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

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lunes, 26 de septiembre de 2022

DART llega a su destino

 Esta próxima madrugada del 26 al 27 de septiembre de 2022 a las 23:14 T.U. la nave del proyecto DART chocará con el asteroide Dimorphos al objeto de evaluar el efecto que un impacto de este tipo pueda tener en la trayectoria del asteroide y poder utilizar este método en el caso de que uno de estos objetos se dirigiera hacia la Tierra.

Ilustración de John Hopkins   APL/NASA

Para medir mejor esta desviación se ha elegido un pequeño asteroide que es satélite de otro mayor llamado Didymos, con lo que será relativamente fácil valorar el cambio en la órbita de Dimorphos a su alrededor, mucho más que el de la amplia órbita de cualquier asteroide en torno al Sol.

A pesar de la coincidencia en el tiempo de este tema con el de la oposición de Júpiter, pensé escribir también sobre DART, pero he comprobado que ya lo hice en diciembre del año pasado, poco después del lanzamiento.

Puedes verlo en este enlace,

Pero por si no te apetece lincarlo, copio aquí algo llamativo de aquel artículo: la simulación que hice para visualizar el recorrido de la nave, la Tierra y el asteroide, donde se aprecia que Dart ha viajado durante 10 meses casi al lado de nuestro planeta, del cual solo se ha alejado 11 millones de kilómetros (como se ha recogido en casi todas las noticias) pero en realidad ha recorrido más de 500 millones de km en una órbita alrededor del Sol.

Y si quieres emoción en directo,  en este otro.

Si luego hubiera algo importante lo añadiría aquí mismo

Actualización el día después

Parece que la misión ha cumplido su primer objetivo, y a la hora prevista ha impactado con el asteroide Dimorphos. Por si no hubieras visto las imágenes, aquí está el vídeo de los últimos 45 segundos.


Otro vídeo, obtenido "desde fuera" por el proyecto ATLAS que recoge el impacto y los instantes posteriores, puede verse en este enlace.

La cantidad de material lanzado en dirección opuesta a la nave (hacia la izquierda) tras el impacto es indicativa del éxito de la misión y de alguna manera permite evaluar el efecto del choque. Solo falta comprobar en cuánto se habrá modificado la órbita de éste en torno a Didymos, midiendo su periodo, lo que llevará un tiempo.



jueves, 5 de mayo de 2022

Mañana no nos caerá ningún asteroide encima

A pesar de que la posibilidad de que uno de esos astros impactara contra la Tierra el viernes 6 de mayo había sido difundida ampliamente, la noticia es falsa.

Si solo quieres conocer la realidad de esta historia pasando de tecnicismos, puedes leer directamente la conclusión final.

En pocos días alguien rectificó cambiando radicalmente el titular de la noticia, pero siempre lo que queda es lo más llamativo.

Estas dos noticias son de enero de 2021, y la segunda rectifica a la primera (probablemente ante el posible desprestigio para la publicación alguien con más autoridad recriminó al periodista que la sacó)

Posteriormente la volvieron a publicar, pero rectificando aún más y admitiendo su error. Los nuevos datos descartaban el choque:

Ha sido a partir del pasado mes de marzo, al irse acercando la fecha clave, cuando ha corrido por las redes sociales y el tema del impacto se hizo viral, difundido a veces con mucho humor:



Ya he hablado más de una vez sobre este tema porque con frecuencia aparecen estas noticias en los medios (Aquí con algún toque de humor,  y en esta otra entrada, más en serio), pero en esta ocasión ha tenido una amplia difusión y mucha gente me sigue preguntando, por lo que he decidido aclararlo:

Lo primero que llama la atención es que se afirma que “La NASA dice…”. Pero esta frase es muy frecuente y cuando una noticia comienza con esta coletilla suele ser mentira. La NASA nunca ha dicho eso. Incluso en este caso, parece que no hay ninguna comunicación oficial de la agencia espacial que se refiera al asteroide 2009 JF1, al que le ha tocado en este caso aparecer en los titulares alarmistas. 

Toda esta historia se refiere a uno de los centenares de asteroides clasificados como potencialmente peligrosos, pero su calificativo simplemente indica que debemos vigilarlos por si en alguna ocasión pudieran acercarse. Y actualmente no hay ninguno de tamaño preocupante cuya órbita le lleve a impactar con nuestro planeta en este siglo.

Por otra parte el supuesto choque de mañana ya ha sido desmentido en muchos foros.

Entonces, ¿Por qué ha saltado la noticia?

2009 JF1 fue descubierto el 4 de mayo de 2009, cuando estuvo mucho más cerca de nosotros que este año; casi 6 veces más próximo de lo que pasará ahora. 

Posición de la Tierra y el asteroide el día de su descubrimiento, obtenido de cneos.jpl.nasa.gov/orbits/

Pero debido a su pequeño tamaño solo pudieron obtenerse observaciones del mismo durante ese día y el siguiente ya que enseguida continuó su camino alejándose y debilitándose su imagen. Con esos pocos datos de su posición se elaboró una órbita que tenía una ligera incertidumbre, y una probabilidad de impacto de solo 0.00026 (0.026%), pero ahora con nuevas observaciones en marzo pasado se ha afinado esa órbita y se ha verificado que mañana pasará a la enorme distancia de 28 millones de kilómetros.  

Situación mañana 6 de mayo de 2022. A partir de  cneos.jpl.nasa.gov/orbits/

En cualquier caso, su órbita tiene uno de los nodos situado muy cerca de la órbita de la Tierra, y es posible que alguna vez (dentro de muchos siglos) realmente se encuentren los dos astros en ese cruce de caminos a principios de mayo, que es cuando la Tierra pasa por ahí. Pero con esas características ya  hay muchos.
Los nodos son los dos puntos en que la órbita del asteroide atraviesan el plano orbital de la Tierra, y los únicos lugares donde pueden impactar, y solamente si uno de esos nodos está muy próximo a la propia órbita de nuestro planeta (explicación más detallada en este enlace). 

2009 JF1 tarda aproximadamente 2.6 años en recorrer su órbita, y por ello solo cada 13 años se encuentra cerca de la Tierra, cuando ha completado 5 vueltas (13=5x2.6). En el siguiente gráfico se recogen las posiciones del asteroide cada año desde 2009, el 6 de mayo; cuando la Tierra está cerca del nodo, y por tanto cuando podría pasar cerca del asteroide. 
Se aprecia que efectivamente, desde su descubrimiento en ese año 2009 no se han vuelto a acercar hasta este año, y no demasiado. Por ello no ha podido ser observado en todos estos años y se ha mantenido la pequeña incertidumbre hasta hace 2 meses.



Podemos comprobar en el listado de la rigurosa página spaceweather.com que nuestro protagonista no aparece entre los asteroides que se acercarán a la Tierra, ni el día 6 de mayo ni ningún otro día, porque la distancia a la que pasará (72.9 diámetros lunares) es mucho mayor que la de los 48 asteroides conocidos que se acercarán desde finales de abril a finales de junio.

Además el tamaño de 2009 JF1 es de solo 13 metros, con lo que aun suponiendo que cayera mañana, se desintegraría en la atmósfera y la única precaución a tomar es no quedarse mirando detrás de una ventana, no sea que la onda expansiva rompa los cristales y te haga algún corte, que es el mayor daño que produjo en Celyabinsk el último de los objetos de ese tamaño que han caído.

Recogiendo cristales cuya rotura fue producida por la caída de un pequeño asteroide en 2013 en Celyabinsk que ocasionaron casi 1500 heridos

Como conclusión, y como en estos casos se suelen hablar de porcentajes y hacer comparaciones, y no sé por qué, es frecuente relacionar la lotería con los asteroides, hay que decir que la probabilidad de que mañana te caiga encima 2009 JF1 es igual a "que te toque el gordo de la lotería,… un día que no hay sorteo".


Es decir, probabilidad CERO. 

Espero que tengas un tranquilo comienzo de fin de semana.


lunes, 27 de diciembre de 2021

Conociendo al enemigo

 Este post es la continuación de Impactos cósmicos 3, concretamente su habitual anexo "para saber más", que tras quedar pendiente de escribir en su momento, finalmente he decidido ponerlo aparte.



- Los asteroides más peligrosos ... pero no tanto

Se conocen más de 3000 cometas y casi un millón de asteroides, pero seguro que hay muchos más. La inmensa mayoría de los asteroides se encuentran en el cinturón principal entre las órbitas de Marte y Júpiter, o compartiendo órbita con Júpiter (los llamados troyanos de los que espero hablar próximamente), y por eso nunca se acercan y no son peligrosos.

Pero hay un grupo, de los que se conocen unos 20000, que sí se aproximan relativamente a la Tierra, a menos de 0.3 ua (o dicho de otra manera, a 1.3 u.a al Sol): los denominados NEO (Objeto cercano a la Tierra) y se dividen en 3 grupos que cada uno toma el nombre un asteroide concreto con similares características:

Aten: cuyo radio orbital medio es inferior al terrestre (1 ua) pero tienen un afelio mayor que el perihelio terrestre, por lo que aunque normalmente están dentro de la órbita de la Tierra pueden atravesarla en algún momento.

 Apolo: con un radio orbital medio mayor que el terrestre, tienen un perihelio menor que el afelio terrestre, con lo que habitualmente estarán por fuera de la órbita de la Tierra, pero pueden meterse dentro de la misma. En general son los más peligrosos.

Amor: cuyo radio orbital medio está entre las órbitas de la Tierra y Marte y cuyo perihelio es mayor que el afelio terrestre y menor que 1.3 ua.  Se mantienen por fuera de la órbita de la Tierra, por lo que en principio no son peligrosos, aunque podrían acercarse a Marte y modificar sus parámetros orbitales. 

La inmensa mayoría de los NEO no representan un peligro real, y el margen de 0.3 u.a. puede parecer demasiado amplio, pero son controlados por si pudiera modificarse su órbita y acercarse más. Dentro de los ellos, están los asteroides potencialmente peligrosos PHA que actualmente ya se acercan a menos de 0.05 ua y tienen magnitud igual o menor que 22 (una forma de estimar su tamaño, que no sean meteoroides) son unos 800, y por supuesto se controlan de manera más estrecha y la inmensa mayoría están bien monitoreados.

El más grande de los NEO (Ganímedes) mide 31 km. Curiosamente le dieron el mismo nombre que al más grande de los satélites del Sistema Solar.

- Aunque parezca que las órbitas se cruzan, no hay peligro

Si observamos un gráfico en planta de las órbitas de la Tierra y un asteroide Apolo veremos que dichas órbitas se cruzan y lo mismo ocurre con muchos Aten. Podría pensarse que hay un peligro real de impacto si ambos astros se encuentran en el cruce de las órbitas. Pero en realidad en 3 dimensiones esto no ocurre.

Solo en el caso muy concreto de que uno de los nodos de la órbita del asteroide coincida casi exactamente (teniendo en cuenta los minúsculos tamaños de los astros comparados con sus órbitas) con la órbita terrestre podrían impactar.

Aunque en la representación en planta pudiera parecer que el asteroide de órbita verde es más peligroso, en realidad no es así porque sus nodos están relativamente lejos de la órbita terrestre

Aún en ese caso es muy improbable que en un paso concreto se produzca el impacto porque requeriría que el asteroide pasase por el nodo justo en la fecha y en los 7 minutos en concreto en que la Tierra pasa por ahí, siendo la probabilidad de que esto ocurra del orden de 1 entre 100000.


- Los que menos se alejan son compañeros seguros 

Dentro de los NEO existe un reducido grupo de asteroides muy especiales: Los coorbitales terrestres, que tienen una órbita muy similar a nuestro planeta y especialmente los que se suelen denominar "Asteroides Arjuna": El semieje mayor de su órbita está muy cercano a una unidad astronómica, por lo que su periodo es aproximadamente de un año, la excentricidad orbital es pequeña, así como su inclinación

Como siguen casi el mismo camino que la Tierra pero a una velocidad ligeramente diferente cabría pensar que se irían acercando poco a poco a nuestro planeta hasta que impactasen sin remedio. Pero curiosamente cuando se han acercado lo suficiente, la atracción gravitatoria terrestre les hace cambiar de órbita y se alejan. Pero esa misma atracción hace que nunca se alejen demasiado. Es el caso, por ejemplo, de 216 HO3 sobre el cual escribí recientemente. 

Por ello se da la paradoja de que los asteroides que siempre están cerca no son peligrosos porque se acercan por delante o por detrás poco a poco, interactúan suavemente modificando la órbita, y no chocan de manera brusca.

Órbita de uno de estos asteroides Arjuna y su movimiento relativo respecto a la Tierra. Se explica en el mencionado artículo.


- Efecto Yarkowsky: una curiosa circunstancia que nos salvó.

A la hora de calcular órbitas y posiciones de los asteroides NEO para controlar su situación, no solo hay que tener en cuenta los efectos de la atracción gravitatoria del Sol y otros astros a los que se pueda acercar, sino que también hay que contar con un extraño efecto que afecta a los asteroides pequeños, de forma irregular y diferente albedo (terreno más claro u oscuro) en distintos lugares de su superficie.

La diferente absorción de la radiación solar en las distintas zonas del asteroide modifica su periodo de rotación y como consecuencia también su órbita.

Según la posición de la zona oscura, la rotación se acelerará o se frenará porque el asteroide se calienta de manera no uniforme en la cara donde es de día, ya que las zonas oscuras absorben más radiación y luego esto tiene una curiosa influencia en la rotación como se representa en el siguiente gráfico:


Dos asteroides con la misma forma que tengan una zona oscura en diferente lugar.
Cuando en la zona oscura es de día (en la posición A de ambos gráficos), ésta se calienta más que el resto. Luego, cuando allí se hace de noche (B), ese calor es expulsado al espacio y actúa como pequeños jets que producen una fuerza de reacción (flecha azul) que en el caso del asteroide del recuadro de la izquierda va en el sentido de la rotación y se acelera ésta, y en el del gráfico de la derecha va en sentido contrario y la frenará.

En el gráfico se ha representado un ejemplo extremo, y en general el efecto final puede ser el resultado de lo que ocurre en pequeñas zonas situadas en diferentes lugares de la superficie. Si el asteroide es aproximadamente esférico y su superficie tiene una tonalidad uniforme, estos efectos se compensan y el periodo de rotación no cambia.

Como normalmente no se conocen en detalle las características que originan el efecto Yarkowski en cada asteroide, el cálculo es complejo y hay que partir de las pequeñas modificaciones previas producidas en la órbita. Esto, que en principio añade incertidumbre ante un posible impacto, parece que nos ha solucionado la intriga de Apophis, el asteroide más peligroso actualmente, que los cálculos iniciales daban un posible impacto el 13-4-2036, pero gracias a la desviación por el efecto Yarkowsky se ha descartado.

martes, 14 de diciembre de 2021

¿Impactos cósmicos?... 2- ¡NO, POR FAVOR!

Continuando con el tema del anterior post, recojo ahora el aspecto más temido de los choques de objetos celestes y que en cierta manera es contradictorio con aquel.

Cuando la gente oye la palabra asteroide, en lo primero que piensa es en el impacto que ocurrió hace 65 millones de años y que provocó la extinción de los dinosaurios, además de otras muchas especies.

Por supuesto que ha habido otras caídas de objetos cósmicos, más recientes pero menos destructivas, y podemos empezar recogiendo las más leves, en un tono algo desenfadado.

Por ejemplo puede citarse el meteorito de solo 3 gramos que le cayó encima de la cabeza a un niño en Uganda en 1992, y que no le produjo la más leve herida ya que venía rebotado después de golpear un árbol y algo similar se dice que le ocurrió a un adolescente alemán en 2009, cuando una piedra le golpeó en la mano, aunque no está confirmado que fuera un meteorito.

Mayor disgusto se llevó Michelle Knapp de 17 años  de Peekskill-New York también en el 92, que habiendo dejado aparcado el coche de su padre después de volver a casa, oyó un ruido, salió, y vio la parte trasera del coche destrozada. Bajo el mismo, encontró una piedra de 12 kilos, una en las que se partió un meteoroide cuya caída y explosión había sido grabada por varias personas que estaban presenciado un partido.

Hay diferentes versiones del suceso y en algunas se dice que en el momento del impacto Michelle conducía camino de casa, pero no parecen muy factibles si luego encontró el meteorito debajo del coche. No se sabe si el seguro cubría este tipo de siniestros, pero lo cierto es que no lo arreglaron y tal como se quedó el coche, junto a la “piedra”, se ha expuesto en varios lugares.

La joven estadounidense y el niño ugandés

Ni que decir tiene, que mayor fue el susto que se llevó  una persona que conducía su coche por Getafe en 1994 cuando un meteorito atravesó el parabrisas, rebotó en el volante doblándolo, le rompió un dedo al conductor, y acabó en la bandeja trasera. No se explicaban lo ocurrido hasta que después de volver del hospital miraron el coche y encontraron la causa.

Un incidente más grave sufrió Ann Hodges de Alabama, en 1954 cuando estando tumbada en un sofá echando la siesta, un meteorito atravesó el tejado de su casa y le golpeó produciéndole un gran hematoma.

Ann Hodges, con el hematoma que le produjo el meteorito

Ante ofertas millonarias por el meteorito, hubo conflicto por saber quien era el dueño. El marido de Ann lo reclamó, pero también el arrendatario de la casa con la excusa de necesitar el dinero para reparar el agujero en el tejado. Tras mucho tiempo de disputas llegó a poder de Ann, la principal damnificada. Pero ya había pasado el interés mediático, no recibió más ofertas por la piedra y acabó donándola a un museo en contra de la opinión de su marido del que acabó separándose, pero ello no le disminuyó la obsesión y el miedo porque le volviera a ocurrir algo similar. No la mató pero le cambió la vida para mal.

Más conocido y reciente es lo que ocurrió en la ciudad rusa de Cheliavinsk el 15 de febrero de 2015, precisamente el día en que muchos astrónomos estaban pendientes del acercamiento del asteroide descubierto en Granada y bautizado como “Duende”, el que más se iba a acercar a la Tierra de los localizados previamente. Al comienzo de la jornada mientras muchos iban al trabajo el cielo se iluminó y algo explotó a 20 km de altura. Debido a la hora y a la costumbre de la zona de llevar una cámara activada en los coches de cara a resolver discusiones en posibles siniestros de tráfico, existen varias grabaciones de este suceso. Se pensó que las dos circunstancias podían estar relacionadas, pero se descartó una vez calculada la trayectoria y solo fue una enorme casualidad en la fecha.

La explosión de Cheliavinsk

En este caso hubo unas 1500 personas heridas, casi todas por cortes de cristales. Podemos imaginar mucha gente en casa o en un lugar de trabajo con amplios ventanales. De pronto ven un resplandor en el cielo, se asoman a las ventanas para ver qué ocurría, y unos minutos después llegó la onda expansiva rompiendo los cristales delante de su cara.

Pero entre los episodios más referidos sobre el tema, siempre se ha hablado de la explosión ocurrida en Siberia en Tunguska en 1908, a unos 10 km de altura que derribó más de 50 millones de árboles. No se formó ningún cráter ni se encontraron meteoritos, habiendo varias teorías sobre lo que ocurrió: Desde un trozo de cometa que se desintegró en la explosión, hasta un asteroide metálico que rozó la Tierra, perdió parte de su masa que se volatilizó, pero siguió su camino sin impactar. 

Casi todos los árboles de la zona aparecieron abatidos tras la explosión

Debido a lo despoblado de la zona no se conoce con seguridad si hubo alguna víctima, pero podrían haber muerto muchos miles de personas si el objeto celeste hubiera llegado solo 5 horas más tarde porque según la rotación de la Tierra el punto de impacto habría estado en la populosa ciudad de San Petesburgo.

Lugar de la explosión, coincidente con la posición de San Petesburgo horas después

Aún más reciente, es el caso del que se dice ha sido "la primera muerte documentada de una persona" por estos motivos. Fue en el parking de la universidad de Tamil Nadu al sur de la India. Pero algunos científicos pusieron en duda el origen del mortal incidente, aunque sin argumentos convincentes.

Se dice que el conductor de este autobús fue la primera víctima mortal documentada, por la caída de un objeto celeste, aunque no está del todo claro.

Por supuesto, hay muchas leyendas y relatos antiguos, donde se recoge la caída de objetos celestes que provocaron la muerte de personas y animales, sobre todo en China, pero parece que no son fiables.

Lo que sí está tomando verosimilitud según recientes investigaciones, es la caída y explosión a 4 km de altura, hace 3600 años, de un asteroide que arrasó la antigua ciudad de Tall el-Hammam en Oriente Próximo y acabó con todos sus habitantes, lo que según algunos pudo inspirar el relato bíblico de la destrucción de Sodoma.

Localización de la antigua ciudad de Tall el-Hammam en una imagen de satélite (NASA)

Pero ese podría no haber sido el primer caso de destrucción de un enclave humano por un fenómeno cósmico porque según los restos encontrados parece que hace unos 12800 años se habría producido la desaparición de la ciudad de Abu Hurevra (en la actual Siria), por el impacto de un cometa.

También recientemente se ha encontrado un informe detallado sobre la caída de un meteorito en Sulaymaniyah (Irak) el 22 de agosto de 1888, que habría matado a una persona.

Pero claro, en ninguno de estos casos hay documentación constatable de las personas que podrían haber muerto, por lo que se dice que el chófer del autobús indú es el primero, a pesar de las dudas del caso; y tampoco cuentan al desafortunado D. Pedro Casas que murió en 1948 en Daimiel más por miedo o imprudencia que por el impacto.

Recorte de periódico donde se recoge la noticia del desgraciado incidente

Lo que parece que ya nadie duda es de que la caída del asteroide hace 65 millones de años motivó la desaparición de los dinosaurios entre otras muchas especies, porque aunque a veces se han mencionado otras posibles razones, los restos de iridio hallados en lugares del planeta muy alejados entre sí y la localización del cráter en el Golfo de México le dan credibilidad.

  


Frecuentemente se confunden los términos “asteroide” y “meteorito”, que junto a “meteoroide” y “meteoro” aparecen en estas historias y a menudo se usan indistintamente de manera errónea:

Un asteroide es un astro que se mueve alrededor del Sol, que en caso de impactar íntegro con la Tierra provocaría un efecto devastador. Si el tamaño es menor de unos 50 metros, se supone que con el roce con la atmósfera se calentaría y se fraccionaría. Entonces recibe el nombre de meteoroide y los trozos resultantes serían los meteoritos.

Por otra parte, recibe el nombre de meteoro el trazo luminoso que produce una roca de procedencia extraterrestre al ponerse incandescente con el roce de la atmósfera. Por ejemplo en las llamadas “lluvias de estrellas fugaces”, que en muchos casos la luminosidad se debe a la ionización de la atmósfera.

El límite de los 50 metros que teóricamente separa a asteroides y meteoroides es relativo, dependiendo de su composición y compacidad: un pequeño asteroide metálico de menos de esos 50 metros  podría impactar íntegro, y un aglomerado de rocas de tamaño mayor se descompondría en la atmósfera, y por tanto sería un meteoroide. 


Si un asteroide llega a impactar, la energía del choque sería enorme sobre todo por la gran velocidad. Pero si un meteoroide se desintegra en meteoritos, muchos de estos caerán solo por su propio peso y no serían peligrosos, a no ser que tuvieran un cierto tamaño e impactaran con una persona; aunque la explosión puede producir ondas de choque que provocarían daños, como en el caso de Cheliabinsk, donde los meteoritos que luego se recuperaron no causaron heridos, pero sí la onda expansiva.

De todos los ejemplos mencionados, solo serían asteroides el que provocó las extinciones de hace 65 millones de años, y los que supuestamente destruyeron las ciudades de Tall el-Hammam y Sulaymaniyah. Todos los demás casos habrían sido meteoroides que se habrían fraccionado, y alguno de los meteoritos resultantes son los protagonistas de la noticia, y el caso de Tunguska queda la duda con las mencionadas hipótesis.

Considerando asteroides de cierta envergadura, los daños serían muy elevados, y aunque en gran medida dependerían de la trayectoria y la velocidad de impacto, se suele especular en los siguientes términos:

Los efectos de un asteroide de 500 metros provocarían una catástrofe a escala local (destruiría el equivalente a una región de tamaño grande) y con efectos más limitados sobre el resto planeta (aunque también importantes).

Un asteroide de un kilómetro ocasionaría la destrucción de una zona similar a la península Ibérica y tendría una repercusión global para el resto del planeta.

Si tiene 10 kilómetros (del tipo del que acabó con los dinosaurios) tendría unos efectos devastadores para todo el planeta, con extinciones masivas de especies.




martes, 7 de diciembre de 2021

¿Impactos cósmicos?... 1- SI, GRACIAS.

Hace dos semanas, el 24 de noviembre, se realizó el lanzamiento de la nave DART cuyo objetivo es impactar contra un pequeño asteroide y comprobar luego el efecto que produzca, de cara a estudiar la viabilidad de un posible desvío en un futuro de algún asteroide de mayor tamaño que pudiera impactar con la Tierra.

La misión DART inmediatamente después del lanzamiento

Con esta excusa voy a recoger en 3 capítulos el contenido de una charla sobre el tema de los impactos cósmicos que he dado en varias ocasiones.

La segunda parte será “¿Impactos cósmicos? No, por favor”, y la coletilla de la tercera “No es para tanto”

Pero primero habrá que hablar sobre esta misión de la NASA y la ESA, en la que la respuesta a la pregunta del título, si queremos que tenga éxito, deberá ser un “Si, gracias”.

La nave DART viajará durante 10 meses casi acompañando a la Tierra pero cada vez a mayor velocidad gracias a su motor iónico hasta los últimos días de septiembre de 2022 en que tiene previsto impactar con el asteroide Dimorphos, que es un satélite de otro de mayor tamaño llamado Didymos. El impacto será frontal según el movimiento de Dimorphos alrededor de Didymos y se espera que lo frene, reduciendo su periodo, que luego se cuantificaría y así se evaluaría el efecto del impacto.


El choque será grabado por un pequeño satélite de fabricación italiana al que han llamado LICIAcube que va adosado a la nave y se separará de ella un poco antes, pero las medidas precisas de los efectos se obtendrán por medio de la misión europea Hera, que se lanzará en 2024 y dos años más tarde llegará a la pareja de asteroides y estudiará con detalle las consecuencias del impacto. Pero incluso también desde la Tierra podría medirse el esperado cambio en el periodo de Dimorphos.

El asteroide Didymos tiene una órbita bastante elíptica con un perihelio a 1.02 unidades astronómicas del Sol y una inclinación de solo 3.4º, por lo que en ocasiones se aproxima mucho a la órbita terrestre y precisamente en septiembre y octubre de 2022 ambos astros estarán muy cerca. 

No deja de ser curioso el recorrido de la nave, porque según la referencia que se tome puede parecer muy diferente: Se ha dicho que recorrerá 11 millones de kilómetros hasta impactar. Pero eso es respecto a la Tierra. Respecto al Sol serán casi 800 millones de kilómetros, y ese es el recorrido verdadero tomando como referencia el Sistema Solar

En realidad en el momento del lanzamiento el asteroide y la Tierra estaban a casi 500  millones de kilómetros entre ellos, pero ambos se dirigen hacia una misma zona, DART un poco más rápida que la Tierra. Como en casi todos los casos, el mayor impulso es el que le da la Tierra en el lanzamiento pero una vez lanzada y fuera de la atracción terrestre, viajará aumentando su velocidad poco a poco, pero la componente principal de su trayectoria se deberá a la atracción gravitatoria del Sol.


En definitiva, se trata de una misión espacial novedosa por varios motivos. Si quieres saber más sobre ella, puedes leer el anexo final, que contiene una animación del recorrido, o como en cualquier tema de astronáutica, te recomiendo consultar el blog EUREKA de Daniel Marín que siempre aporta información muy completa.

 

Ahora continúo con la idea inicial de que, aunque eso del impacto de un asteroide con la Tierra suena terrible, debemos estar agradecidos a varios impactos cósmicos de un pasado remoto, que han determinado en gran medida la vida en nuestro planeta.

 Sí, gracias.

Porque aunque pueda parecer absurdo, estamos aquí gracias a varios impactos cósmicos:

- Nuestro planeta se formó gracias a multitud de impactos, en un fenómeno de acreción de pequeños cuerpos.

Un masivo bombardeo de objetos más pequeños formaron la Tierra por acreción

- El agua, imprescindible para la vida, proviene de cometas o asteroides que impactaron con la Tierra. Aunque originariamente habría habido agua, esta debió volver al espacio cuando la Tierra estuvo incandescente, y lo que hay actualmente o la mayor parte de ella, tuvo que venir de cometas o asteroides que chocaron después con la Tierra. En principio se pensó en cometas, debido a que estos astros en su mayor parte están constituidos por hielo de agua, pero una vez que la sonda Rosetta analizó el cometa  Churiumov-Gerasimenco en 2014, se comprobó que la proporción de isótopos no era igual a la de la Tierra y ahora se piensa en un origen asteroidal.


- Según algunas teorías, la vida incluso pudo venir del espacio. Es lo que propugna la panspermia. Que quizás la vida no surgió aquí, sino en otros lugares y los cometas o asteroides la trajeron.

Esta teoría no es muy aceptada por la mayoría de los científicos, pero lo que sí parece cierto es que en estos astros hay moléculas orgánicas que quizás podrían haber sido los componentes de los primeros seres vivos.

Los cuerpos celestes que han impactado con la Tierra han aportado material orgánico que podría haber facilitado el surgimiento de la vida

- La Luna se formó gracias a un gran impacto de un cuerpo de tamaño casi el de Marte. En el choque gran cantidad de materiales salieron despedidos  y con el tiempo se agruparon formando nuestro satélite.


Y ¿Por qué es importante la Luna?

A causa de las enormes mareas que producía la Luna primitiva, mucho más cercana que actualmente, la vida salió del mar donde había surgido. Muchos animales quedaban varados durante la bajamar, y algunos pudieron adaptarse a vivir fuera del agua, y de su evolución viene el género humano.

La Luna condiciona la vida en la Tierra. Antes del impacto que la originó, la rotación terrestre duraba solo 6 horas, y el ritmo de vida se habría adaptado a 3 horas de día y 3 horas de noche que se han ido alargando hasta las 24 horas actuales, debido a las mareas. Además los ciclos de las fases lunares ayudaron a medir el tiempo en la antigüedad, y según algunas opiniones estos ciclos repetitivos pudieron ser el germen del desarrollo del cálculo.

La Luna hizo posible que la humanidad trascendiera la Tierra y conquistara el espacio. Hoy en día el desarrollo de la tecnología espacial es creciente y tiene incluso gran importancia en nuestras vidas. Según algunas opiniones el impulso que lo hizo posible fue la carrera espacial por llegar a la Luna.

 - Gracias al asteroide que impactó hace 65 millones de años, estamos nosotros aquí:

En aquella época los dinosaurios dominaban el planeta, y apenas unos pequeños mamíferos sobrevivían escondidos en madrigueras. Con la desaparición de los grandes saurios, estos pudieron ocupar sus nichos ecológicos y evolucionar. ¿Quizás los dinosaurios podrían haber llegado a desarrollar algún tipo de inteligencia con el paso del tiempo? No lo podemos saber, pero desde luego nosotros no estaríamos aquí.

- Los impactos cósmicos en ocasiones nos proporcionan información de las características de otros astros, sin necesidad de tener que ir hasta allí. Por ejemplo algunos meteoritos  que provienen de Marte. Gracias a un doble impacto (el que lo arrancó del planeta y el que lo ha hecho caer aquí) se han podido estudiar algunas características del lugar de origen.

Meteorito caído en la Antártida, lugar donde no es difícil encontrarlos y donde también cayó uno procedente de Marte con supuestos fósiles.

- Las lluvias de meteoros, esos espectáculos que a veces son tan llamativos, en realidad son también choques cósmicos, aunque los impactores no tengan más de unos pocos milímetros.


Una vez visto el lado positivo de los impactos cósmicos en el siguiente post se analizarán los peligros, y ahora en el anexo, más detalles sobre la misión DART y el asteroide Didymos.

 

La misión DART es un proyecto de bajo presupuesto con el que se ha dicho que se da comienzo a la "defensa planetaria". Como su objetivo es impactar y estrellarse no tiene más que el sistema que le guía, el motor iónico y los paneles solares, para alejarse 11 millones de kilómetros de la Tierra.

En cuanto a su destino, Dimorphos es un pequeño satélite, de solo 160 metros, de otro asteroide mucho más grande que él: Didymos de casi 800, y tarda poco menos de 12 horas en dar una vuelta a su alrededor, a 1.8 km de distancia, y con el que está previsto que Dart impacte a una velocidad de unos 6 metros por segundo, de frente considerando ese movimiento, con lo que se espera frenarlo y aumentar en unos 10 minutos su periodo actual.

Datos del asteroide doble. Las longitudes están en proporción

El lanzamiento de la misión DART se ha producido cuando el asteroide estaba en la parte opuesta de su órbita a casi 500 millones de km de distancia, con la intención de que se encuentren dentro de unos 10 meses. Aunque en realidad la nave no se separará demasiado de la Tierra, y junto a ella dará casi una vuelta alrededor del Sol.



Se ha elegido este asteroide por varios motivos:

- Por un lado al ser un asteroide binario el cambio en el periodo de traslación de Dimorphos alrededor de Didymos tras el choque es mucho más fácil y rápido de medir que si se moviera alrededor del Sol. Es más evidente, y mucho más rápido porque la variación de la órbita alrededor del Sol necesitaría de varios meses de mediciones, pero así serán apenas 12 horas. Además el cambio relativo en el periodo será más evidente.

- Además su órbita, aunque mucho mayor, se acerca bastante a la de la Tierra y casualmente pasarán muy próximos menos de un año después del lanzamiento. Así el recorrido de la nave respecto a la Tierra será relativamente pequeño. El sistema Didymos y la Tierra no volverán a estar tan cerca hasta el año 2100

¿Por qué se lanza ahora?

Con el impulso inicial que le da la propia Tierra le hace seguir una órbita similar alrededor del Sol. Solamente hay que añadir la mencionada propulsión iónica para que se vaya separando aún más de la Tierra y aumentando su velocidad para conseguir un impacto más fuerte, y hay que darle tiempo a la propulsión.

También debe ir separándose del plano de la eclíptica hacia el Sur porque en el momento del impacto el asteroide se encontrará a unos 8 millones de kilómetros bajo ese plano, además de casi otros 8 millones en distancia horizontal,

Representación en planta y perfil de la situación de la Tierra y el asteroide cuando impacte la nave. Se aprecia que la distancia "vertical" es incluso algo superior a la horizontal. La escala de distancias es la misma en los distintos elementos.

También es curioso el tema del motor iónico que la propulsará: Estos motores tienen un empuje pequeño pero constante con lo que van incrementando poco a poco la velocidad. Por ello se dice que en un viaje interplanetario la primera mitad del camino iría acelerando y la segunda mitad frenando para adecuarse a la velocidad del destino, ya que no puede parar en poco tiempo. Sin embargo DART en este caso irá acelerando continuamente hasta el final, porque lo que interesa es la máxima velocidad en el momento del impacto.

Esquema de un motor iónico. Tomado de Wikipedia. Teóricamente este tipo de motores tendrían a la larga mucha más eficacia que los convencionales, aunque producen aceleraciones continuas pero muy bajas.

lunes, 29 de noviembre de 2021

¿Un trozo de la Luna da vueltas alrededor de la Tierra?

Hace unos días se ha difundido la noticia de que un asteroide llamado Kamo´oalewa podría ser un fragmento de la Luna. Sería el único que se conoce con esta característica y además tiene la particularidad de estar próximo a la Tierra y ser un cuasisatélite.

Por hablar de algún caso similar, hay varios ejemplos de meteoritos que proceden de un impacto en Marte: Se desprendieron del planeta rojo por un choque de algún asteroide, viajaron por el espacio y finalmente cayeron a la Tierra, como el famoso ALH 84001, en el que se creyó encontrar fósiles marcianos.

El famoso meteorito, que como el protagonista de este artículo, fue arrancado de su astro original mediante un choque cósmico.

En este caso sería algo similar, pero el impacto habría sido en la Luna, y el trozo resultante, de unos 50 metros, ha quedado dando vueltas alrededor del Sol pero acompañando a la Tierra de una manera muy especial. Los indicios de su posible origen lunar estarían en la manera en que refleja la luz, demasiado rojiza, diferente a otros asteroides y similar a algunas rocas lunares, pero no se conoce ningún otro análogo, lo cual resulta extraño.

La cosa queda sugerente: Un trozo de la Luna que se ha convertido en la segunda luna. Aunque tal como se cuenta la historia, es posible que no sea cierto ni lo uno ni lo otro. Las opiniones sobre su origen lunar parecen poco justificadas y las noticias no lo dan como cierto, sino como una simple hipótesis. Además a este asteroide, descubierto por una de las personas más relevantes del JPL de NASA, ya se le dio en 2016 una importancia que claramente no tenía, y todo esto me suena un poco raro aunque, por supuesto, puedo estar equivocado.

El primer aspecto podría aclararse si los planes de China de mandar esta misma década una misión robótica a  Kamo`oalewa y traer muestras siguen adelante, porque desde aquí apenas puede observarse durante algunas semanas del mes de abril, y utilizando grandes telescopios.

Respecto a lo de "asteroide cercano", "cuasisatélite" o "segunda luna", habrá que aclarar

Otros titulares que han recogido la noticia, pero hay que decir que no sería la segunda.

Por cierto, a su nombre inicial 2016 HO3 enseguida se le asignó un número, el 469219 (mucho antes de lo que es costumbre) y por lo que se ve también le han dado nombre propio, tal como está de moda un nombre hawaiano. Parece como si fuese un “enchufado” que se ha saltado el turno de otros colegas que estaban antes que él, como mi amigo 2004 GU9, otro cuasisatélite con las mismas características orbitales pero más grande, más fiel y que se conoce desde 12 años antes, pero al que aún no le han dado nombre.

Pero aunque la noticia de que pudiera ser un trozo de la Luna es sugerente, 2016 HO3 no es solo especial por eso. De hecho ya hablé de él hace 5 años, al poco de su descubrimiento, en "Las otras lunas", pero creo que puede ser el momento para repasar su extraña órbita, porque aunque he escrito cosas similares en otro foro y en este blog haya linkado la referencia, aquí no lo he explicado. (Pido disculpas por la redundancia a quienes ya lo leyeron siguiendo el enlace)

¿Qué es eso de un cuasisatélite, que ninguna noticia explica, salvo que “permanece cerca de la Tierra”? El tema es mucho más interesante, y tampoco es exactamente lo mismo que el que “esté en resonancia 1:1 con la Tierra” (que tardan lo mismo en dar una vuelta al Sol) como se dice en otros lugares:

Tal como se dice, la órbita de 469219 (2016 HO3) Kamo´oalewa alrededor del Sol es muy parecida a la de la Tierra con un tamaño ligerísimamente mayor, solo una milésima más, está inclinada respecto a ésta solo 8º y tiene una excentricidad algo mayor (0.103 frente a 0.017 de nuestro planeta), aunque su aspecto a primera vista se sigue pareciendo  más a un círculo que a una elipse alargada.

Los puntos A y C, en que la órbita del asteroide corta al plano de la órbita terrestre, llamados nodos, están muy próximos a ésta y juegan un papel importante en la dinámica de Kamo´oalewa

Tal como se ilustra en el siguiente gráfico, actualmente por las cercanías del nodo descendente (A) la Tierra transita antes que el asteroide, pero luego éste pasa por su perihelio con lo que se moverá más deprisa que la Tierra, además de tener menos recorrido hasta el nodo ascendente, y por ello habrá adelantado a nuestro planeta, que en (C) pasa detrás.

Luego ocurre la situación inversa: El asteroide pasa por su afelio, con lo que reduce la velocidad y la Tierra lo vuelve a adelantar pasando antes por la proximidad del punto A, tal como ocurrió en principio, con lo que las situaciones volverán a repetirse:

Posiciones sucesivas de la Tierra y el asteroide actualmente

Si nosotros estamos situados en la Tierra y  tomando como referencia la posición del Sol observásemos el asteroide (este solo se ve en abril, como se ha dicho, pero se puede calcular su posición en cualquier momento) en el punto A lo veríamos por detrás (en el sentido de traslación de la Tierra), pero en B pasaría casi por debajo y un poco por dentro (hacia el Sol). En C pasaría por delante y luego en D lo haría por arriba y por fuera, hasta completar el ciclo nuevamente en A.

Es decir, que tomando como referencia la dirección del Sol, veríamos que el asteroide está dando vueltas alrededor de la Tierra como si fuera un satélite, una vuelta por año.

Trayectoria relativa del asteroide respecto a la Tierra

¿Podría entonces decirse que es un satélite? No: porque ese movimiento no se debe a la atracción terrestre, sino a la del Sol y por eso se le da el calificativo de cuasisatélite.

Sin embargo, el asunto tiene más miga porque lo cierto es que la Tierra actúa gravitatoriamente sobre ese astro impidiendo que se marche de una manera muy curiosa… pero no como lo hace con la Luna, y alguien podría decir que Kamo´oalewa realiza una sofisticada danza sincronizada con nuestro planeta: 


Como se ha dicho, la órbita de 2016 HO3 es ligeramente mayor que la de la Tierra, con lo que también lo será su periodo; concretamente 365.88 días, con lo cual en cada vuelta se va retrasando respecto a nuestro planeta.

Por ello de un paso por las cercanías de C al siguiente, el asteroide tarda un poco más que la Tierra 

Como consecuencia, la órbita relativa representada antes no se cierra, sino que queda como una espira de un muelle.


En el tiempo que la Tierra emplea en volver a situarse junto a C, el satélite ha pasado de C1 a C2

Sucesivamente en las siguientes vueltas cuando la Tierra esté en el punto C el asteroide pasará cada vez más cerca de nuestro planeta (en C1, C2, C3, C4 en el siguiente gráfico), y por contrario en los pasos por el punto A se va distanciando (En A1, A2, A3, A4)



Como datos concretos,  la distancia entre la Tierra y el asteroide en las proximidades de A en abril de 2021 fue de 0.213 U.A. que en en 2022 serán  0.224 y en el punto C  0.167 y 0.158 U.A. respectivamente.

De manera que en el punto C estarían cada año más cerca y teóricamente ya en la próxima década llegarían a estar a menos de 0.05 U.A., aparentemente con peligro de impacto. Pero antes de que eso ocurra, debido a su proximidad la Tierra lo atraerá… y aunque parece que esto aceleraría el choque, …¡que no cunda el pánico porque no hay peligro!: 

La atracción gravitatoria por detrás, de un astro que gira en torno al Sol lo que hace es frenarlo en un primer momento y por ello caerá a una órbita más interior, que será más rápida (paradógicamente al atraerlo finalmente hace que se aleje), y así en las siguientes vueltas cada vez estará más lejos de la Tierra en las cercanías del punto C. (Sucesivamente C4, C5, C6, C7 del siguiente gráfico)


En ese momento el periodo de 2016 HO3 será menor que el de la Tierra y en el punto A cada vez estarán más próximos (en A4, A5, A6, A7), hasta que cuando nos vaya a alcanzar unas cuantas vueltas después (*) ocurre el fenómeno contrario: cuando se acerca por detrás la gravedad de la Tierra lo atraerá, acelerará y paradógicamente le hará ir más lento porque el impulso gravitatorio le habrá hecho salir a una órbita más externa. Así se evita nuevamente el choque y se vuelve a la situación actual.

(*) El siguiente gráfico es solo una representación didáctica y se han trazado solo 5 vueltas entre los dos cambios de órbita, aunque en el caso de Kamo´oalewa son del orden de 25.

Movimiento aparente del cuasisatélite en posiciones relativas en torno a la Tierra, en varias series de vaivén

Mediante estos procesos sucesivos de interacción gravitatoria que modifican la órbita del asteroide, éste permanece ligado a la Tierra y desde aquí se le vería dando vueltas a nuestro alrededor en una órbita que va oscilando. 

A esto se le llama cuasisatélite, y la situación es tan curiosa que alguien podría decir que nuestro planeta actúa sobre el asteroide como un malabarista  manteniéndole a distancia pero evitando que se marche, gracias a la acción gravitatoria que parece tener el efecto contrario al que dice nuestra lógica.

La situación no es totalmente estable, porque una influencia gravitatoria, por ejemplo de Júpiter, podría hacer que uno de los nodos se alejase de la órbita terrestre, la acción gravitatoria de nuestro planeta en A o en C no tuviera efecto y el asteroide se marchara. Seguiría estando en resonancia 1:1 con la Tierra, pero ya no sería cuasisatélite. Con Kamo´oalewa nosotros no veremos esa circunstancia porque se ha calculado que  permanecerá aún varios siglos en la configuración actual, pero sí se comprobó esta situación con  2003 YN107, otro asteroide que fue cuasisatélite hasta el año 2006.