Albireo, en el Cisne

miércoles, 11 de junio de 2008

Objetos cercanos a la Tierra

(Original publicado: sábado 17 de mayo de 2008)

En realidad lo que son cercanas (en algún punto) son las órbitas, por ejemplo como dos carreteras que se acercan e inclusive se cruzan en un paso a desnivel, pero no necesariamente en un momento dado, los vehículos están cerca de la intersección.

¿Por qué son importantes?

Porque en el futuro, la interacción con los planetas podría
disminuir la distancia entre las órbitas, e inclusive poner a unos de estos (Neos) en una trayectoria de colisión con la Tierra, con la Luna u otro planeta, como sucedió con el cometa Shoemaker-Levi 9 en 1994.
Ha sucedido en el pasado, sucede ahora mismo con objetos muy pequeños y desde luego, sucederá en el futuro.

¿Qué son?
Asteroides, cometas, meteoroides, depende de su formación, tamaño y tipo de materia de que estén hechos.

Los objetos menores del Sistema Solar, son los sobrantes de la formación de los planetas y sus satélites mayores.
Los cometas son fundamentalmente sobrantes de gases congelados y partículas que no lograron acumularse en los planetas gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).

Los asteroides son fragmentos sólidos (rocosos, metálicos o combinados) que quizás no llegaron a formar un planeta entre las órbitas de Marte y Júpiter, o que resultaron de la explosión de un protoplaneta en las primeras etapas de la formación del sistema.


Los meteoroides son el resultado de la molienda que se produce durante las colisiones de asteroides y de la liberación de partículas de los cometas cuando se acercan al Sol y sus hielos subliman. Cuando se incineran al atravesar por la atmósfera de la Tierra, constituyen los meteoros o estrellas fugaces.

¿Qué tamaño tienen?

Es variable, desde pequeños granos como la mayoría de los meteoroides, hasta un máximo esperado de unos 25 km, para los más peligrosos “NEOS”.

Desde luego también están los grandes asteroides con órbitas estables entre Marte y Júpiter, pero esos no son el objeto de esta entrada.

Como en una fábrica de muebles en que hay sobrantes de diferente tamaño, lo que más habría, quizás billones son granos de serrín, millones de colochos y pequeñas virutas, miles de recortes de tablitas, cientos de trozos de reglas, etc.

Se estiman como un millón de asteroides con un diámetro mayor a 40 m y unos 1100 con diámetro mayor de 1 km.
El asteroide 99942 Apophis (2004MN4) tiene 250 m de diámetro.

¿Cuánta masa?

La forma de los asteroides es irregular, pero para organizar una discusión supongamos una forma esferoidal, para así calcular su tamaño y masa.

Entonces si se tiene una estimación del diámetro, el volumen sería:
, lo que nos da 4,2 m3 para los de 2 m de diámetro, cuatro mil doscientos metros cúbicos para los de de 20 m, 4,2 x106 m3 para los de 200 m y así sucesivamente.

Para saber la masa tenemos que conocer la densidad; desde 1000 kg/m3 para hielo (cometas), 3500 kg/m3 para asteroides rocosos, hasta 8000 kg/m3 para un asteroide de hierro.

Así que la masa de un asteroide de 10 km de diámetro con una densidad de 5000 kg/m3 (posible mezcla de metal y roca), sería:


=

2618 billones de kilogramos, algo así como la masa de 262 miles de millones de locomotoras de 10 toneladas.

¿Cuánta energía?
La energía del objeto en sí es puramente cinética .

Para calcularla necesitamos conocer la masa y la velocidad. Por ejemplo, el asteroide Apophis tiene una masa es 2,10x1010 kg y su velocidad de impacto al entrar en la atmósfera de la Tierra se ha estimado en 12,59 km/s. Entonces



Si dividimos esto por 4,184 x1015 nos da 398 megatoneladas de TNT, o si le parece unas 26000 hiroshimas (desde luego sin el componente radiactivo.)

A esto debe agregarle entre otras cosas el trabajo de compresión, supongamos que adiabática, de la atmósfera delante del asteroide, el cual contribuye a aumentar la energía interna de sus gases, subiendo su temperatura y provocando explosiones e incendios.

¿Qué han hecho en el pasado?

Los cráteres de impacto que vemos en la Luna, Marte y los satélites de los planetas, inclusive en algunos asteroides, han sido causados por colisiones de cometas y asteroides.
En la Tierra se han catalogado más de cien cráteres de impacto. Entre los más conocidos está el Barringer en Arizona formado hace unos 50 000 años y el
Chicxulub en Yucatán, México, supuestamente de unos 63 millones de años .

Es oportuno también citar el evento o explosión de Tunguska, en Siberia, Rusia, ocurrido hace 100 años, precisamente el 30 de junio de 1908.

Los científicos consideran que dada la composición de cometas y asteroides, rica en agua y compuestos de carbono, posiblemente contribuyeron a formar los océanos y la atmósfera primitiva de la Tierra (y quizás de Marte y Venus), incluyendo la bioquímica necesaria para la vida que conocemos.
Durante la época de fuerte bombardeo de estos objetos, mantuvieron a raya el
desarrollo y evolución de la vida, contribuyendo a la causa de algunas extinciones de especies, por ejemplo la de los grandes dinosaurios hace unos 63 millones de años.

¿Y en el futuro?

La probabilidad de que a usted lo golpee un meteoro es infinitamente pequeña, sin embargo hay reportes de personas que han presenciado de cerca su caída e incluso han recogido el meteorito.

Los científicos consideran que la atmósfera nos protege de meteoros de unos 40 m de diámetro o menos (de unos 3 megatones), pues se incineran o se rompen en porciones muy pequeñas. La probabilidad de que la Tierra tenga este tipo de encuentro es 1 en 150 años.

Los de 50 m a 1 km de diámetro (unos 10 megatones), que podemos encontrar uno cada 250 años pueden causar fuerte daño a escala local, por ejemplo destruir un pueblo.

Mayores de 5 km de diámetro, esperamos uno cada uno a dos millones de años. Su energía es como de un millón de megatones y son capaces de producir daño ambiental a escala global, posiblemente un prolongado descenso de temperatura, pérdida de cosechas, causar hambre y muerte.

De 15 km de diámetro en adelante (100 millones de megatones), cuya probabilidad de colisión es aún más pequeña, entre otras cosas por ser más escasos, son capaces de producir extinciones masivas de especies.


¿Qué se puede hacer?

Mantener un ojo sobre las rocas espaciales

Mantener y mejorar el sistema de vigilancia que ya existe, para tratar de descubrir todos los objetos en órbita cercana a la Tierra. Catalogarlos, conocer sus características físicas y orbitales para determinar su potencial peligro y mantenerlos vigilados.

Hay varios programas y observatorios en la Tierra que tratan de hacer la tarea anterior, entre ellos LINEAR, y Spacewatch.

En los últimos años se ha encontrado objetos que se han acercado a una distancia menor que la órbita de la Luna, algunos descubiertos después del encuentro cercano.
Si se descubre un objeto potencialmente peligroso, se espera que sea con al menos unos 10 años antes del encuentro, lo que dará tiempo para diseñar y llevar a cabo un plan para desviarlo, preferiblemente sin romperlo en pedazos.


¿Qué riesgo corremos?

El asteroide Apophis tendrá un encuentro cercano con la Tierra el 13 de abril de 2029, a solo 38000 km del centro de la Tierra, lo cual perturbará su órbita de una manera que aún o se define, pero que tiene una posibilidad de ponerlo en colisión en el año 2036. La probabilidad de impacto calculada es 2,2 x10-5 (¡una en cuarenta y cinco mil posibilidades!)

El problema mayor lo constituyen asteroides de unos 100 m de diámetro, que por su propio tamaño no se descubran con suficiente antelación, sino cuando ya no se puede hacer más que esperar el golpe.

Con el programa en línea ES2506 Impact Calculador puede hacer algunos cálculos tomando en cuenta varios parámetros típicos de un impacto.

Al momento no se conoce ningún objeto que esté en real trayectoria de colisión con la Tierra, pero...



lunes 12 de mayo de 2008

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