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

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.   

domingo, 21 de noviembre de 2021

El cometa que viene y el que ha vuelto

El cometa que viene.

Todos los años se descubren unos cuantos cometas, del orden de un centenar, pero casi ninguno llega a ser observable a simple vista. Precisamente en 2021 el primero ha resultado ser el mejor y promete espectáculo para dentro de pocas semanas. Se trata del C/2021 A1 (Leonard), y su nombre ya nos indica varias circunstancias.

El cometa C/2021 A1, fotografiado por  Juanjo González desde León el pasado día 14 de noviembre. Aunque todavía estaba muy débil, el autor consiguió captar esta magnífica imagen.

C/ nos indica que es un cometa no periódico, 2021 el año de su descubrimiento, la letra A señala que ha sido descubierto en la primera quincena de enero, y el número 1 que fue el primero de esa quincena, por lo tanto como se ha dicho, el primero de este año y Leonard sería el nombre del astrónomo que lo descubrió, quien el 3 de enero informó de su hallazgo.

Gregory J. Leonard un verdadero especialista, que ya ha descubierto otros 12 cometas, 3 de ellos este mismo año y el último hace solo unos días, en el observatorio del monte Lemmon, en Arizona, desde donde realizó el descubrimiento 

Tradicionalmente a los cometas se les da el nombre de su descubridor. Actualmente la mayoría de los que se encuentran lo hacen equipos de astrónomos utilizando datos de telescopios especializados en rastrear el cielo, y se les asigna el nombre del telescopio o el observatorio. Así es frecuente encontrar nombres como Panstarrs, Catalina, o Neowise, y éste es una de las pocas excepciones de hoy en día.  

Según los últimos datos, parece que el cometa C/2021 A1 podría alcanzar la magnitud 3 poco antes de mediados de diciembre y ser observable a simple vista, aunque no se vería tan brillante como el Neowise del verano de 2020.

Cometa Neowise en julio de 2020, desde Araúzo de Torre (Burgos)

No deja de ser curiosa una coincidencia en la evolución de estos dos cometas: Los últimos datos de brillo, justo antes de un periodo de imposibilidad de observación por conjunción con el Sol (en este caso en agosto-septiembre) eran algo más pesimistas que las previsiones iniciales, pero una vez pasado ese periodo se recuperaron los cometas mucho más brillantes de lo esperado.

Las magnitudes previstas durante los días de mayor brillo aparecen en el siguiente gráfico. El trazo en rojo corresponde a una posible elevación del brillo por un fenómeno de dispersión de la luz solar de acuerdo con  el ángulo que forma el cometa con el Sol visto desde aquí, pero no deja de ser un pronóstico incierto.

Teóricamente un astro de magnitud 6 o inferior (a menor número, mayor brillo) puede ser observable a simple vista, pero en el caso de los cometas deberá ser al menos 3 o 4, porque al ser objetos difusos su magnitud se calcula integrando el brillo de toda la zona que ocupan.

Desde el hemisferio norte, aunque todavía muy débil, ya en noviembre C/2021 A1 se está viendo de madrugada con telescopios de aficionados y a partir del 1 de diciembre alcanzará la magnitud 6.5 y se verá bien con prismáticos. Podría continuar casi hasta mediados de diciembre de madrugada, durante su mayor brillo, cuando también empezará a verse al atardecer aunque en no muy buenas condiciones, aún en el crepúsculo. 

En el hemisferio sur habrá que esperar unos días más, pero en el norte de madrugada:

Se recoge la situación 45 minutos antes de la salida del Sol, manteniendo fijas las estrellas y colocando según esa referencia en dos fechas diferentes el horizonte, los planetas y la Luna. Podría intentarse la observación más cerca de la salida del Sol, con el cometa más alto pero el cielo más brillante, utilizando prismáticos.

Como se ha dicho, justo los días de mayor brillo podría verse tanto de madrugada como al anochecer, pero solo en los crepúsculos. 

Como para el público en general siempre es más cómodo observar al principio de la noche, he recogido en el siguiente gráfico las posiciones del cometa desde  el día 6 de diciembre, aunque las condiciones son malas porque está muy bajo esos días, pero ya de paso se podrá aprovechar para admirar al menos la atractiva imagen de la fina luna y los planetas Venus, Saturno y Júpiter situados de manera escalonada.

Un bonito espectáculo celeste con la Luna y varios planetas, que podría completarse con la visión del cometa.

Las dificultades de observación a partir del día 20 serán evidentes en latitudes medias del hemisferio norte porque a la disminución de brillo se unirá la baja altura sobre el horizonte.

Desde el hemisferio sur a partir del día 15 o 16 se verá al principio de la noche, donde irá subiendo de día en día rápidamente al anochecer y, aunque como he dicho está previsto que vaya disminuyendo su brillo, en este caso su posición será cada vez más favorable.

Desde el hemisferio sur

Añado dos gráficos que recogen la situación en las proximidades del Ecuador, en los que he situado la posición del horizonte solo 30 minutos antes o después de la salida o la puesta de Sol, puesto que allí el crepúsculo es más breve; con lo que teniendo en cuenta que esos momentos serán los más interesantes, contarán con esa ventaja. Además desde allí podrá observarse durante más fechas.

Desde el ecuador, a principio de diciembre de madrugada

   

Desde el ecuador, ya en los mejores días y después de la puesta de sol


La órbita del Leonard es casi parabólica (excentricidad 1), y se han barajado varias posibilidades: Que tuviera un periodo de 80000 años, por lo que sería una elipse de excentricidad ligeramente menor que 1 o los últimos cálculos indican que sería hiperbólica, con excentricidad 1.00009 lo que significa que no volverá a acercarse a la zona interior del Sistema Solar. También es posible que habiendo tenido ese periodo de 80000 años, su órbita se haya modificado ligeramente transformándose en una hipérbola.

Esto no influye mucho en la trayectoria cuando se encuentra cerca del Sol o de la Tierra, porque en esta zona las geometrías son muy similares (de ahí la dificultad de conocer con exactitud su excentricidad), pero sí puede influir en la evolución del brillo del cometa que sería diferente si es la primera vez que se acerca al Sol o no. Los cometas que vienen por primera vez tienen muchos elementos volátiles que se subliman y le dan mucho brillo, pero esto empieza cuando aún están lejos por lo que crean demasiadas expectativas.

Como otros muchos cometas de largo periodo o hiperbólicos, la órbita del Leonard está muy inclinada respecto a la eclíptica, de manera que pasa casi todo el tiempo en un hemisferio (en este caso el norte) y muy poco en el otro, pero donde es más espectacular. Es frecuente leer referencias respecto a cuando "estaba más allá" de determinado planeta, o de su órbita, que son en sentido figurado ya que puede estar "a mayor distancia" que ese astro u órbita, pero en otra dirección.

Varias vistas de la órbita del cometa en las cercanías del Sol

El 12 de diciembre será el momento de mayor acercamiento a la Tierra, a 0.233 UA y el día 17 se acercará mucho a Venus. Curiosamente uno de los nodos casi cruza la órbita de Venus, mientras que el otro está mucho más lejos del Sol, entre las de Marte y Júpiter. Pero para mayor casualidad, precisamente cuando el cometa esté en ese primer nodo, el 17 de diciembre, Venus estará muy cerca. Aunque no habrá nadie para verlo desde allí, sería un espectáculo impresionante.

Justo un año después de su descubrimiento, el día 3 de enero, pasará por su perihelio la menor distancia al Sol, pero aunque en esos momentos alcanzaría el máximo brillo intrínseco, su alejamiento de la Tierra hará que se vea más débil, y únicamente será visible desde el hemisferio sur.

 

El cometa que ha vuelto.

Ya que en este post se habla de cometas, me voy a referir brevemente a uno muy famoso aunque no sea observable a simple vista, y del que se ha vuelto a hablar después de 7 años de que saltó a la fama: El 67P/Churyumov-Gerasimenko, y como la P de su denominación indica, éste sí es un cometa periódico. 

Núcleo del cometa 67P, con su forma tan curiosa

Tiene una órbita mucho más pequeña que el Leonard, cada 6.4 años se acerca al Sol y con ello a la órbita de la Tierra, perteneciendo a la llamada "familia de cometas de Júpiter".

Desde que fue descubierto en 1969 ya se ha acercado otras veces, pero más que ahora solo lo ha hecho hace 25 años que como no era tan famoso, no se le prestó mucha atención. Pero desde entonces no se había acercado nunca tanto a nuestro planeta hasta la semana pasada, y de alguna manera la sonda Philae que quedó allí en 2014 hace una primera visita al lugar donde salió, aunque sea a una distancia de 0.4 U.A., y no volverá a estar tan cerca hasta 2098.

Este astro fue el objetivo de la misión Rosetta, lanzada en marzo del 2004 y la mencionada sonda Philae se posó en el cometa en 2014, siendo un acontecimiento muy mediático, y es por eso que ha sido bien acogido cuando este mes de noviembre ha sido además el cometa más brillante de nuestro cielo.

Órbita del cometa 67/P

Ahora mismo el cometa camina casi paralelo a la Tierra, y aunque ya ha alcanzado su máximo brillo y muy poco a poco se va alejando, actualmente sigue siendo ligeramente más brillante que el Leonard continuando así hasta principio de diciembre, y Juanjo González ha aprovechado para obtener esta magnífica imagen:

El cometa 67/P Churyumov-Gerasimenco el 13-11-21. Imagen tomada por Juanjo González, desde León

Los cometas, esos astros que como dijo el astrónomo David Levi “Son como los gatos; tienen cola y son impredecibles” tienen un gran atractivo teórico, fotográfico, y en ocasiones también producen espectáculos celestes espectaculares. Si te interesa especialmente el tema puedes encontrar mucha más información sobre ellos en  https://cometografia.es/

Pero si no eres muy experto y solo tienes curiosidad por los fenómenos celestes, te sugiero que aproveches la excusa del Leonard para mirar al cielo, en esta época en que precisamente los planetas y la Luna darán espectáculo, y quizás el cometa ponga la guinda.

ACTUALIZACIÓN 29 DE NOVIEMBRE

Según las últimas observaciones, parece que el Leonard no aumenta de brillo como estaba previsto. Es posible que se esté fraccionando, como ocurre con muchos cometas nuevos cuando se acercan al Sol.

Sin duda es una mala señal, que impediría su observación a simple vista, aunque estos astros son imprevisibles.

Sin embargo, otras opiniones expertas y alguna observación contradicen estas opiniones. Parece que puede haber misterio e intriga en la futura evolución del cometa, incluso la noticia de la ruptura podría haber sido un bulo, acompañado además de alguna imagen tratada con muy poco cuidado o quizás trucada, como ya ocurrió con el Neowise.

ACTUALIZACIÓN 15 DE DICIEMBRE

Efectivamente, el cometa no se había fraccionado, aunque durante unos días no aumentó el brillo como se había previsto y se estimó que no pasaría de la magnitud 5. Pero inesperadamente ayer día 14 tuvo un estallido de actividad, llegando a 2.5

A pesar de ello desde el hemisferio norte no es fácil encontrarlo si no tenemos un horizonte Suroeste bajo y muy limpio porque se pone en cuanto empieza a oscurecer, y a ser posible utilizando prismáticos o telescopio computerizado (que es como yo lo he visto) y para ello pongo las coordendas de Leonard los próximos días a las 17:30 T.U.