¿Por qué las partículas de un cometa que resultan en lluvias de meteoritos se esparcen principalmente a lo largo de la órbita del cometa?

Las partículas cometarias no necesitan retener exactamente la misma órbita que el cometa para permanecer juntas cerca del perihelio, por lo tanto, donde su órbita pasa por la órbita de la Tierra.

Ligeros cambios en los parámetros orbitales de las partículas de polvo liberadas pueden incluir un afelio ligeramente más alto o más bajo y, por lo tanto, cambiar el tiempo de revolución y el tiempo de paso del perihelio (Tierra) lo suficiente como para esparcir las partículas. Después de muchas revoluciones, eventualmente se extenderá por toda la órbita.

Además, las órbitas de las partículas de polvo están sujetas a cambios debido a la interacción con el viento solar y la radiación solar, que con el tiempo cambiarán sus órbitas (efecto Yorp, efecto Yarkovsky, presión de radiación, etc.).

Este comportamiento también explica que las lluvias de meteoros serán más fuertes en algunos años cuando la Tierra pase por una parte donde las partículas aún no han tenido tiempo de dispersarse de manera más equitativa.

Anexo: La otra pregunta sobre las colas ¿ Cómo pueden los cometas tener colas si no hay resistencia del aire en el espacio? está relacionado. Sin embargo, las colas (visibles) son causadas por gas (ionizado) o partículas (pequeñas) de polvo (nm ... µm) que dispersan la luz. Si bien estas partículas de polvo ciertamente también pueden formar meteoritos, cuanto más grandes son las partículas, menos eficientemente actúa la presión de radiación sobre ellas, por lo que su evolución orbital es mucho más lenta. Y los cometas también liberan muchas partículas más grandes, desde µm hasta cm (la distribución exacta del tamaño está sujeta a discusión y análisis, especialmente como seguimiento de la misión Rosetta, también dependiendo del tamaño y la edad del cometa) que no son fácilmente visibles en la luz visible. al observarlo desde la Tierra.

Es mecánica orbital. Si un cometa expulsa una roca con una velocidad muy pequeña, la roca se enrolla en una órbita muy similar a la del cometa. Sin embargo, esa órbita puede tener un período ligeramente diferente. Entonces, en muchas órbitas, la roca se desplaza a lo largo de la órbita con un pequeño desplazamiento lateral. Los cambios en los otros elementos orbitales no provocan un desplazamiento que se acumule con el tiempo como el desplazamiento causado por un cambio en el período orbital.

Curiosamente, si el cometa expulsa la roca hacia adelante, el período orbital de la roca aumenta, por lo que pronto se queda atrás del cometa y continúa haciéndolo en promedio a medida que pasa el tiempo.