de artilharia disparado na Terra, mas essa energia está dispersa no alto da atmosfera da Terra. (Quando esses pequenos projéteis atingem um corpo sem ar como a Lua, eles criam pequenas crateras e geralmente pulverizam a superfície.)

Se uma partícula do tamanho de uma bola de golfe atinge nossa atmosfera, ela produz uma trilha muito mais brilhante chamada bola de fogo (Figura\(\PageIndex{1}\)). Uma peça do tamanho de uma bola de boliche tem uma boa chance de sobreviver à sua entrada ardente se sua velocidade de aproximação não for muito alta. A massa total de material meteórico que entra na atmosfera da Terra é estimada em cerca de 100 toneladas por dia (o que parece demais se você imaginar tudo caindo em um só lugar, mas lembre-se de que está espalhado por toda a superfície do nosso planeta).

alt — Figura\(\PageIndex{1}\) Fireball. Quando um pedaço maior de material cósmico atinge a atmosfera da Terra, ele pode formar uma bola de fogo brilhante. Esta imagem de meteoro com lapso de tempo foi capturada em abril de 2014 no Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA). A trilha visível resulta da queima de gás ao redor da partícula.

Embora seja difícil capturar imagens de bolas de fogo e outros meteoros com fotografias estáticas, é fácil capturar o movimento desses objetos em vídeo. A American Meteor Society mantém um site no qual seus membros podem compartilhar esses vídeos.

Chuvas de meteoros

Muitos — talvez a maioria — dos meteoros que atingem a Terra estão associados a cometas específicos. Alguns desses cometas periódicos ainda retornam à nossa visão; outros há muito tempo se desfizeram, deixando apenas um rastro de poeira atrás deles. As partículas de poeira de um determinado cometa retêm aproximadamente a órbita de seu progenitor, continuando a se mover juntas pelo espaço, mas se espalhando pela órbita com o tempo. Quando a Terra, em suas viagens ao redor do Sol, cruza esse fluxo de poeira, vemos uma explosão repentina de atividade de meteoros que geralmente dura várias horas; esse evento é chamado de chuva de meteoros.

As partículas de poeira e os seixos que produzem chuvas de meteoros estão se movendo juntos no espaço antes de encontrarem a Terra. Assim, ao olharmos para a atmosfera, seus caminhos paralelos parecem vir de um lugar no céu chamado radiante. Essa é a direção no espaço a partir da qual a corrente de meteoros parece estar divergindo, assim como longos trilhos de trem parecem divergir de um único ponto no horizonte (Figura\(\PageIndex{2}\)). As chuvas de meteoros são frequentemente designadas pela constelação em que esse radiante está localizado: por exemplo, a chuva de meteoros Perseida tem seu brilho na constelação de Perseu. Mas é provável que você veja chuvas de meteoros em qualquer lugar do céu, não apenas na constelação do radiante. As características de algumas das chuvas de meteoros mais famosas estão resumidas na Tabela\(\PageIndex{1}\).

alt — Figura\(\PageIndex{2}\) radiante de uma chuva de meteoros. Os trilhos dos meteoros divergem de um ponto distante, assim como os trilhos de trem longos e paralelos parecem fazer.

Tabela\(\PageIndex{1}\) Principais Chuvas Anuais de Meteoros
Nome do chuveiro	Data máxima	Objeto principal associado	Período do Cometa (anos)
\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteoros">Quadrantid	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosData máxima” >3 a 4 de janeiro	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosObjeto Parental Associado">2003EH (asteróide)	\ (\ PageIndex {1}\) Período (anos) das principais chuvas de meteoros anuais do cometa ">—
\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteoros">Lyrid	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosData máxima” >22 de abril	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosObjeto Parental Associado">Comet Thatcher	\ (\ PageIndex {1}\) Período (anos) das principais chuvas de meteoros anuais do cometa ">415
\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteoros">Eta Aquarid	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosData máxima” >4 a 5 de maio	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosObjeto Parental Associado">Cometa Halley	\ (\ PageIndex {1}\) Período (anos) das principais chuvas de meteoros anuais do cometa ">76
\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteoros">Delta Aquarid	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosData máxima” >29 a 30 de julho	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosObjeto Parental Associado">Comet Machholz	\ (\ PageIndex {1}\) Período (anos) das principais chuvas de meteoros anuais do cometa ">—
\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteoros">Perseid	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosData máxima” >11 a 12 de agosto	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosObjeto Parental Associado">Cometa Swift-Tuttle	\ (\ PageIndex {1}\) Período (anos) das principais chuvas de meteoros anuais do cometa ">133
\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteoros">Orionid	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosData máxima” >20 a 21 de outubro	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosObjeto Parental Associado">Cometa Halley	\ (\ PageIndex {1}\) Período (anos) das principais chuvas de meteoros anuais do cometa ">76
\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteoros">Southern Taurid	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosData máxima” >31 de outubro	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosObjeto Parental Associado">Comet Encke	\ (\ PageIndex {1}\) Período (anos) das principais chuvas de meteoros anuais do cometa ">3
\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteoros">Leonid	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosData máxima” >16 a 17 de novembro	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosObjeto Parental Associado">Cometa Tempel-Tuttle	\ (\ PageIndex {1}\) Período (anos) das principais chuvas de meteoros anuais do cometa ">33
\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteoros">Geminid	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosData máxima” >13 de dezembro	\ (\ PageIndex {1}\) Principais chuvas anuais de meteorosObjeto Parental Associado">Phaethon (asteróide)	\ (\ PageIndex {1}\) Período (anos) das principais chuvas de meteoros anuais do cometa” style="text-align:justify; ">1.4

A poeira meteórica nem sempre é distribuída uniformemente ao longo da órbita do cometa, então, durante alguns anos, mais meteoros são vistos quando a Terra cruza a corrente de poeira e, em outros anos, menos. Por exemplo, uma distribuição muito irregular está associada aos meteoros Leonid, que em 1833 e novamente em 1866 (após um intervalo de 33 anos — o período do cometa) produziram as chuvas mais espetaculares (às vezes chamadas de tempestades de meteoros) já registradas (Figura\(\PageIndex{3}\)). Durante a tempestade Leonid em 17 de novembro de 1866, até cem meteoros foram observados por segundo em alguns locais. A chuva de Leonid de 2001 não foi tão intensa, mas atingiu o pico de quase mil meteoros por hora — um a cada poucos segundos — observáveis em qualquer local escuro.

alt — Figura\(\PageIndex{3}\) Leonid Meteor Storm. Uma pintura retrata a grande chuva de meteoros ou tempestade de 1833, mostrada com um pouco de licença artística.

A exibição anual de meteoros mais confiável é a chuva de Perseidas, que aparece todos os anos por cerca de três noites perto de 11 de agosto. Na ausência do luar intenso, você pode ver um meteoro a cada poucos minutos durante uma típica chuva de Perseidas. Os astrônomos estimam que a massa total combinada das partículas no enxame das Perseidas é de quase um bilhão de toneladas; o cometa que deu origem às partículas desse enxame, chamado Swift-Tuttle, deve ter originalmente pelo menos essa massa. No entanto, se sua massa inicial fosse comparável à massa medida pelo cometa Halley, então Swift-Tuttle teria contido várias centenas de bilhões de toneladas, sugerindo que apenas uma fração muito pequena do material cometário original sobrevive na corrente de meteoros.

A Academia de Ciências da Califórnia tem um pequeno guia animado sobre “Como observar uma chuva de meteoros”.

Nenhum meteoro chuvoso jamais sobreviveu ao seu voo pela atmosfera e foi recuperado para análise laboratorial. No entanto, existem outras maneiras de investigar a natureza dessas partículas e, assim, obter informações adicionais sobre os cometas dos quais elas são derivadas. A análise das trajetórias de voo dos meteoros mostra que a maioria deles é muito leve ou porosa, com densidades normalmente inferiores a 1,0 g/cm ³. Se você colocar um pedaço de material meteorológico do tamanho de um punho em uma mesa na gravidade da Terra, ele pode muito bem se desfazer sob seu próprio peso.

Essas partículas de luz se quebram com muita facilidade na atmosfera, sendo responsáveis pela falha até mesmo de chuvas de meteoros relativamente grandes em atingir o solo. A poeira do cometa é aparentemente fofa, um pouco inconsequente. A missão Stardust da NASA usou uma substância especial, chamada aerogel, para coletar essas partículas. Também podemos inferir isso a partir das pequenas partículas de cometas recuperadas na atmosfera da Terra com aeronaves voando alto (veja a Figura\(13.3.4\)). Essa penugem, por sua própria natureza, não pode atingir a superfície da Terra intacta. No entanto, fragmentos mais substanciais de asteróides chegam aos nossos laboratórios, como veremos na próxima seção.

tomando banho com as estrelas

Observar uma chuva de meteoros é uma das atividades astronômicas mais fáceis e divertidas para iniciantes (Figura). A melhor coisa sobre isso é que você não precisa de um telescópio ou binóculos — na verdade, eles ficariam no seu caminho de forma positiva. O que você precisa é de um local longe das luzes da cidade, com uma visão desobstruída do máximo de céu possível. Embora as linhas curtas e brilhantes no céu feitas por meteoros individuais possam, em teoria, ser rastreadas até um ponto radiante (como mostrado na Figura), os rápidos pontos de luz que representam o fim do meteoro podem acontecer em qualquer lugar acima de você.

alt — Figura\(\PageIndex{4}\) Perseid Meteor Shower. Esta exposição de vinte segundos mostra um meteoro durante a chuva de meteoros das Perseidas de 2015.

A chave para observar chuvas de meteoros não é restringir seu campo de visão, mas se deitar e escanear o céu em alerta. Tente escolher um bom banho (veja a lista na Tabela) e uma noite em que a lua não brilhará no momento em que você estiver observando. A Lua, as luzes da rua, os faróis dos veículos, as lanternas brilhantes e as telas de celulares e tablets impedirão que você veja as fracas faixas de meteoros.

Você verá mais meteoros depois da meia-noite, quando estiver no hemisfério da Terra voltado para frente, na direção da revolução da Terra em torno do Sol. Antes da meia-noite, você está observando do “lado de trás” da Terra, e os únicos meteoros que você verá serão aqueles que viajaram rápido o suficiente para acompanhar o movimento orbital da Terra.

Quando você se afastar de todas as luzes, aguarde cerca de 15 minutos para que seus olhos se “adaptem ao escuro”, ou seja, para que as pupilas dos olhos se abram o máximo possível. (Essa adaptação é a mesma coisa que acontece em um cinema escuro. Quando você entra pela primeira vez, não consegue ver nada, mas eventualmente, à medida que suas pupilas se abrem mais, você pode ver claramente pela luz fraca da tela — e notar toda aquela pipoca derramada no chão.)

Observadores de meteoros experientes encontram uma colina ou campo aberto e se certificam de levar roupas quentes, um cobertor e uma garrafa térmica de café quente ou chocolate. (Também é bom levar alguém com quem você goste de sentar no escuro.) Não espere ver fogos de artifício ou um show de laser: chuvas de meteoros são fenômenos sutis, melhor abordados com uma paciência que reflete o fato de que parte da poeira que você está vendo queimar pode ter sido acumulada pela primeira vez em seu cometa pai há mais de 4,5 bilhões de anos, quando o sistema solar estava se formando.

Conceitos principais e resumo

Quando um fragmento de poeira interplanetária atinge a atmosfera da Terra, ele queima para criar um meteoro. Fluxos de partículas de poeira viajando pelo espaço juntos produzem chuvas de meteoros, nas quais vemos meteoros divergindo de um ponto no céu chamado de radiante da chuva. Muitas chuvas de meteoros se repetem a cada ano e estão associadas a cometas específicos que deixaram poeira para trás quando se aproximam do Sol e seus gelos evaporam (ou se dividem em pedaços menores).

Glossário

meteoro: um pequeno pedaço de matéria sólida que entra na atmosfera da Terra e queima, popularmente chamado de estrela cadente porque é visto como um pequeno flash de luz

chuva de meteoros: muitos meteoros parecem irradiar de um ponto no céu; produzidos quando a Terra passa por uma corrente de poeira cometária