El estudio científico del superbólido del 19 de mayo confirma que vivimos un hecho excepcional

La madrugada del domingo 19 de mayo, el azar cósmico nos tenía reservado un encuentro muy especial. La noche era festiva y, justo a las 0:46:50 CEST, una enorme bola de fuego producida por la súbita ablación de una roca procedente de un cometa sobrevoló Extremadura y diversos distritos del noroeste de Portugal hasta desintegrarse sobre el Atlántico.

Podría haber sido una más de esas bolas de fuego que se observan de vez en cuando, pero el superbólido del 19 de mayo fue excepcional. Una vez más, el fenómeno meteórico ejemplificaba su enorme espectacularidad en una deslumbrante estela de luz que jamás olvidarán sus afortunados observadores. Tampoco los científicos ni, en general, los apasionados del espacio que pudimos visualizar decenas de vídeos casuales del evento.

Los fascinantes resultados obtenidos de su estudio han sido prepublicados en ResearchGate.

Un luminoso bólido incluso detectado desde el espacio

Se trató de un bólido de luminosidad intermedia entre la Luna y el Sol, lo que llamamos superbólidos. La razón de distinguirlos de esa manera, que podría parecer exagerada, ganó fuerza cuando los satélites de defensa de EE UU incorporaron sensores ópticos para controlar pruebas nucleares secretas, y esto les permitió también detectar eventos meteóricos extremadamente luminosos.

Desde finales de los años noventa, esos sensores permiten que el Center For Near Earth Studies (CNEOS) mantenga una lista de grandes bólidos detectados desde el espacio.

El martes de esta semana, el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA incluyó el superbólido del 19 de mayo en su lista, posiblemente con más rapidez de lo acostumbrado debido al tremendo impacto mediático que tuvo ese fugaz fenómeno.

El movimiento de ese cuerpo incandescente, como consecuencia de surcar la atmósfera a cerca de 140 000 km/h, generó lo que llamamos un bólido o bola de fuego.
Midiendo en todo detalle y con precisión de relojero el movimiento de la bola de fuego frente a las estrellas de fondo que aparecen en los vídeos obtenidos, somos capaces de profundizar en las propiedades físicas de esos materiales, infiriendo incluso su densidad y consistencia aerodinámica.

Los vídeos casuales obtenidos de estos fenómenos proporcionan también importante información y ejemplifican nuestra curiosidad innata por la astronomía.

En nuestro estudio científico usamos tres vídeos conseguidos por miembros de la Red SPMN coordinada desde el ICE-CSIC y uno captado desde la estación de la Oficina de Defensa Planetaria de la ESA. Así pudimos reconstruir su trayectoria ionizada y realizar un meticuloso estudio, fotograma a fotograma, que nos desveló el comportamiento dinámico de la roca al alcanzar la Tierra. A partir de ahí podemos medir su velocidad y cuantificar sus propiedades físicas, a la vez que comprobamos cómo transcurre su desintegración progresiva a lo largo de una trayectoria luminosa de más de 500 km.

Un tamaño inesperado

Tras modelar la ablación del superbólido (pérdida progresiva de la masa del meteoroide a causa del calentamiento producido por fricción al atravesar la atmósfera), la primera sorpresa fue que su tamaño era inusual para una roca que fuera el fragmento de un cometa. Poseía un diámetro ligeramente inferior a un metro. Demasiado grande y masivo, unos 700 kg, para haberse desprendido por la sublimación de los hielos de un cometa, pero pequeño para ser detectado por los programas telescópicos de búsqueda automatizada.

Los estudios realizados hasta la fecha y que recopilamos en un artículo reciente publicado por la revista MNRAS demuestran que el proceso físico de sublimación de los hielos que impulsa las partículas de un cometa fuera de su campo gravitatorio no permite que una roca tan grande se desprenda de uno de estos cuerpos helados. La presión del gas sublimado simplemente no lo permite, como explico aquí.

Una densidad ligeramente superior a la del agua

Los cometas son amalgamas de materiales de grano fino: pequeñas partículas de silicatos, óxidos y otros materiales formados cerca del Sol junto con hielos y materia orgánica.

Esos tres componentes pueden variar en proporciones dependiendo del lugar e instante en que se haya formado el cometa. En cualquier caso, la mayoría son muy frágiles porque esos componentes se apilan en regiones externas donde las velocidades relativas son bajas. Así, los materiales que forman un cometa son bastante débiles y volátiles y forman un agregado muy poroso. Teniendo esto en cuenta, podemos explicar que el superbólido del 19 de mayo tuviera una densidad tan solo de 1,6 g/cm³, ligeramente superior a la del agua.

Su consistencia es también muy baja, similar a la que mostró el estudio de las muestras del asteroide Bennu, retornadas a la Tierra por la misión OSIRIS-REx.

El probable derrumbe de un cometa

Por todo ello, para explicar que alcance la Tierra una roca de esas dimensiones debemos invocar otro mecanismo físico: probablemente, el derrumbe de un frágil cometa al final de sus tortuosos y acalorados días de extrema cercanía al Sol, quizás cerca del llamado perihelio. Uno de sus fragmentos supervivientes nos alcanzó el pasado domingo.

Esa hipótesis viene refrendada por la inusual órbita heliocéntrica que se deriva de nuestros cálculos, tan excéntrica que se extiende hasta la región exterior del cinturón de asteroides.

Un meteoroide tan excéntrico como afortunado

En base a la reconstrucción de las trayectorias desde las diversas estaciones y la velocidad obtenida, pudimos obtener la órbita del meteoroide del 19 de mayo antes de su encuentro con la Tierra. La información revela que esa roca cometaria seguía una órbita de muy alta excentricidad y, además, se acercaba al astro rey a tan sólo una décima parte de la distancia Tierra-Sol.

Esto es sorprendente para una roca tan frágil y apunta a que procede del derrumbre de un cometa que se produjo hace relativamente poco tiempo, astronómicamente hablando. Lo más probable es que ese cuerpo poseyese una estructura de pila de escombros también típica de los asteroides desintegrados por impactos.

Así pues, el escenario que pensamos que explica lo que ocurrió en la madrugada del 19 de mayo apunta a que un cometa, en un paso próximo al Sol, se desintegró para producir ese meteoroide que al desintegrarse y producir una luminosa bola de fuego maravilló a millones de personas. Su fragilidad hizo que no profundizase por debajo de 55 km sobre el nivel del mar, por lo que probablemente no permitió la supervivencia de meteoritos.

El estudio de las bolas de fuego

A los astrónomos nos interesa tener controlados en todo detalle estos eventos luminosos porque, en ocasiones, anuncian la supervivencia de meteoritos, cuya recuperación sería de enorme interés científico.

Por ello, desde mediados del siglo pasado se han creado redes de detección de bólidos que operan en diferentes lugares del planeta.

Desde el Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC) y desde el Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) lideramos un proyecto de ciencia ciudadana conocido como Red de Investigación sobre Bólidos y Meteoritos (SPMN) en el que, además de nuestras propias estaciones de videodetección, cualquier aficionado puede participar.

Al ser un fenómeno totalmente imprevisible, debe monitorizarse el firmamento de manera continua hasta que la fortuna nos sonría y un luminoso meteoro haga acto de aparición. De esa manera, los astrónomos podemos mantener un listado de bólidos sobre España y países limítrofes actualizado diariamente.

El superbólido del 19 de mayo volvió a ejemplificar que quizás los humanos no valoremos suficiente cómo nuestra atmósfera es capaz de protegernos de estos peligrosos e inesperados proyectiles naturales.

The Conversation

Josep M. Trigo Rodríguez recibe fondos del proyecto del Plan Nacional de Astronomía y Astrofísica PID2021-128062NB-I00 financiado por el MICINN y la Agencia Estatal de Investigación.

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