Curiosidades sobre los astros, propuestas de observaciones sencillas, aspectos cotidianos pero poco conocidos, todo ello con un enfoque didáctico.

sábado, 13 de abril de 2019

13 de abril, ¡cuidado, Apophis!


Entre los peligros que acechan a nuestro planeta y a sus habitantes, uno de los que siempre nos viene a cabeza y ha aparecido repetidamente en películas y documentales es la caída de un asteroide (o un meteorito, como erróneamente se dice a veces). Hemos oído muchas veces que fue precisamente eso lo que acabó con los dinosaurios.


¿Podría ocurrirnos también a nosotros, así de improviso, un día cualquiera de estos y acabar con la humanidad?  Afortunadamente la respuesta es “NO”
Hoy en día se conoce la posición y la órbita de todos los astros de tamaño suficiente como para producir tal desastre, y no se prevé  ningún choque de esa entidad en los próximos siglos. 
Si nos podría caer ahora mismo encima nuestro  un pequeño asteroide de los que todavía no están catalogados, pero los daños no serían elevados excepto quizás para quienes estén en las proximidades del punto de impacto, y además la probabilidad es muy inferior a que nos caiga una teja sobre nuestra cabeza mientras estamos paseando, o a que tengamos un accidente de coche.
El impacto de Celyabinsk en 2013, último episodio recogido ampliamente por los medios de comunicación. Producido por un meteoroide de algo menos de 20 metros que explotó en la atmósfera sin llegar a impactar con el suelo.
Los asteroides son un numeroso grupo de pequeños astros, rocosos o metálicos, la mayoría  de los cuales tiene su órbita entre las de Marte y Júpiter.
Pero entre los millones de asteroides existen unos cuantos que se pueden acercar a la Tierra, e incluso podrían impactar.
A los objetos cercanos a la Tierra (asteroides y cometas) se les conoce como NEO´s (Near Earth Objects) y se tienen catalogados más de 15000. Dentro de este grupo están los    PHA (asteroides potencialmente peligrosos), de los cuales se conocen más de 1700, cuya órbita está próxima a la de nuestro planeta, tanto que se pueden acercar a la Tierra menos de 0,05 UA y tienen un tamaño que provocaría una catástrofe.

De todos estos solo hay uno, al que se le ha llamado Apophis, que en los próximos años o siglos puede que se acerque a nuestro planeta hasta el punto de que haya peligro de impacto. Tiene un tamaño de unos 300 metros y aunque no originaría la desaparición de la raza humana, probablemente afectaría a toda nuestra tecnología e infraestructuras  y los supervivientes tendrían que vivir en unas condiciones similares a las de la Edad Media.

Cuando se descubrió se le dio el nombre provisional de 2004 MN4, lo que indica que la fecha en que fue detectado estuvo en la segunda quincena de junio de 2004 (en el anexo se explica la nomenclatura que se utiliza) y posteriormente se le adjudicó el número 99942.
Poco después recibía el nombre propio por el que se le conoce actualmente: Apophis. Al parecer propuesto por sus descubridores porque ese era el nombre de uno de los villanos alienígenas que amenazaba la existencia de la civilización en la Tierra en una serie televisiva, que a su vez lo había tomado de la mitología egipcia donde era la reencarnación del caos.        
Un nombre apropiado para ese asteroide que podría impactar con nuestro planeta provocando un auténtico caos.

Efectivamente, al calcular inicialmente su órbita se comprobó que se aproximaría mucho a la Tierra, e incluso podría chocar con ella, el 13 de abril de 2029. A pesar de que su órbita está en distinto plano que la de la Tierra, atraviesa este plano precisamente a la misma distancia al Sol (casualidad) y en esa fecha casualmente ambos astros estarán aproximadamente en el mismo punto.
Imágenes en planta y perfil de las órbitas y las posiciones de Apophis y la Tierra en el momento del máximo acercamiento, y uno y dos meses antes. Elaboradas a partir de https://ssd.jpl.nasa.gov

Esta situación de alarma no es muy infrecuente para un asteroide recién descubierto, ya que con unas pocas posiciones observadas la órbita posible es muy amplia y en ella puede situarse la Tierra; pero normalmente con nuevas observaciones se afina la trayectoria y se suele descartar el impacto. Sin embargo en este caso los nuevos datos no disminuían esa probabilidad, y se le adjudicó el valor 4 en la escala de Torino (con la que se mide la peligrosidad de un asteroide), el máximo al que se ha llegado hasta ahora.
Escala de Torino, que indica la peligrosidad de un asteroide teniendo en cuenta su tamaño y la probabilidad de impacto. Por ejemplo el 10 sería un asteroide mayor de un kilómetro, que impactaría casi seguro (con probabilidad de más de un 99%)

Finalmente pudieron concretarse más los cálculos y se comprobó que en realidad no chocará aunque pasará solo a unos 40000 kilómetros de la superficie terrestre, 10 veces más cerca que la Luna, e incluso podría llevarse por delante algunos de los satélites artificiales geoestacionarios, que rondan  esa altura.

Al pasar tan cerca, la gravedad de la Tierra modificaría la órbita del asteroide.

Nuevos cálculos sobre lo que ocurriría más adelante con la teórica nueva órbita dieron otro posible impacto 7 años después: el 13 de abril de 2036. E Incluso otro más el 13 de abril de 2068.
Si Apophis hubiera seguido con su órbita actual, el 13-4-2036 no estaría cerca de la Tierra, tal como se ve en esta imagen. Pero con la modificación de esa órbita podría acercarse lo suficiente como para impactar con nuestro planeta.
Antes de que cunda el pánico hay que decir que aunque la mecánica gravitatoria predecía esos resultados, se vio que Apophis se va desviando levemente de su órbita teórica, posiblemente debido al llamado “efecto Yarkowski” como se explicó en "El asteroide del farolero y eso hará que también en 2036 y en 2068 nos libremos de él. 
Pero su órbita y la de nuestro planeta seguirán estando muy próximas, y probablemente si no hacemos nada, un 13 de abril (*) de un año o un siglo de éstos, Apophis impactará con nuestro planeta.
Parece una tremenda casualidad la coincidencia de las fechas, y la última afirmación: conocemos el mes y el día del posible impacto (el 13 de abril), pero no el año. Esta curiosa circunstancia es una cuestión geométrica.

El que la órbita de un asteroide vista en planta se cruce con la de la Tierra no significa que puedan acercarse mucho, porque lo más probable es que en la situación en 3 dimensiones las órbitas no lleguen a tocarse.


En esta maqueta tridimensional que se encuentra en el Aula de Astronomía de Durango, la órbita de la Tierra está representada con alambre azul.Otros planetas con alambre dorado y una serie de asteroides cercanos, con alambre gris.
En la imagen de la izquierda (se ve la situación en planta) puede parecer que varios de ellos podrían impactar con la Tierra porque se crucen la órbitas, pero hay que tener en cuenta que esas órbitas están en diferentes planos (foto de la derecha, de perfil), con lo que en la mayoría de los casos un choque es imposible.
Únicamente si alguno de  los nodos de la órbita asteroidal (puntos de corte con el plano orbital terrestre o plano de la eclíptica) se sitúan exactamente en la órbita de la Tierra, podría producirse el impacto.
La línea azul representa la órbita de la Tierra, y aparecen también las de dos asteroides. La imagen de la izquierda está en planta y la de la derecha en perspectiva.
Aunque en planta puede parecer que el asteroide verde es más peligroso, en realidad no es así. Lo sería si el nodo estuviera en el punto P, pero en realidad está en Q, lejos de la órbita terrestre,  como se aprecia en el gráfico en perspectiva, de la derecha.
El asteroide de órbita roja sí tiene uno de los nodos en un punto de la órbita terrestre, y ahí podría impactar, aunque no necesariamente.
Por lo tanto en general solo podrán chocar si alguno de los dos nodos coincide con la órbita terrestre.

Y eso ocurre en el caso de Apophis, que cruza la órbita de la Tierra en el punto en que nuestro planeta está el 13 de abril.  Si Aphophis pasa por ahí en cualquier otra fecha la Tierra estará en otro lugar y no hay problema. Pero si lo hace el 13 de abril de cualquier año se encontrará con la Tierra y  podría producirse el choque. En cualquier caso no es seguro porque teniendo en cuenta el tamaño de los astros y su velocidad, deberían coincidir no solo en una fecha, sino también en una hora o en un instante concreto.

 (*) El hecho de que todas las fechas de posible impacto de Apophis sean el 13 de abril es debido a que como la Tierra tarda (aproximadamente) un año en dar una vuelta alrededor del Sol, en cada punto de su órbita está siempre en el mismo día y mes. y en el punto de cruce de las dos órbitas está en la mencionada fecha.

Sin embargo a largo plazo esto no es así a causa del movimiento de precesión. Debido a ello en realidad la Tierra tarda un poco menos de un año en dar una vuelta, con lo cual según van pasando los siglos, aunque el punto geométrico de impacto sea invariable, la Tierra pasa por él en distinta fecha: en el siglo XXII será el 14 o 15 de abril (según los bisiestos), en el XXIII sería el 16,… Todo ello suponiendo que Apophis se mantenga en la misma órbita.
En cualquier caso si se mantienen las órbitas el punto de impacto es fijo y la fecha (día y mes) está determinada en cada siglo.




Las órbitas de Apophis

¿Por qué su nueva órbita, después de 2029, también se cruza con la de la Tierra?¿Por qué Apophis pasaría por el cruce en 2036 también el 13 de abril a pesar de haber cambiado la órbita?
Actualmente el periodo de Apophis es de 323.6 días. Por ello mientras la Tierra da 8 vueltas (en 8 años) nuestro asteroide da un poco más de 9 vueltas. Si un año han estado cercanos, volverán a estarlo 8 años más tarde, pero ya Aphophis un poco por delante, y así cada vez más. Si se mantuviera la órbita actual, hasta el año 2130 no sería el siguiente acercamiento, y bastante más lejano que éste de 2029. Estaríamos tranquilos por mucho tiempo.

Pero el problema es que, tal como se ha dicho, en este próximo encuentro la Tierra le va a modificar su órbita por la interacción gravitatoria.

Si fuese otro astro el que modificase la órbita de Apophis (Por ejemplo Venus), casi con toda seguridad cambiaría la posición de sus nodos y nos libraríamos de su amenaza para siempre. Pero al ser la Tierra, la nueva órbita también pasa por las proximidades del punto de impacto (ya que comienza en él), y por ello volverá a pasar por ese punto cada vuelta y si lo hace un 13 de abril, podría ocurrir el impacto porque la Tierra andará por ahí.


La posible nueva órbita que se calculó para después de 2029 sería algo más pequeña que la actual, con un periodo de 319.6 días, con lo que en 7 años Apophis daría casi exactamente 8 vueltas y el 13 de abril de 2036 podrían encontrarse y chocar.
Como se ha dicho, afortunadamente otra circunstancia (efecto Yarkowski) ha modificado ligeramente su trayectoria, no se aproximará a la Tierra por el lugar inicialmente previsto, y el efecto que nuestro planeta ejerza sobre él en 2029 no nos lo volverá a acercar demasiado en 2036.

Nomenclatura de los asteroides

Cuando se habla de Apophis o de otro asteroide y se utiliza la nomenclatura provisional (en muchas ocasiones el único nombre que tiene) puede resultar extraña esa mezcla de números y letras como de 2004 MN4, e incluso puede parecer que se haya hecho de manera aleatoria, pero no: está relacionado con el momento del descubrimiento.

Cuando se descubre un nuevo asteroide se le asigna una denominación de acuerdo con la fecha en que ha sido detectado: primero se pone el año, luego una letra que indica la quincena (no se utiliza la I) y luego una letra (y en caso necesario también un número) de acuerdo al número de orden de los descubiertos en esa quincena.
A para la primera quincena de enero, B para la segunda, C para la primera de febrero D para la segunda, E y F para marzo, G y H para abril, J y K para Mayo, L y M para abril
Por ejemplo el tercer asteroide descubierto en este año, le llama 2017 AC1 , o el 30º de la segunda quincena de enero 2017 BA3 .

Cuando se determina su órbita con exactitud se le asigna un número según una lista correlativa que en principio se correspondía con el orden del descubrimiento, y ahora con el orden de adjudicación, ya que algunos reciben número antes que otros descubiertos con anterioridad. 
Los primeros asteroides descubiertos no tuvieron denominación provisional por la fecha en que fueron encontrados. En la imagen están ordenados por tamaños, pero  3 Juno se descubrió antes que  4 Vesta 

Por ejemplo a Plutón se le adjudicó el 134340, el primero que estaba libre en agosto de 2006, cuando perdió la categoría de planeta.

Además el descubridor puede proponer un nombre propio, que no puede ser el suyo, al contrario de lo que ocurre con los cometas, que suele colocarse junto a su número y a continuación de él.
Por eso en el caso de nuestro asteroide se puede encontrar como 2004 MN4 o 99944 Apophis y sabemos que fue el 112º encontrado en la segunda quincena de junio del año 2004.

No hay comentarios:

Publicar un comentario