domingo, 8 de marzo de 2020

La nueva lunita

Hoy es 8 de marzo y parece obligado publicar algo en clave femenina. Si hay un astro que se asocia a la mujer (al menos en nuestra cultura), esa es la Luna. Pero no voy a escribir sobre ella sino sobre otra lunita, porque parece que Selene no está sola. Aprovecho así un tema que está en candelero estos días.

Curiosos iconos diseñados para indicar los WC de chicas y chicos, en los que he añadido una lunita
Si el Sol representa lo masculino y la Luna lo femenino, también aquí se puede incluir a otra lunita que se acaba de descubrir porque, aunque como luna sea muy joven, y además es muy pequeña, también las niñas tienen hoy su día.

Pues sí; es posible que hayas oído la noticia de que hay un pequeño astro orbitando nuestro planeta, además de la Luna.
Imagen figurada: Desde las proximidades de este astro, que aparece en primer plano, se podría ver una magnífica imagen de la Tierra, y al fondo la Luna, en la misma fase.
Una diminuta luna, de menos de 5 metros según las estimaciones, y que parece ser que nos lleva acompañando desde hace unos tres años sin que nadie se hubiera percatado de su presencia hasta ahora ya que su brillo es muy débil (apenas ronda la magnitud 20), pero que ya se debe de haber cansado de las vistas que le ofrece el tercer planeta y su gran satélite, y parece que no seguirá durante mucho más tiempo en nuestra compañía, siendo posible incluso que nos abandone y continúe su camino en solitario alrededor del Sol en el próximo mes de abril.

A este nuevo astro se le ha llamado 2020 CD3, nomenclatura correspondiente a un asteroide que haya sido descubierto en la primera quincena del pasado mes de febrero (La letra C indica la tercera quincena del año o, por ser más preciso, la primera quincena del segundo mes).

Efectivamente, fue detectado el día 15 de dicho mes a partir de estas imágenes tomadas en el observatorio Catalina de Arizona. El mismo donde se descubrió en 2016 un espectacular cometa que lleva su nombre.

En diferentes tomas se aprecia la posición muy cambiante de 2020 CD3 respecto a las estrellas, lo que indica que es un astro cercano. Incluso en cada imagen aparece un pequeño trazo de la trayectoria que dejó durante el tiempo que duró la exposición con seguimiento en el fondo estrellado.

Aquí está la mejor fotografía obtenida hasta ahora (2020 CD3 en el centro), gracias al Observatorio Gémini de Hawái:

Imagen obtenida el 24 de febrero (en el centro).
Una vez localizada y determinada aproximadamente su trayectoria, la cámara la sigue mientras va captando y acumulando su luz, y son las estrellas las que aparecen “movidas” como trazos coloreados al ser tomada la imagen sucesivamente con diferentes filtros.
Pero no fue hasta el día 25 cuando oficialmente se confirmó que estaba moviéndose a nuestro alrededor.
Según algunas simulaciones, habría dado 8 vueltas en torno a nuestro planeta después de ser capturada, se ha llegado a aproximar algo más que nuestra Luna de siempre, y su máximo alejamiento habría sido de unas 4 o 5 veces esa distancia.
Pero no han sido órbitas “uniformes” propiamente dichas, sino que ha seguido trayectorias casi erráticas de circunvalación debidas al movimiento e inercia que traía en su viaje alrededor del Sol, y en las que además de la atracción terrestre también puede influir en menor medida la de la Luna.

Su posible trayectoria ha sido recogida en este gráfico:
En color rojo aparece dibujada la trayectoria de 2020 CD3. El anillo blanco corresponde a las posiciones de la Luna en estos 3 años, y en su centro estaría la Tierra.
Todos estos datos sobre la trayectoria, así como las fechas de comienzo y final de la visita, son estimaciones que se han deducido de las posiciones y movimiento que se han observado durante estas escasas semanas desde que la conocemos, pero es solo una simulación de lo que pudiera haber ocurrido y lo que ocurrirá en un futuro próximo.

De hecho se han obtenido otras simulaciones según las cuales habría circunvalado nuestro planeta más de 12 veces, aunque con similares fecha de acercamiento y despedida, o alguna que sugiere que lleve más tiempo con nosotros.
Por ejemplo, ésta otra donde la perspectiva se toma sobre la perpendicular al plano orbital de la Luna:


Pero según el primer estudio, así habría sido el acercamiento y la captura:
En sentido figurado, podría adornarse la situación diciendo que al pasar cerca de la Tierra su trayectoria fue alterada por la gravedad de nuestro planeta, y aunque después de haberse aproximado, y dando un escorzo parece que ya se marchaba, sintió nuevamente la atracción terrestre y debilitada la fuerza para seguir su camino alrededor del Sol “decidió” quedarse un rato quizás para examinar de cerca nuestro planeta y su satélite de siempre.
- ¿Por qué se marchará?

Añado esto, editando el post, a raíz de una pregunta de mi amiga Mile en facebook, que me parece interesante y que yo no había explicado suficientemente:
¿Cómo funciona el "mecanismo" que hará que nuestra "mini luna" se impulse y logre soltarse de La Tierra 🤔, ¿por qué nos orbita durante varios meses y luego se va?, ¿el tiempo que ha estado no significa que le es difícil abandonar esta atracción?

El motivo es que, aunque ha estado dando vueltas a nuestro alrededor, no lo ha hecho con una órbita estable. No ha sido una elipse con la Tierra en uno de los focos (en ese caso se habría quedado definitivamente), sino unos "lazos" un tanto caóticos, diferentes unos de otros, motivado por la inercia que traía. Por ese motivo las posiciones en cada "vuelta" son diferentes y en un momento tomará una dirección y una velocidad que la llevará suficientemente lejos como para que la atracción terrestre no la pueda recuperar.

Añado que, además, la atracción de la Luna puede desestabilizar el movimiento de un astro de estas características, aunque teóricamente sí podría haberse quedado en una órbita estable pero bastante más alejada que la Luna (como ocurre con muchos satélites capturados de Júpiter), moviéndose con referencia al centro de masas del sistema Tierra-Luna.








Precedentes

No es la primera vez que se descubre algo parecido, ya que en septiembre de 2006 se encontró otro asteroide, el 2006 RH120, que también había sido capturado por nuestro planeta (3 meses antes) y permaneció dando vueltas a su alrededor hasta septiembre de 2007. Por lo tanto, este sería el segundo caso, o la "tercera luna conocida" de nuestro planeta.

Si sigues este blog quizás te extrañe que se hable ahora de una nueva luna y que hubiese sido el segundo caso en que se ha descubierto algo así, porque hace casi 4 años traté un tema que podría parecer similar aunque no es lo  mismo: "Las otras lunas"

Se ha anunciado muchas veces que la Tierra tiene una segunda luna.
Incluso, ahora mismo hay varios asteroides que con frecuencia en los titulares de los medios de comunicación son calificados como satélites terrestres, aunque en realidad se trata de pseudosatélites o cuasisatélites, y son situaciones totalmente diferentes a la de 2020 CD3.

En los pseudosatélites también puede considerarse que geométricamente están dando vueltas a la Tierra (visto desde aquí), e incluso la atracción terrestre actúa en ocasiones impidiendo que se marchen, pero en realidad su movimiento es debido fundamentalmente a la atracción del Sol, se mueven en una órbita alrededor de nuestra estrella, pero casi a la par que la Tierra.
Movimiento relativo de un pseudosatélite alrededor de nuestro planeta. La explicación la detallé en el artículo "El asteroide amigo de la Tierra", que se enlaza a continuación.
Desde luego, es una situación mucho más curiosa y complicada que este caso de las lunas capturadas como 2020 CD3. Si te interesan estos temas, te invito a leer el artículo sobre "las otras lunas" citado antes, y estos otros:

El asteroide amigo de la Tierra.


La diferencia fundamental entre “pseudosatélites” y “satélites temporales” es que la causa de su movimiento es la atracción del Sol en los primeros, y de la Tierra (o el sistema Tierra Luna) en los otros. Pero hay un dato observable definitivo, y es que a los pseudosatélites geométricamente se les ve dar una vuelta alrededor de la Tierra cada año, mientras que en estos casos el periodo es muy variable, y éste en concreto parece que ha dado unas 8 vueltas, o más, en los 3 años que lleva junto a nosotros, tal como he dicho antes.

Volviendo a nuestra diminuta protagonista, parece que se han hecho estimaciones probabilísticas que indican que esta captura no es un fenómeno extraordinario, sino relativamente frecuente y que estadísticamente siempre podríamos tener en nuestro entorno alguno de estos acompañantes. Si no se han detectado antes (aparte del mencionado 2006 RH120) ha sido porque su tamaño, y en consecuencia su brillo, son casi insignificantes.
También hay una fuente que cita otro (el 1991 VG) pero que solo estuvo un mes, lo que hace difícil que llegara a circunvalar a nuestro planeta y más bien parece un coorbital terrestre como los pseudosatélites que quizás hubiera visto modificada levemente su trayectoria por la Tierra al pasar cerca de ella.

Origen y futuro de la lunita

Se ha especulado con que nuestra lunita 2020 CD3 en realidad sea el resto o un fragmento de alguna nave espacial de las que hemos lanzado desde nuestro planeta. Esto ya ocurrió con el asteroide J002E3 que se comprobó  que en realidad era la tercera etapa del cohete Saturno V del Apolo XII, y que el asteroide 2013 QW1 era también una de las etapas del lanzador que puso en órbita a la sonda lunar china  Chang´e 2. El mencionado 1991 VG también podría haber tenido este origen.
Resulta curioso que dos trozos de "chatarra" de estos cohetes hayan recibido nomenclatura de asteroides.
En estos dos casos, aunque en principìo se pensó en asteroides y se les dio nombre como tales, enseguida fue identificado su origen. También se sospechó el mismo origen en el citado 2006 RH120 pero luego se descartó.

En el caso de la actual miniluna, mientras la mayoría de las informaciones afirman que también se ha descartado ese origen artificial, en otros lugares se indica que se está analizando su reflectividad, porque sería un parámetro clave para aclarar este asunto.

Tanto los pseudosatélites como, casi con toda seguridad nuestra protagonista de hoy, pertenecen a un grupo más amplio de asteroides llamados ARJUNA, que siguen una órbita alrededor del Sol muy parecida a la de la Tierra: con el semieje mayor muy próximo a una unidad astronómica, una inclinación orbital pequeña y una órbita (al igual que la de nuestro planeta) casi circular con muy poca excentricidad. Eso hace que periódicamente, después de unos cuantos años, vuelvan a acercarse a la Tierra.

Es curioso, que aunque los astrónomos no se pongan totalmente de acuerdo en las trayectorias que 2020 CD3 está siguiendo en nuestra cercanía, se pueda saber cómo es su órbita alrededor del Sol, que aparece representada en estos diagramas obtenidos a partir de nasa.gov/orbits.

Órbitas de la Tierra (en color azul) y 2020 CD3 (en blanco) con las posiciones actuales (a esta escala coinciden en el mismo punto), en el año 2033, cuando nuestra protagonista orbitaría al Sol en la parte opuesta a la Tierra, y en 2047 cuando volverían a acercarse.
Según estas simulaciones los dos astros se aproximarían nuevamente en 2047 pero en esa ocasión 2020 CD3 no sería capturado porque el acercamiento se produce en un lugar en que las órbitas no están suficientemente próximas.
Sin embargo este programa de NASA utiliza siempre los parámetros actuales y no tiene en cuenta las pequeñas variaciones que casi con seguridad puedan producirse, incluso por la interacción actual con la Tierra. Por ejemplo, será totalmente determinante la fecha en que 2020 CD3 nos abandone, porque eso fijará el nuevo punto de partida para sus órbitas futuras.

Todo esto, que podrían parecer elucubraciones sin mucha lógica (sabemos lo lejano en el tiempo y espacio sin estar seguros de lo cercano), se debe a que si su órbita tuviese otras características, hubiera sido imposible que se quedara junto a nosotros un buen rato porque su trayectoria y velocidad le hubiera hecho pasar de largo.

- ¿Nos pueden afectar estas minilunas?

- Alguien ha propuesto que podrían ser explotados los posibles recursos mineros de estos asteroides que se quedan unas temporadas a nuestro alrededor, con un coste no excesivo. Como siempre en temas comerciales o económicos, si los gastos son menores que los beneficios, no tardarán en crearse empresas que se dediquen a estas cosas, aunque con 2030 CD3 no habría suficiente ni para llenar un vagón de mineral.

- Respecto al temor, siempre presente en muchas personas, de que un asteroide pudiera impactar causando una gran catástrofe, en estos casos no hay ningún peligro porque debido a su pequeño tamaño se volatilizarían en la atmósfera.

- Podría ocurrir que alguno de estos se quedara de manera definitiva, y entonces si, habría que decir que la Tierra tiene dos satélites naturales. De hecho muchos de los satélites de Júpiter y de Saturno serían asteroides capturados. Puede argumentarse que los dos planetas gigantes tienen muchísima mayor gravedad que el nuestro, y por ello atraerían a estos astros con más facilidad, pero incluso los dos únicos satélites naturales de Marte (Fobos y Deimos) son también asteroides capturados.
Los asteroides Fobos y Deimos, que también fueron capturados por Marte pero se quedaron allí definitivamente. Incluso el primero llegará a impactar contra el planeta dentro de millones de años. 
Marte al ser más pequeño y menos denso que la Tierra tiene mucha menor gravedad, pero está mucho más cerca del cinturón de asteroides, por donde circula la mayoría de estos pequeños astros.

Bueno, habrá que esperar a ver si nos dan nuevos datos dentro de unos meses para comprobar si 2020 CD3 continúa en nuestra compañía o tenemos que despedirnos de él hasta dentro de unos cuantos años.

7 comentarios:

  1. Muy bien Esteban .c..siempre completo, profundo y muy bien documentado.

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    1. Muchas gracias, Javier. Es una satisfacción teneros entre mis lectores.

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  2. Estupendo artículo Esteban, gracias como siempre por compartir tu sabiduría

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    1. Gracias a tí, Marta, por leerlo y valorararlo.

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  3. ¿Sería más fácil entender las órbitas imaginando la deformación del espacio-tiempo producido por las masas de Sol ,Tierra y Luna, o lo complicaría más?.
    saludos

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    1. Pienso que en estos casos, con astros de estas masas, no tendría sentido. Los movimientos a estos niveles se rigen totalmente con la Mecánica Newtoniana y creo que es así como trabajan todos los investigadores en estos campos. Pero además no hay que olvidar que el problema de tres cuerpos no está resuelto y siempre hay que simplificar los cálculos.
      De todas formas lo digo bajo mi formación matemática y no soy físico, por lo que se me podría escapar algún matiz. Le preguntaré a mi hijo Iván, y si me dice algo al respecto, lo comentaré. Gracias por el comentario.

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    2. Me comentan que quizás te refieras al símil de la sábana de superficie curvada con un peso central que suele utilizarse para simular la deformación del espacio-tiempo y visualizar los movimientos de un astro teniendo en cuenta la gravedad de otro.
      Me dicen que es solo un ejemplo que se suele utilizar para entenderlo, pero que los parámetros no se pueden ajustar a la realidad, y que sería imposible hacer un modelo para 3 o 4 cuerpos de masas tan diferentes.

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