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estrella fugaz/meteoro, bólido, meteorito: energía implicada TNT

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clase Autor Tema: estrella fugaz/meteoro, bólido, meteorito: energía implicada TNT  (Leído 13465 veces)
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Sebtor

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minimensaje
« del : Mié, 22 Oct 2008, 22:35 UTC »

Qué son los Meteoroides, Estrellas Fugaces/ Meteoros.
Rango de velocidades posibles si interceptan La Tierra.
Equivalencias de energía disipada TNT, potencia en escala de Tones.


smg_ext
Bólido del superveloz enjambre de las Leónidas, desde la estación "Calysteno I", l'Hospitalet de Llobregat. 18-Nov-2008

Meteoroide

:
es el cuerpo que orbitando en el espacio, es susceptible de intersectar la órbita de La Tierra, y que finalmente lo hace, entrando en su atmósfera y desintegrándose por ablación. Los meteoroides son restos "pequeños" de roca, metal o puede que hasta hielo. Son pedazos que suelen ser de asteroides, cometas y raramente de la Luna, incluso de Marte. La mayoría de los meteoroides son pequeños restos de cometas, y suelen viajar por el espacio en grupos llamados enjambres. (ver Lluvia de Estrellas Fugaces o Radiante).
    *

Tamaño real de un Meteoroide en el espacio

 
    Oficialmente la definición de Meteoroide se usa para un cuerpo desde algunas decenas de micras, hasta un metro de diámetro. Sin que sea una "frontera" estricta. Por debajo del límite comentado se considera polvo interplanetario.

Meteoro o Estrella fugaz: el fenómeno !

:
Cuando un cuerpo en órbita solar (Meteoroide *), tiene su órbita, que por deseos del azar,  cruza con nuestro planeta, y además coincide que pasa en el mismo momento que ocupa La Tierra, éste impactará o incluso se verá algo atraído y acelerado hacia ella, desintegrándose en la atmósfera. Lo que vemos de ese proceso, que suele durar muy pocos segundos, es el efecto atmosférico de la desintegración y recombinación brillante de los átomos ionizados: la "estrella fugaz". En inglés se define con la palabra METEOR (Meteoro): el fenómeno visual citado. También: shooting star; falling star.  
los 6 distintos tipos de meteoros esporádicos. Cómo observarlos
calendario 2024. Lluvia de Estrellas Fugaces y meteoros visibles
    -

Bólido

    Cuando el fenómeno de desintegración visible resulta de especial intensidad, superior al brillo de Venus (mag. -4, se le llama bólido. Los más brillantes suelen presentar explosiones, y dejar una estela persistente. Los grandes bólidos pueden llegar a dejar caer restos que llamamos meteoritos.
    -

SuperBólido

    Fenómenos extremos inusuales, donde la magnitud supera la -17, y el fenómeno incluso será muy visible a pleno día. mag.  -17 corresponde a un brillo de 100 veces la Luna Llena. Por ejemplo el SuperBólido de Cheliábinsk.










Meteorito

:  
Son los restos de ese meteoroide que después de hacerse visible (meteoro) por el proceso de ablación que normalmente le lleva a la desintegración total, puede aún si es suficientemente grande que los restos puedan sobrevivir y caer, tanto frenados con una "velocidad terminal" (de micrometeoritos a piedras más grandes) , o aún conservando parte de su velocidad de intersección con respecto a La Tierra (formando cráter de impacto).


La energía disipada


es directamente proporcional a su masa, y al cuadrado de la velocidad.   Aquí una tabla aproximada. Podéis variar linealmente ese 1 kg. de masa "de prueba" de manera proporcional ... pero NO con la Velocidad.
Podemos hacer una tabla "aproximada"

Masa de 1 kg. con una
Velocidad (km/s)
Energía (mill. Julios)Energía (kWh)Energía (tones TNT)
11 km/s60.5 mill. J16.8 kWh0.014 tn TNT
15 km/s112.5 mill. J31.3 kWh0.026 tn TNT
22 km/s209 mill. J58 kWh0.050 tn TNT
30 km/s360 mill. J100 kWh0.086 tn TNT
40 km/s640 mill. J178 kWh0.152 tn TNT
50 km/s1062 mill. J295 kWh0.253 tn TNT
60 km/s1620 mill. J450 kWh0.388 tn TNT
72 km/s2592 mill. J720 kWh0.619 tn. TNT
por fortuna, las velocidades mas altas son menos probables ( pero si que son posibles). Dejo una explicación sobre la escalas de energía involucradas en cuerpos más grandes
Impacto asteroidal superbólido Cheliábinsk, 15-2-2013. Meteorito


Energía involucradas en eventos eventos espaciales a nivel planetario



TNT como medida de energia en eventos peligrosos para la Tierra.


La medición de la energía liberada en eventos astronómicos, como impactos de meteoros, se realiza a través del estándar conocido como la "equivalencia en TNT". Este método cuantifica la energía liberada basándose en la cantidad equivalente de energía producida por la detonación de trinitrotolueno, comúnmente conocido como TNT.

Un tonelada de TNT es igual a 4,184 gigajulios, y esta medida se utiliza principalmente para evaluar el potencial destructivo de armas, o impactos de cuerpos rocosos espaciales.

Esta elección de utilizar el TNT como estándar se debe a su capacidad para expresar de manera efectiva la equivalencia de la energía explosiva en toneladas de TNT. Esto resulta especialmente valioso al cuantificar la energía liberada en eventos tan significativos como los impactos de meteoros. Además, la escala logarítmica incorporada en estas mediciones facilita el manejo de las enormes diferencias de energía que pueden existir entre distintos eventos astronómicos.


Referencia TON: la tonelada de TNT, o kilotón, megatón, gigatón, teratón


La energía liberada por diferentes cantidades de TNT y explosiones nucleares se utiliza para medir la potencia de las explosiones y se expresa en unidades específicas:

 **

Energía de 1 kilogramo (kg) de TNT

**: Cuando 1 kg de TNT explota, libera aproximadamente 4,184,000 julios (J) de energía. Esto se utiliza como una referencia común para describir la energía de explosiones más pequeñas, como las explosiones de dinamita. No Confundir: Habitualmente se habla de la tonelada de TNT (1000 kg).

**

Energía de 1 Tonelada de TNT (1,000 kg)

**: Cuando 1 tonelada de TNT (que equivale a 1,000 kg de TNT) explota, libera aproximadamente 4,184,000,000 julios (J) de energía. Esto se utiliza como una referencia básica para describir la energía de explosiones más grandes que 1 kg de TNT, como las explosiones de dinamita y otras explosiones de magnitud considerable.

 **

Kilotón (Kt)

**: Un kilotón es una unidad de energía equivalente a la liberación de energía de 1,000 toneladas de TNT ( un millón de kg.). En términos de julios (J), 1 kilotón es aproximadamente igual a 4.18 × 1012 J. Se utiliza para medir la potencia de explosiones nucleares y algunas explosiones convencionales muy grandes. Un kilotón es un millón de veces más poderoso que la explosión de 1 kg de TNT.

 **

Megatón (Mt)

**: Un megatón es una unidad de energía equivalente a la liberación de energía de 1,000 kilotones o 1,000,000 de toneladas de TNT. En términos de julios (J), 1 megatón es aproximadamente igual a 4.18 × 1015 J. Las explosiones nucleares de gran magnitud, como las pruebas de armas termonucleares, se miden a menudo en megatones. Un megatón es un millón de veces más poderoso que un kilotón. Es la unidad de medida de energía a partir de la cual ya describiría un impacto asteroidal.

 **

Gigatón (Gt)

**: Un gigatón es una unidad hipotética de energía que equivaldría a la liberación de energía de 1,000 megatones o 1,000,000 de kilotones de TNT. En términos de julios (J), 1 teratón sería igual a 4.18 × 1018 J. Esta es una cantidad extremadamente grande de energía y se usaría para describir eventos de explosión de extinción masiva, como impactos de asteroides de gran tamaño.

 **

Teratón (Tt)

**: Serían 1000 gigatones. La energía liberada por la explosión de un teratón de TNT es de 4,184×1021 julios, equivalente a la de un terremoto de magnitud 12, o a la energía solar diaria que recibe el planeta Tierra en su totalidad.


Rango de velocidades posible de una Estrella Fugaz en la "zona terrestre"

,
van de un mínimo de 11 km/seg. (velocidad de caída libre, desde una aproximación a velocidad "cero".  Hasta una velocidad de 72 km/seg,  que se obtiene de cruzar la órbita terrestre (a unos 30km/seg) en "contradirección" por un cuerpo (aún) en órbita solar.   Si es un cuerpo en órbita, del Sistema Solar, no puede superar la velocidad de escape de 42km/seg (a 1 U.A. del Sol), o ya no sería una órbita cerrada.
40 + 32 = 72  , todo ello "aproximando números”,  en unidades mas "terrenales" corresponden entre unos 40000 km/hora  y unos 260000 km/hora


frecuencia de impacto de meteoros por tamaño


En el rango de tamaños de meteoros que van desde aproximadamente 5 centímetros hasta unos 300 metros de diámetro ! , la frecuencia a la que la Tierra recibe estos meteoros sigue una distribución de ley de potencia. Esto significa que la cantidad de meteoros que impactan la Tierra está relacionada inversamente con su tamaño elevado a una potencia específica. La fórmula utilizada para describir esta relación es:
N(>D) = 37 * D-2.7
donde:
- N(>D) representa el número esperado de objetos con un diámetro mayor que D metros que impactarán la Tierra en un año.
- D es el diámetro del meteoro en metros.

Esta fórmula se basa en observaciones de meteoros brillantes vistos desde el suelo y desde el espacio, además de estudios de asteroides cercanos a la Tierra.

En resumen, esta fórmula nos permite estimar cuántos meteoros de diferentes tamaños pueden impactar la Tierra en un año en un rango específico de tamaños.

Sin embargo, es importante destacar que por encima de los 300 metros de diámetro, la tasa de impacto prevista es un poco mayor de lo que predice esta ley de potencia. Por ejemplo, se espera que un asteroide de dos kilómetros de diámetro, que sería equivalente a una explosión de un teratón de TNT ( 1 millon de megatones), impacte la Tierra cada dos millones de años, lo cual sería aproximadamente 10 veces más frecuente de lo que la extrapolación de la ley de potencia predice. Esto sugiere que los meteoros más grandes son un poco más comunes de lo que se esperaría según esta ley de potencia.

para seguir el tema ya en el rango de "peligrosidad" puedes seguir leyendo en: Escala técnica de Palermo: Diámetro y riesgo REAL de impacto asteroidal (a 2023)


cómo se desintegra,


depende de todos esos parámetros,  velocidad respecto a La Tierra, masa ... y también composición, el ángulo de entrada. Así que incluso una lluvia de meteoros, puede cambiar de "aspecto estadístico" durante la noche, con la altura del radiante cambiando. Si algún resto llega a sobrevivir les llamamos meteoritos.


Enjambre de meteoroides:



 Agrupación de meteoroides que se han formado por un
proceso común, generalmente la expulsión de partículas de un mismo cometa. Los
miembros de un enjambre tienen órbitas muy similares. Se sospecha que además presentan "agregación".


Radiante, o Lluvia Anual de Estrellas fugaces


  - Perseidas (lágrimas de San Lorenzo), Gemínidas, Leónidas, Cuadrántidss, Líridas, Eta Acuáridas...

es el punto APARENTE, del cual parecen provenir cada uno de los meteoros de una lluvia de estrellas fugaces. Éste punto en la bóveda celeste, es una componente suma aparente de vectores: velocidad de la Tierra y la del Meteoroide.   Es similar a un punto de fuga de una perspectiva, modificada por el movimiento,  como típicamente de una lluvia o nevada circulando con un vehículo. Debido a un efecto de perspectiva, cuando los meteoroides de un enjambre impactan con la atmósfera parecen provenir de un mismo punto de la esfera celeste llamado radiante. Las distintas lluvias de meteoroides reciben nombres relativos a las constelaciones donde está situado el radiante, o bien a alguna estrella brillante próxima a éste. (ver arriba el gráfico de las Eta Acuáridas). Los meteoroides que no forman parte de una lluvia se llaman esporádicos.


organismos que estudian éstos fenómenos y predicción


SPMN: Red de Investigación sobre Bólidos y Meteoritos
International Meteor Organization (IMO)
UAI Meteor Data Center (MDC)


recursos para leer


9 páginas, Recomendable imprimir: PDF El fenómeno meteórico y las clases de meteoritos, Josep M. Trigo-Rodríguez, CSIC-IEEC
9 páginas, Recomendable imprimir: PDF Asteroides y Cometas, cuerpos progenitores de meteoritos: su peligro de impacto con la Tierra / CSIC-IEEC.
* IGN - Impactos sobre La Tierra / Pablo de Vicente Abad, PDF
* Meteoritos españoles del Museo Nacional de Ciencias Naturales, PDF

Cráter Barringer: el legado de un asteroide | Meteor Crater

evento Tunguska-Siberia 30jun1908: Día Internacional Asteroide

el impacto de asteroides contra la Tierra: extinciones y Evolución

el asteroide Apophis en 2029: Evento Único visible a simple vista

2008 TC3. pequeño asteroide impacta con la atmósfera terrestre


sobre las confusiones en Nomenclatura:



En ocasiones, se pueden ver usos de la palabra "meteoro" como sinónimo de "estrella fugaz", pero se trata de un anglicismo procedente de adaptar el término inglés meteor. En lengua castellana, un meteoro es cualquier fenómeno atmosférico, ya sea el causado por un meteoroide al entrar en la atmósfera, o cualquier otro (tornados, arco iris, etc.). Por lo tanto, solamente usaremos "meteoro" para referirnos al fenómeno atmosférico (visual y auditivo), y cuando ya se haya establecido que estamos hablando de meteoroides y no de otros posibles meteoros.
Así, por ejemplo es incorrecto decir "la velocidad de los meteoros es de 71 km/s" (sería "la velocidad de los meteoroides...") o hablar de "lluvias de meteoros" (lo que "llueve" o cae son meteoroides, no meteoros, además la lluvia -sin más- ya es un meteoro por lo que se presta a confusión).

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Sebtor

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minimensaje
« respuesta #1 del : Dom, 05 Nov 2023, 13:02 UTC »


En el estudio de los asteroides y meteoroides, es crucial comprender diversas propiedades clave que nos ayudan a entender su naturaleza y comportamiento en el espacio. A continuación, se detallan algunas de las más relevantes:


1. Magnitud Absoluta Geométrica (H)



- La magnitud absoluta geométrica (H) es una medida de la luminosidad intrínseca de un asteroide o meteoroide, independiente de su distancia al observador. Representa cuán brillante sería el objeto si estuviera a una distancia estándar de 1 UA (unidad astronómica) del Sol y a 1 UA del observador. Es una medida logarítmica, donde valores más negativos indican objetos más brillantes. Por ejemplo, un asteroide con H=-3 sería mucho más brillante que uno con H=10.
- El albedo es la medida de la reflectividad de un cuerpo celeste. Un albedo alto indica una superficie muy reflectante.

Listado: acercamiento y pasos de asteroides cerca de la Tierra, distancia mínima


2. Magnitud Aparente = Magnitud Visual de un cuerpo en el Espacio



- La magnitud aparente es la medida del brillo percibido de un objeto desde la Tierra. Depende de varios factores como la distancia, ángulo de fase, y su magnitud absoluta (dependiente del tamaño real y el albedo del objeto).
- También es una medida logarítmica, donde valores más bajos indican objetos más brillantes. Por ejemplo, la Luna tiene una magnitud aparente promedio de alrededor de -12. Aquí tienes algunos ejemplos de magnitudes aparentes para diferentes objetos celestes:


3. Tamaño Aproximado según Albedo (Reflectividad)



No es fácil determinar los tamaños de un asteroide cuando no podemos medir observacionalmente su diámetro. Sin embargo, su brillo, distancia y supuesto albedo nos dan una estimación aproximada.

- El albedo es la fracción de la luz solar que un objeto refleja. Un albedo de 1 significa que el objeto refleja toda la luz y es completamente blanco, mientras que un albedo de 0 significa que absorbe toda la luz y es completamente negro.

- Para objetos espaciales, el albedo afecta directamente la cantidad de luz reflejada y, por lo tanto, su magnitud aparente.

- Un objeto con un albedo alto puede parecer igual de brillante que otro de mayor tamaño pero con un albedo bajo.

- Distancias en Unidades Astronómicas (UA) y Distancias Lunares (LD): Las UA se utilizan para describir distancias en el sistema solar, donde 1 UA es la distancia media entre la Tierra y el Sol (aproximadamente 150.000.000 km). 1 LD es la distancia media entre la Tierra y la Luna (aproximadamente 365.000 km).


4. Nomenclaturas,Tabla de Asteroides y Meteoroides con Masa y Diámetro Aproximados



  • - * Asteroide *: Cuerpo rocoso o metálico en órbita alrededor del Sol, generalmente mayor a 1 metro de diámetro.
  • - * Meteoroide *: Fragmento de asteroide o cometa que viaja por el espacio. Definido con un tamaño que va desde decenas de micras hasta un metro de diámetro. No hay una "frontera" estricta.
  • - * Polvo Interplanetario *: Partículas muy pequeñas de materia interplanetaria, menores que unas decenas de micras.

A continuación, se presentan

ejemplos de asteroides y meteoroides con masas y diámetros aproximados

:

- Meteoroides de 1 kg:
  - Diámetro aproximado: Alrededor de unos pocos centímetros.

- Asteroides/Meteoroides de 100 kg. o 1 tonelada:
  - Diámetro aproximado: Variará dependiendo de la densidad del objeto, pero podría ser del orden de varias decenas de centímetros a unos pocos metros.

- Asteroides de 1000 toneladas:
  - Diámetro aproximado: Podría ser de varias decenas de metros.

- Asteroides de 1 millón de toneladas:
  - Diámetro aproximado: Podría ser de cientos de metros al kilómetro, dependiendo de la densidad y composición del objeto.

Recuerda que estas son solo estimaciones para dar ideas aproximadas y los valores reales pueden variar según las características específicas del asteroide o meteoroide.




5. Diferencia entre Magnitud Visual por iluminación solar y Brillo de una Desintegración



Se refiere al brillo y la energía liberada cuando un meteoroide se desintegra al impactar y explotar en la atmósfera terrestre. Es importante notar que la magnitud visual de un meteoro no debemos confundirla con el brillo que puede experimentar si se desintegra en la atmósfera. Esto último es justamente lo que ha sido tratado previamente en los posts de "más arriba".

 - Sol: -26.7
-17SuperBólido ⬆️
 - Luna llena: -12.6
 - Venus (más brillante): -4.4
-4bólidos ⬆️
meteoros ⬇️
 - Júpiter (variable): -2.7 a -1.7
 - Marte (variable): -2.9 a +1.8
 - Sirio (estrella más brillante): -1.46
 - Límite del ojo humano: +6.5

- - -

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