sábado, 26 de abril de 2008

Un insecto en el parabrisas de Apophis

En la entrada sobre el trabajo de Nico Marquardt (Apophis, Nico y el billar Astronómico) comentamos que según la NASA el choque de un satélite artificial contra Apophis sería semejante al de un insecto contra el parabrisas de un auto. Pongamos números para comprender esto.

Consultando la página de NASA con datos sobre Apophis vemos que su masa* estimada hoy es de 2,1 × 1010 kg o sea 21 millones de toneladas y una velocidad de 31 km/s. Un satélite artificial geoestacionario puede tener una masa de 1000 kg (1 tonelada) en promedio y su velocidad orbital es en torno a los 3 km/s. Más importante es comparar la energía cinética, o sea la energía del movimiento, que es definida como el producto de la masa por la velocidad al cuadrado dividido por 2. La energía cinética del satélite es 4,7 × 109 Joules o 4,7 mil millones de Joules. Haciendo la misma cuenta para el asteroide encontramos que la energía de este es de 9,6 × 1018 Joules o 9,6 trillones de Joules. Puede hacerse la misma cuenta para un insecto de 5 g de peso que vuele a 1 m/s chocando contra un auto de 1 tonelada que se mueve a 60 km/h. En este caso la energía del auto es alrededor de 140.000 J, mientras que la del insecto de 0,0025 Joules.

Qué es lo que queremos decir con todos estos números? La relación (cociente) entre masas de los objetos en colisión nos da una idea de los daños esperados, mejor aún es utilizar la energía cinética. Cuanto menor es el cociente el daño esperado será mayor. El auto es 200.000 veces más pesado que el insecto, mientras que el asteroide es 20 millones de veces más pesado que el satélite. Por esta cuenta esperamos que un insecto genere más daños en un auto que el satélite en el asteroide. Si comparamos las energías, 2.000 millones para el sistema asteroide/satélite contra 55,5 millones para el sistema auto/insecto, vemos que aquí también un insecto debería ocasionar más daños al auto que el satélite al asteroide. Yendo por las rutas en auto todos hemos experimentado la colisión contra insectos y así podemos entonces dar una dimensión humana a los cálculos de la NASA.

En realidad en el informe de NASA se dice claramente que existe una gran incertidumbre en parámetros físicos importantes, como por ejemplo la masa del asteroide , y que no esperan mejorar estos indicadores hasta que puedan hacerse medidas más precisas por medio de telescopios en 2011 o con radar en 2013. Y aunque pueda parecer que Nico tuvo gran cuidado en estimar la incidencia de un fenómeno que parece tan insignificante (la colisión con un satélite artificial) es bueno destacar que la NASA está considerando hasta la forma en que la radiación solar (la luz que incide sobre el asteroide) es capaz de cambiarle su órbita. El asteroide tiene una órbita que se pasea entre la Tierra y Venus (pueden ver una simulación aquí) pero por suerte para todos nosotros se mantiene a bastante distancia. Por ahora la probabilidad de impacto en 2029 es de 1 en 45.000 mientras que la incertidumbre en los factores físicos no permite prever qué ocurrirá 7 años más tarde cuando en 2036 ocurra un segundo encuentro muy próximo. En una próxima entrada prometo mostrar porqué es importante considerar la presión de radiación (luz incidente) sobre el asteroide para calcular su trayectoria y también cual sería el efecto neto por la colisión con el satélite.

Me pregunto cuantas veces Apophis pasó cerca de la Tierra? Imposible saberlo. Pero es un excelente ejemplo de los peligros que hay en el Cielo. No para desesperarse, sino para mantenerse vigilante y buscar soluciones con calma.


* De una forma aproximada puede pensarse que la masa es el peso del cuerpo. Sin embargo el peso es relativo, lo sabemos todos. Cuando entramos en una piscina sentimos el empuje del agua que nos hace más livianos. También los ascensores, cuando arrancan o paran nos hacen sentir diferente peso. Los astronautas sobre la Luna saltan más alto que los atletas olímpicos. Por eso en física se prefiere el uso de masa que es universal y (si no consideramos los efectos relativísticos) constante.

Joule es la unidad de energía en el Sistema Internacional.

2 comentarios:

Bruno Ribeiro de Lima dijo...

Guillermo, gostaria de parabenizá-lo pelo blog. Sou aqui do Brasil e não perco uma postagem qualquer. A física em si, atrelada aos mistérios e grandiosidades que tem o Universo nos serve de mínimo parâmetro a saber o que está por vir. E você procura sempre mostrar de forma clara e acessível a leigos os mistérios acerca dos meteoritos e asteróides em geral. Parabéns pelo blog, e continue sempre assim.Um grande abraço, Bruno.

Guillermo Giménez de Castro dijo...

Muito obrigado por seu comentário Bruno. Esse é o objetivo do Blog, levar de forma didático as informações científicas a todo mundo usando, sempre que possível, fontes primárias como os próprios artigos científicos. Seu comentário dá forças para continuar o esforço. Um abraço, Guillermo