Durante siglos, la humanidad se ha conformado con llamarlos 'estrellas fugaces' y seguir adelante. Pero los científicos ahora han examinado más de cerca lo que sucede cuando las rocas espaciales se precipitan en la atmósfera terrestre y —crucialmente— sobreviven al viaje. Tras examinar videos y fotografías de 75 caídas de meteoritos, los investigadores han identificado siete etapas distintas que describen cómo estos objetos se transforman en meteoritos. El análisis, publicado en Meteoritics & Planetary Science, revela que la fusión y la fragmentación desempeñan un papel mucho mayor de lo que se creía en determinar cuánto material pierde una roca, con qué rapidez se frena y dónde aterrizan finalmente sus fragmentos.

"Solíamos pensar que las rocas sólidas se evaporarían por el enorme calor y la brillante luz generados en la colisión atmosférica", dijo el astrónomo de meteoros y autor principal, el Dr. Peter Jenniskens del Instituto SETI y el Centro de Investigación Ames de la NASA. "Encontramos que, en cambio, primero la fusión y luego la fragmentación controlan cómo una roca pierde masa". En otras palabras, la noción romántica de una roca que simplemente se quema se sustituye por un drama más violento de múltiples actos.

El viaje comienza en la Fase 1, muy por encima de la Tierra, donde la atmósfera se vuelve lo suficientemente densa como para que la roca entrante genere una onda de choque delante de ella. A medida que la roca colisiona con las moléculas de aire, tanto su superficie como el gas circundante se calientan y comienzan a brillar, produciendo la estela de luz comúnmente conocida como meteoro o 'estrella fugaz'. Durante la Fase 2, el meteoro viaja hacia un aire cada vez más denso, lo que hace que su brillo se intensifique. Algunos meteoros también muestran cambios repetidos en el brillo, lo que puede revelar la rapidez con la que giran. Entre los objetos de rotación más rápida examinados, una rotación completa tomó entre 0,5 y 5 segundos, un giro vertiginoso para una roca.

En la Fase 3, el meteoro se ha vuelto mucho más brillante, convirtiéndose en una bola de fuego. En este punto, la fusión se convierte en el proceso principal responsable de eliminar material de la roca. El intenso flujo de aire arranca el material fundido de su superficie, produciendo gotas que continúan evaporándose después de separarse del cuerpo principal. "En el laboratorio, no podemos generar la cantidad de radiación que ocurre en una entrada atmosférica natural a esas velocidades", dijo Eric Stern, anteriormente en Ames de la NASA y ahora científico jefe en Hyperspace Technologies, Inc. "La roca podría fragmentarse y erosionarse agresivamente, pero entonces no esperaríamos la sistemática observada en cómo se iluminan las bolas de fuego". Traducción: el laboratorio no puede replicar del todo el cosmos, pero las bolas de fuego se comportan según el guion.

La bola de fuego entra en la Fase 4 a una altitud de aproximadamente 60 kilómetros (alrededor de 40 millas), cuando la fusión alcanza un equilibrio relativamente estable. Durante esta etapa, el brillo de la bola de fuego permanece casi constante o aumenta a un ritmo constante. Según los investigadores, solo la fusión puede eliminar hasta el 40 por ciento de la masa original de la roca, un plan de adelgazamiento significativo para una roca espacial.

A medida que la bola de fuego desciende hacia capas más densas de la atmósfera, el aumento de la presión del aire comienza a fracturar la roca. Esto marca el inicio de la Fase 5, cuando las piezas se separan del cuerpo principal y pueden producir repetidos estallidos de luz. Un hallazgo particularmente sorprendente fue lo temprano que comienza esta ruptura. Los investigadores descubrieron que las rocas pueden comenzar a fragmentarse cuando la presión del aire que actúa sobre sus superficies frontales alcanza solo aproximadamente una quinta parte de la resistencia medida en meteoritos recuperados en la Tierra. Sugieren que el calentamiento durante la entrada atmosférica, junto con las grietas dejadas por colisiones previas en el espacio, pueden debilitar las rocas lo suficiente como para explicar este comportamiento inesperado. Es durante esta etapa que la roca restante comienza a encogerse rápidamente y experimenta una desaceleración sustancial. Cuanto más se fragmenta, más rápido pierde velocidad. "Pudimos vincular esa desaceleración por fragmentación con las descripciones matemáticas previas basadas en la ablación", dijo el coautor Stu Pilorz del Instituto SETI.

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