Torino 0

2012 y sus Profecías

2011-06-20T21:56:00.002-03:00

Mi silencio durante los dos últimos años, se debió a un proyecto que me requirió más tiempo del que inicialmente había imaginado. Ese proyecto llegó a su fin (casi) y por eso puedo volver a escribir sobre asteroides.

En este post, entonces, quiero divulgar el web-book 2012: La Hora Última, un site escrito como un libro, dedicado a las profecías de Fin de Mundo para el año 2012. Mi intención, tal como la de este blog, es llevar a los lectores información científica sobre cuestiones como el calendario e historia del pueblo maya, así como los supuestos peligros de la actividad solar, la inversión del campo magnético terrestre y el chorro de la Vía Láctea, que estarían amenzándonos en el año 2012. Para escribirlo revisé la bibliografía más reciente sobre estos temas e intenté explicarla de la forma más amena posible. Decidí hacer un site especial, en primer lugar porque el tema lo merece y en segundo porque entendí que el formato blog no servía. Tal vez consiga un editor que lo convierta en un impreso, hasta tanto, les agradeceré que lo divulguen tanto cuanto puedan.

Y espero que les guste y el esfuerzo haya valido la pena.

Apophis: Fear No More!

2009-10-08T23:08:00.003-03:00

Fueron divulgados nuevos resultados sobre la órbita de Apophis. Y ellos confirman nuevamente que el asteroide no será una amenaza para la vida en la Tierra. Descartada ya la colisión de 2029, ahora nuevas observaciones y cálculos mejorados demuestran que las probabilidades de caida de Arcangel de la Destrucción sobre la Tierra en 2036 son de 4 en 1 millón. Es decir, del orden de ganar un premio en la lotería.

Cuando él se aproxime de la Tierra en 2036, su distancia será la de un satélite geoestacionario mas o menos, a 29.450 km. En 2068, nuevamente hará una aproximación a la Tierra, pero con los nuevos cálculos, las probabilidades de colisión son de 3 en 1 millón. Los nuevos cálculos fueron posibles gracias a nuevas observaciones realizadas con un telescopio de 2,23 m (88") instalado en el monte Mauna Kea en Hawaii.

Dentro do círculo, Apophis, el asteróide maldito

Con esta nueva información, Apophis mas que nunca es un Torino 0. En la lista del programa Space Guard de la NASA continua sólo un objeto con nivel Torino 1. Y la moraleja de esta historia es que ahora puedo ir cerrando mi blog. Al final, él surgió cuando y porque Apophis fue noticia en abril de 2008. Ahora que el destino del asteroide está definitivamente divorciado del nuestro, puedo irme a domir tranquilo...

Bueno, nada de eso, Torino 0 continuará brindando informaciones sobre NEOs.

Más informaciones sobre Apophis

Asteroid Watch Sitio de divulgación Científica del JPL
Near-Earth Object Program Sitio con informaciones técnicas del JPL

Meteorito o Chatarra Espacial?

2009-10-02T19:37:00.006-03:00

Ocurrió el pasado domingo 27 de septiembre, a la tardecita, al sur de la ciudad de Mendoza (Argentina), casi encima de la localidad de General Alvear. Un objeto cayó del cielo, se escuchó un estruendo, se vio una estela de gas inflamado, algunos afirman que tembló la tierra y luego el silencio y el misterio. Vean este video casero de Matias Hardy.

Estela de gas que dejó el bólido que atravesó los cielos mendocinos el domingo pasado. (Foto publicada por LaNacionLine, autor: Pablo Cagnasso)

Esperé unos días antes de mandar este post porque quería tener un poco más de información. Lo cierto es que casi una semana después no parece haber nada nuevo. El meteorito no fue encontrado. De hecho no parecía un meteorito, viendo la estela, parece más el rastro de un cohete. Buscando en el Astronomical Picture of the Day de la NASA encontré la siguiente imagen tomada el 19 de septiembre de 2002 (casi 9 años antes del fenómeno mendocino). Allí dicen que la estela fue producida por un coehete Minuteman III de combustible sólido lanzado poco antes.

Estela dejada por un cohete Minuteman III lanzado el 19 de septiembre de 2002 desde la base aérea de Vanderberg

La coincidencia entre las dos fotos es llamativa y parece tratarse del mismo fenómeno. No soy el único que así lo cree. De la misma opinión es el Dr. Jaime García del Instituto Copérnico en Mendoza. Aunque más difícil saber es cual es el cohete que pudo haber caido cerca de Mendoza.

En el sitio Mendoza Opina se menciona la caida de un carguero espacial ruso, el Progress M-67, lanzado el 24 de julio con destino en la Estación Espacial Internacional, a la que se acopló el 28 de julio, y, según el sitio de la Federación Astronáutica Internacional se separó el 22 de septiembre. Sin embargo leo en el sitio Satellite News Digest (también confirmado en otros sitios de noticias) que su re-entrada ocurrió el martes 29 de septiembre y cayó en algún lugar del Pacífico próximo a Nueva Zelandia. Además de no coincidir la fecha, el fenómeno debería haberse visto en Chile también. No parece que sea el caso.

En conclusión, sigo sin poder descifrar este enigma. Pero creo que lo más probable es que se trate de chatarra espacial.

El río Paraná y el Sol (ST)

2009-08-16T18:51:00.005-03:00

Sabemos que el clima terrestre es un sistema complejo, no lineal, tal vez hasta caótico,o sea impredecible. Lo que llamamos equilibrio probablemente no sea más que una sucesión de estados de equilibrio inestable: pequeñas perturbaciones lo colocan en una situación muy alejada de la actual. Sistemas así de complejos son difíciles de estudiar y siempre debemos ir con piés de plomo antes de emitir cualquier conclusión: de hecho en ciencia nunca hay conclusión, es un proceso dinámico en el que vamos aprendiendo poco a poco.

Las influencias del Sol sobre el clima terrestre aún están por ser demostradas, más allá de saber que la energía total recibida en la Tierra representa el mayor input que tenemos. A lo largo de milenios, el Sol viene emitiendo cada vez menos energía: en comparación con el origen del sistema solar, un 30% menos. Pero en escalas más humanas, aquellas que nos interesan más porque afectan a la economía, el desconocimiento es mayor. Una forma de buscar estas relaciones es por medio de análisis estadísticos, utilizando por ejemplo correlaciones, esto es observar si dos series temporales varían de acuerdo (correlación), en desacuerdo (anticorrelación) o sin ningún acuerdo. Es así que tomamos como un patrón de medida del ciclo solar el Índice de Manchas Rg, número que representa la cantidad de manchas sobre la superficie solar. Rg varía de día en día y le conocemos un período de aproximadamente 11 años de variación al que llamamos Ciclo Solar. Muchos otros ciclos son sospechados, pero aún no bien demostrados.

Si a esta serie temporal de datos la comparamos con otra que se refiera al clima, podemos extraer conclusiones sobre la relación entre la actividad del Sol y la de nuestra atmósfera. Así se ha hecho con diversos parámetros, como el índice pluviométrico, la intensidad de los monzones, la extensión de las sequías, etc.

Hace muy poco, unos colegas de Buenos Aires publicaron en la revista Physical Review Letters un artículo en el que proponen que la actividad solar medida en escalas de décadas modula el caudal del río Paraná en Argentina. Solar forcing of the stream flow of a continental scale South American River (o Forzante solar del caudal del un río de escala continental sudamericano), escrito por Pablo Mauas, Eduardo Flamenco y Andrea Buccino, publicado en la edición del 17 de octubre de 2008, muestra esta relación de forma muy convincente al comparar las variaciones temporales de ambas series después de filtrarles las variaciones más rápidas (por ejemplo el ciclo de 11 años) y más lentas. La correlación es tan buena que sirve para predecir el comportamiento del río.

De todas formas en escalas más rápidas el factor más importante en el caudal del Paraná es la temperatura del Océano Pacífico en las costas de Perú, o sea los denominados El Niño y La Niña.

Después de leer el artículo nos llenamos de dudas. Qué puede estar en la raíz de esta relación entre el Sol y el Río Paraná que se muestra en escalas de décadas, pero no de años? Cuántos otros fenómenos pueden estar así también, insospechadamente modulados por la acción del Sol? Recién estamos comenzando a comprender nuestro lugar en el Universo, nos falta mucho por comprender.

Nueva colisión sobre Júpiter

2009-07-23T23:27:00.011-03:00

A 15 años de la caída del cometa Shoemaker Levy 9 (SL9), de la que dimos cuenta en la entrada anterior, un nuevo objeto cayó sobre Júpiter dejando una mancha negra. El descubrimiento fue hecho por Anthony Wesley, un astrónomo aficionado australiano, el 19 de julio, usando un telescopio de 14.5 pulgadas.

Anthony Wesley y su telescopio

Anthony estaba tomando imágenes de Júpiter a la medianoche, el cielo estaba poniéndose feo para observar, pero de repente se dio cuenta que había una mancha negra sospechosa. Siguió tomando fotografías que le mostraron que la mancha rotaba a la misma velocidad que las otras (Júpiter tiene un período de unas 9 horas, así que su rotación es fácilmente visible), esto indicaba que la mancha estaba sobre la superficie y que no se trataba de una sombra. Luego de hacer varias tomas, Anthony corrió a divulgarlo por el mundo. La noticia tuvo amplia divulgación en la prensa.

Imagen tomada por Anthony con su telescopio. El pequeño círculo negro arriba a la derecha es la mancha "sospechosa", supuestamente creada por la caída de un asteroide o cometa.

Una imagen aumentada destacando la mancha.

Qué increíble coincidencia! Quince años después del evento del SL9, otro objeto, un cometa pequeño o un asteroide, cayó también en el hemisferio Sur del planeta (las imágenes están invertidas). Tal vez un aviso de que estos fenómenos son más comunes de lo que pensábamos. Para más informaciones pueden entrar en el site de Anthony directamente, en el siguiente link. En una entrada posterior nos referiremos a la sorprendente cantidad de cometas que caen al Sol descubierto por una sonda de exploración solar.

Shoemaker Levy y Júpiter

2009-07-18T11:03:00.025-03:00

En estos días la prensa recuerda con gran despliegue la llegada de la misión Apollo 11 a la Luna. Se cumplen 40 años de la realización de uno de los sueños más antiguos de la humanidad. Un pequeño paso para un hombre. Un gran salto para la humanidad según palabras de Neil Armstrong, comandante de la misión y primero en posar los piés en suelo lunar, es la frase que resume aquella epopeya de la que, de una manera u otra, todos los contemporáneos nos sentimos participantes.

Hace 15 años, cuando se celebraban los 25 años de la misión Apollo 11, ocurrió un hecho astronómico de singular importancia y que también llamó la atención de todo el mundo. El 16 de julio de 1994 el Cometa Shoemaker Levy 9, (SL9) o mejor dicho, sus destrozos, comenzaron a impactar en la superficie de Júpiter produciendo un espectáculo de singular belleza y, a mi entender, importantes consecuencias sociales.

Carolyn y Eugene Shoemaker descubrieron junto con David Levy un cometa el 24 de marzo de 1993 usando un pequeño telescopio de 40 cm de diámetro del Observatorio de Palomar en California. El cometa orbitaba en torno de Júpiter y estaba conformado por un tren de fragmentos. Un año antes se había aproximado tanto del planeta que las fuerzas de márea lo partieron. Los cálculos mostraron que un año más tarde todos los fragmentos irían a impactar sobre la superficie joviana.

Fotografía del Cometa Shoemaker-Levy 9 tomada por el Hubble Space telescope el 17 de mayo de 1994. Los 21 fragmentos se distribuían a lo largo de más de 1 millón de kilómetros.

Todos los telescopios apuntaron hacia Júpiter para capturar cada una de las colisiones. La estrella del momento fue el Telescopio Espacial Hubble, cuya óptica acababa de ser reacondicionada; mientras que la Internet hizo su estreno como el vehículo que permitió la distribución de las imágenes rapidamente por todo el mundo. Fue una fiesta de la astronomía que comenzó el 16 de julio, fecha en que cayó el fragmento A, hasta el 22, cuando cayó el último fragmento, rotulado de W.

Fotografía en luz ultravioleta de Júpiter tomada por el Telescopio Espacial Hubble el 21 de julio de 1994. Están identificados los distintos impactos observados.

La observación de los impactos permitió conocer mejor la atmósfera de Júpiter y la conformación del cometa. Pero mucho más allá de estas conclusiones científicas, colocó abiertamente ante la opinión pública el peligro de las colisiones de asteroides y cometas. Hasta ese momento la cuestión no era considerada de manera muy aprensiva, ni siquiera por la comunidad astronómica^†. De repente el SL9 nos despertó la curiosidad y el miedo, surgieron planes de inspección de los cielos, y en el ámbito popular libros y películas.

Sin embargo en los últimos 400 años, el SL9 es el único que hemos visto en vivo y en directo caer sobre un planeta. Júpiter funciona como un atractor de estos objetos. De alguna manera la distribución de planetas en el Sistema Solar crea un escudo para la Tierra: los planetas mayores (con mayor poder de atracción gravitatoria) están hacia afuera. La Tierra está en el medio de los planetas terrestres, y además la Luna, aunque menor que la Tierra, es capaz todavía de atraer una proporción no desdeñable de NEOs.

De alguna forma, este blog es un hijo del Shoemaker-Levy 9. Más allá de cualquier consideración científica o social, para mí aquel fue uno de los espectáculos más hermosos que me tocó ver^*.

† Incluso durante los días del SL9, recuerdo que un conocido astrónomo argentino dijo por TV que era más probable que un mono escriba el Quijote a que un cometa caiga en la Tierra. Independientemente de la corrección del cálculo de probabilidades, la frase demuestra la desidia de la comunidad hacia la cuestión.

* En la República Argentina, aquella semana hubo un acontecimiento que consiguió eclipsar a todos los demás: un atentado a una institución judía en la ciudad de Buenos Aires cegó la vida de 84 personas el 18 de julio de 1994. El atentado a la AMIA, cuyas repercusiones se arrastran hasta hoy, me hizo vivir como cronista amateur, una de las semanas más angustiantes de mi vida.

Vulcanismo y Extinción en masa

2009-05-31T23:35:00.006-03:00

Como ya comentamos en otras entradas, la hipótesis de que las extinciones en masa fueron provocadas por la caida de gigantescos meteoritos se convirtió en las últimas dos décadas en ley probada. La ciencia, ya lo dijimos sin embargo, está siempre expuesta al mecanismo de prueba y sus conclusiones pueden en cualquier momento ser revistas.

En otra entrada comentamos un trabajo que niega la relación entre el cráter de Chicxulub y la extinción de los dinosuarios. Un nuevo artículo, publicado en la revista Science el viernes pasado, va en la misma dirección al encontrar nuevas evidencias de que una extinción en masa ocurrida hace 260 millones de años, al final del período Pérmico, habría sido provocada por una actividad volcánica inusual.

El trabajo, Volcanism, Mass Extinction, and Carbon Isotope Fluctuations in the Middle Permian of China, (Vulcanismo, Extinciones en Masa y fluctuaciones de isótopos del carbón en el Pérmico Medio de China) de Paul B. Wignall e colaboradores (Science, vol 324, pag 1179, 29/05/2009) fue realizado en base a registros estratigráficos obtenidos en China, en la provincia de Sichuan, Yunnan y Guizhou (donde el año pasado un sismo de singular fuerza mató a decenas de miles de personas) y basicamente comprueban la proximidad espacial y temporal de los dos fenómenos: una intensa actividad volcánica y la extinción de un gran número de especies. Para los autores la cercanía de ambos eventos es una prueba de la relación causa efecto.

La extinción del Pérmico (o también llamada extinción guadalupiense) fue una de las más severas. Las estimaciones actuales son de que apenas un 5% del total de especies sobrevivió, mientras que en las demás extinciones masivas, sólo fue diezmado un 50%. Aunque por años la única causa apuntada fue una larguísima actividad volcánica, en 2006 fue encontrado un gran cráter en la Tierra de Wilkes (Antártida) que apuntala la idea de que la caída de un enorme meteorito causó un disturbio sísmico severo. Sin embargo la extinción ocurrió durante un período muy prolongado, por lo que un evento explosivo no podría por sí sólo explicarla.

Más evidencias son necesarias, aunque todo indica que la Tierra se convirtió por millones de años en un lugar muy poco confortable para vivir. A pesar de ello, la vida continuó, tal vez porque, como dijo George Stewart, La Tierra Permanece.

La Hora Última

2009-04-29T23:35:00.003-03:00

Caro lector, las limitaciones que yo mismo me impuse al escoger el tema de este blog estaban resultando cada vez mas frustrantes. Aunque el miedo a la caída de un asteróide es muy frecunte, otros miedos relacionados con la ciencia son tan o mas importantes. Mi intención cuando creé Tornino 0 era, en realidad, hablar de los miedos innecesarios, infundados, e perniciosos en que parece vivir una porción significativa de la población.

Por ese motivo abrí un blog (en realidad dos, porque tiene también la versión en portugués) llamado La Hora Última cuyo tema son las profecías de fin del mundo y su credibilidad a los ojos de un científico. El arte no será ajeno al blog, intentaré de alguna forma traer la mirada del poeta, del cineasta, del fotógrafo, para contrabalancear mi racionalismo, y si no les gusta mis silogismos, por lo menos tal vez les gusten mis preferencias artísticas.

En principio no voy a parar con Torino 0 (que está cumpliendo 1 año esta semana!), pero no dejen de acompañar La Hora Última, porque tal vez, no sea esta la última hora.

Quien mató a los dinosaurios?

2009-04-27T23:22:00.014-03:00

Desde que en 1980 el físico y premio nobel Luis Álvarez y su hijo, el geólogo Walter Álvarez, especularon que los grandes saurios fueron exterminados por el cambio climático creado por un inmenso impacto de meteorito, la hipótesis fue ganando credibilidad al punto de que hoy en día se la considera una teoría comprobada. La hipótesis de los Álvarez recibió un apoyo inesperado en 1990 cuando fue localizado el cráter del meteorito que causó la extinción en masa, en la península de Yucatán (México) en la región conocida como Chicxulub. El arma homicida fue encontrada, el caso fue resuelto.

La memoria colectiva guarda hoy en día la certeza de que grandes meteoritos acaban con la vida en la Tierra; la literatura y el cine abordaron el tema de forma frecuente, la alarma popular creció. Si un evento de ese tipo ocurrió en el pasado, puede repetirse en el futuro. Algunos hasta piensan de que podría ocurrir de forma periódica. Y así es que creamos programas para escudriñar el cielo en busca de asteroides asesinos.

Sin embargo, no todos aceptan la hipótesis de los Álvarez. Entre ellos Gerta Keller de la Universidad de Princeton, en los EEUU. Y hoy apareció publicado un artículo suyo en la revista inglesa Journal of the Gelogical Society, que pone en jaque mate a la teoría catastrófica exógena. Básicamente, dice Gerta, Chicxulub no tiene nada que ver con la muerte de los dinosaurios. El trabajo en cuestión lleva el título: New evidence concerning the age and biotic effects of the Chicxulub impact in NE Mexico, (o Nuevas evidencias sobre la edad y los efectos bióticos del impacto de Chicxulub), sus autores son G. Keller, T. Adatte, A. Pardo Juez y J.G. López Oliva y fue publicado en el volumen 166,3, páginas 393 y subsiguientes de la revista Journal of the Geological Society.

La noticia está dando vueltas la Tierra y los medios de información le han dado algún destque (a pesar de las preocupaciones con la gripe porcina). Lamentablemente yo no leí el artículo de Gerta y sólo puedo comentar aquí lo que ha sido publicado en la revista electrónica de la Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (link al artículo de FAPESP).

Gerta y sus colaboradores realizaron análisis estratigráficas que les permitieron llegar a las siguientes conclusiones:

El estrato correspondiente a la extinción en masa de los dinosaurios es completamente diferente y 300.000 años posterior al del cráter de Chicxulub.
En el estrato correspondiente al cráter no hay evidencias de extinción en masa.

La conclusión número 1) nos dice solamente que el mayor sospechoso no sería quien acabó con los dinosaurios. Así que a buscar un nuevo serial killer.

Pero la segunda conclusión es mucho más impactante y podemos resumirla así: el asteroide que cayó en Chicxulub no produjo una catástrofe. Por el tamaño del cráter se estima hoy en día que el asteroide que cayó en Yucatán debería haber medido unos 10 km de diámetro y liberado unos 100 millones de Megatones (las bombas termonucleares más poderosas liberan unos 50 Megatones). Sin embargo toda esa energía depositada en un único punto sobre la superficie de la Tierra, no acabó con la existencia de ninguna especie dice Gerta en su informe.

Como dije antes, no leí el artículo aún (y no será fácil que lo haga porque la revista no posee una versión electrónica), pero si lo publicado por la prensa es una interpretación correcta del trabajo científico, y si este trabajo es confirmado, sus resulatdos son de gran importancia y demuestran que estamos lejos de comprender los mecanismos que son capaces de alterar de forma significativa el clima terrestre y su biosfera.

Nuestro Mediocre Sol II

2009-03-15T21:49:00.006-03:00

Resumiendo el post anterior, nuestro Sol fue considerado en los últimos siglos, una estrella mediocre, común, sin características particulares. Sin embargo en los últimos años aparecieron evidencias que muestran que el Sol presenta propiedades sutilmente poco comunes, pero que podrían tener un fuerte impacto en la evolución de la vida, y principalmente, de la civilización. Guillermo González los resumió en un artículo escrito hace 10 años (Is the Sun Anomalous?, Astron. & Geophys., v40,5, p25-29, 1999) y aquí presentamos las principales conclusiones.

En un radio de 10 parsecs (32,6 años luz) el 88% de las estrellas tuvo una luminosidad original al momento de formación menor que la del Sol. Correspondientemente su masa también fue menor. En otras palabras, el Sol es una de las estrellas más masivas del grupo cercano de estrellas.
Muchas veces comentamos que el Sol tiene un ciclo de actividad de 11 años, alternando períodos de calma (como en este momento) con períodos de intensa producción de explosiones o fulguraciones y de eyecciones de masa coronal. Este ciclo se refleja en una variación del brillo solar. Las estrellas próximas a nuestro entorno muestran ciclos semejantes, sin embargo sus variaciones son mucho mayores. En otras palabras, el sol es más estable que sus compañeras cercanas.
El Sol parece mostrar una mayor abundancia de Oxígeno y Hierro y una carencia de Carbono, respecto de las estrellas con su misma distancia al centro de la Galáxia (las abundancias varían de acuerdo a la distancia al centro galáctico).
El Sol se mueve a una velocidad relativamente baja respecto de la Posición Local Standard de Reposo (o Local Standard of Rest en inglés). La velocidad del Sistema Solar es de 13,4 km/s, mientras que el promedio de 37 estrellas con edades entre 3.000 y 6.000 millones de años es de 42 km/s con una desviación estándard de 17 km/s. En otras palabras, el 66% de las 37 estrellas, tiene una velocidad entre 25 km/s y 69 km/s. Unicamente una estrella del conjunto de 37 tiene una velocidad menor que la del Sol.
El Sol se encuentra a unos 10 - 12 parsecs (32,6 - 39.1 años luz) de distancia del plano galáctico, lo que puede considerarse una coincidencia porque el Sol pasó la mayor parte de su tiempo a una distancia mayor (40 parsecs). La coincidencia es que hace relativamente poco tiempo que se ubicó tan próximo del plano de la Galáxia.
La velocidad del Sol respecto del Centro Galáctico es muy cercana a la de corrotación, o sea, la velocidad que tiene el brazo espiral de la Galáxia.

Que implicancias tienen estas características para nosotros? El hecho de tener más masa y brillo permite que los planetas con posibilidad del albergar vida (la zona habitable del Sistema Solar) se ubiquen a una distancia mayor, lo que evita que el llamado Acoplamiento de Marea ocurra en menos de 4.500 millones de años (edad de la Tierra). Además, una distancia mayor disminuye los problemas con la radiación ionizante que es emitida por el Sol principalmente en épocas de máxima actividad. Actividad que, por otra parte, no parece ser tan intensa como en otras estrellas próximas.

Una mayor abundancia de Hierro implica que la nube de la que se formó el Sol (y el resto del Sistema Solar) tenía más elementos pesados, que son los necesarios para formar planetas rocosos como la Tierra. El elemento más abundante en la Tierra es probablemente el Oxígeno, en forma molecular o en óxidos. El Carbono no es abundante, pero juega un rol muy importante en el Efecto Invernadero que regula la temperatura de la superficie de la Tierra. Una mayor cantidad de Carbono podría haber producido mayor CO₂ y con ello desatar un efecto descontrolado como sobre la superficie de Venus.

Por último la posición y velocidad del Sol respecto a la Vía Láctea. El hecho de girar a una velocidad próxima a la de los brazos espirales de la Galáxia, hace que los cruces sean poco frecuentes, lo que contribuye a que se aproxime poco de Supernovas (estrellas que explotan) y de nubes de gas que puedan pertubar la Nube de Oort produciendo lluvias de cometas que ponen en peligro la vida en la Tierra.

No vamos explorar aquí las derivaciones de estos trabajos para la existencia de Vida (o Inteligencia) más allá de la Tierra. De todas maneras poco sabemos de que se trata la Vida, así que resulta siempre muy especulativa cualquier conclusión. Más importante es ver como parece estar todo muy relacionado: de las características del Sol llegamos a la probabilidad de lluvias cometarias. Encontrar y comprender estos lazos correctamente es parte del trabajo del científico. La Ciencia es el Arte de encontrar las Conexiones.

Nuestro Mediocre Sol

2009-03-10T23:36:00.007-03:00

En la década del 80, el recordado Carl Sagan, gustaba de suponer que miles de mundos deberían estar habitados por seres inteligentes porque: 1) el número de estrellas en el cielo es muy grande y 2) nuestro Sol es mediocre, o sea no tiene características particularmente destacadas. El Principio de Mediocridad, como a él le gustaba llamarlo, era un aliento a la búsqueda de Inteligencias Extraterrestres, programa más conocido por su sigla en inglés: Search for ExtraTerrestrial Inteligence (SETI).

La ciencia, sin embargo, requiere de demostraciones, cuanto más rigurosas, mejor. A veces, por falta de estudios suficientes, una hipótesis es aceptada temporalmente. Pero el tiempo llevará a mostrar si la misma es correcta o no. Poco a poco, como suele ocurrir en las investigaciones científicas, se fue acumulando un cuerpo de evidencias que tienden a demostrar que Sagan, esta vez, estaría errado, que nuestro Sol, no es tan mediocre y por lo tanto, no habría tantos millares de estrellas capaces de alumbrar vida en el Universo.

En un artículo de divulgación para la revista Astronomy & Geophysics, Guillermo González, publicó en 1999 un resumen del conocimiento que tenemos del Sol comparado con estrellas semejantes que se encuentran a corta distancia nuestra (G. González, Is the Sun Anomalous?, Astron. & Geophys., v40,5, p25-29, 1999). En primer lugar recordamos que el Sol es una estrella clasificada de enana, fría, tardía y vieja. Técnicamente esto se traduce en la sigla: G2V. En astronomía las estrellas son enanas cuando poseen el tamaño que deben poseer y gigantes cuando han engordado de más (aunque sólo aumenta su volumen, no su masa). Y respecto a su temperatura debe observarse que la clasificación estelar es, yendo de más caliente a más fría, la siguiente: O, B, A, F, G, K e M^†. Se puede ver entonces que el Sol ocupa un lugar más próximo a las estrellas frías. El número 2 es una subclasificación dentro de las estrellas de tipo G. Y el número romano V indica que es una enana. Se supone que el Universo está poblado mayormente por estrellas de tipo M, un poco menos de Ks, aún menos de Gs y así sucesivamente, formando un triángulo cuya base son las Ms y la punta son las Os. Estando el Sol cerca de la base, el número de estrellas semejantes debería ser muy grande.

El concepto de que el Sol es mediocre viene de épocas anteriores a Sagan. Después de que Copérnico sacó el centro del Universo de la Tierra para ponerlo dentro del Sol, las revoluciones científicas se sucedieron con una rapidez desconocida y llevaron a la comprensión de que el Cosmos es tan vasto que el Sol y su Tierra (ese pálido punto azul) son demasiado insignificantes para prestarles mucha atención.

Pero nuestro Sol no sería tan mediocre en la opinión de Guillermo González. Y el presente post sirve como introducción al tema que pensamos abordar en sucesivas entregas y que, en realidad, no trata de Relaciones Sol - Tierra solamente, sino engloba también la estabilidad del Sistema Solar y con ella de la evolución de la vida en la Tierra y de las amenazas a su existencia, objetivo central del Blog.

Keep tuned.

† La secuencia de la classificación espectral de las estrellas es muy caprichosa y su origen viene de la ignorancia de los primeros astrónomos. En el comienzo la lista estaba ordenada alfabéticamente! Para recordarla, los estudiantes angloparlantes crearon la frase: Oh! Be A Fine Girl, Kiss Me!

Nemesis: una compañera silenciosamente mortal

2009-03-07T19:21:00.016-03:00

En febrero de 1984 David Raup y J. John Sepkoski Jr.presentaron el estudio Periodicity of extinctions in the geologic past en el que sustentan que cada 26 millones de años se produce en la Tierra una extinción masiva de especies. La idea no era original, ya que otros dos investigadores, Fisher y Arthur, habían previamente sugerido algo semejante. La novedad es que ellos utilizaron una base de datos más extensa de animales marinos (vertebrados, invertebrados y protozoarios) que les permitió analizar 250 millones de años de la historia reciente.

Si esta periodicidad queda demostrada, la implicación es que dificilmente sus causas serían puramente biológicas y el ambiente debería jugar un rol preponderante. El ambiente aquí se refiere al espacio exterior: Sol, estrellas, Galáxia. Y periodicidad es sinónimo de órbita celeste. Rapidamente surgieron dos trabajos que sugerían la existencia de una estrella compañera del Sol, su binaria, Némesis, la estrella de la muerte. Para los griegos Némesis era la diosa que castigaba a los arrogantes; Aristóteles la definió en la Ética a Nicómaco como la respuesta dolorosa para quien no merece la Fortuna. Hoy en día, némesis se convirtió en un concepto ético: representa al peor enemigo de uno mismo, aquel que es nuestro opuesto y, sin embargo, también nuestro semejante, por ejemplo Darth Vader/Anakin Skywalker y Luke Skywalker de la saga de Star Wars.

Hace 25 años, dos grupos de astrónomos hicieron las primeras hipótesis sobre las características de Némesis. En el mismo ejemplar de la revista Nature, del 19 de abril de 1984, Daniel P. Whitmire y Albert A. Jackson publicaron el trabajo Are periodic mass extinctions driven by a distant solar companion? (Nature 308, 713-715, doi:10.1038/308713a0). En su modelo Némesis se encuentra a una distancia máxima del Sol de 88.000 UA = 1,4 años luz con una órbita muy excéntrica que entra en la Nube de Oort cada 20.000 años produciendo lluvias cometarias con una periodicidad de 100.000 a 1.000.000 de años. La estrella tendría una masa de entre 0,0002 a 0,07 masas solares. Por su parte Marc Davis, Piet Hut y Richard A. Muller escribieron el artículo Extinction of species by periodic comet showers (Nature 308, 715 - 717, doi:10.1038/308715a0) en el que también concluyen que una enana marrón podría estar orbitando en torno del sol, con una órbita moderadamente excéntrica, y a cada pasaje próximo de la Nube de Oort, una lluvia de mil millones de cometas podría ser producida. Sin embargo ellos notan que no hay peligro de una de estas lluvias hasta dentro de 15 millones de años.

Desde hace 25 años, distintos grupos de astrónomos buscan sin éxito encontrar a la silenciosa estrella mortal. Siempre llamó la atención de que el Sol, una estrella ordinaria, no tuviese compañera, ya que más de la mitad de las estrellas son sistemas binarios. Este hecho alentó aún más la búsqueda por Némesis. que ultimamente se hace por medio de los grandes telescopios infrarrojos y los telescopios a bordo de satélites, más adecuados para la detección de pequeñas estrellas frías. Debemos ser honestos también y comentar que no todos los biólogos aceptan la periodicidad de las extinciones masivas, lo que quita fuerza a la hipótesis. Sin embargo no encontrarla, nunca nos dejará en paz. Al final de cuentas, no tendríamos como negar su existencia. Y Némesis continuará a ser como la diosa griega que puede venir un día a castigar nuestra arrogancia.

The bottom line: En el post sobre la Nube de Oort comentamos que unas 10.000 estrellas pasaron a una distancia tal que interactuaron con la Nube desde que el Sistema Solar fue creado (infromación obtenida en el artículo de Paul Weissman en la Encyclopedy of Astronomy and Astrophysics, Nature Pub. Group). Tomando en cuenta que la edad del Sistema es de 4.500 millones de años, a cada 450.000 años debería haber ocurrido una lluvia de cometas... Lo que resta importancia a la romántica hipótesis de Némesis.

Pasaje Cercano de un Pequeño Asteroide

2009-03-02T22:29:00.007-03:00

El asteroide 2009 DD45, recientemente descubierto, tuvo hoy, 2 de marzo a las 13:40 UT, su mayor aproximación a la Tierra, cuando se encontró a unos 72.000 km de distancia. Así lo informó el site Space Weather que además indica que el pequeño objeto mide unos 30 a 40 m de diámetro (semejante al supuesto asteroide que cayó en Tunguska. Ver nuestros posts sobre el tema.) y no ofrece riesgo alguno de colisión con la Tierra. La distancia de 72.000 km puede ser considerada bastante pequeña si se tiene en cuenta que representa el doble de la órbita geoestacionaria. De una forma un poco más dramática, contabilizando que la Tierra se desplaza a 30 km/s por el espacio, le tomaría 40 minutos para llegar hasta la órbita del asteroide, o sea, se evitó la colisión por 40 minutos de tiempo.

Los Cometas y la Nube de Oort

2009-03-01T19:29:00.018-03:00

En un post anterior comentamos sobre el Cinturón de Kuiper, un conjunto de asteroides que se encuentran en órbita por detrás de Neptuno y cuyo miembro más conocido es Plutón. A una distancia de unas 50.000 UA^† o 0,79 años luz se encuentra un segundo grupo de cometas y asteroides en la llamada Nube de Oort. A diferencia del Cinturón de Asteroides entre Marte y Júpiter y del Cinturón de Kuiper, la Nube de Oort tiene una forma tridimensional, algo así como una pelota de rugby, con un semieje mayor de 100.000 UA y el otro de 80.000 UA. Esta nube contiene entre 1 billón y 10 billones de objetos formados en el interior del Sistema Solar, pero que por diversas colisiones con los planetas mayores acabaron siendo lanzados donde hoy se encuentran. No existen, sin embargo, observaciones directas de esta nube que fue sugerida por el astrónomo holandés Jan Hendrik Oort hacia 1950. La razón de la hipótesis de Oort fue la comprobación de que los cometas de largo período (más de 200 años) parecen surgir de un lugar apartado del Sol por unos 10.000 UA. Posteriores modelos teóricos de formación de sistemas planetarios dieron la razón a la hipótesis de Oort. Pero hasta ahora ni siquiera se ha observado la nube en otras estrellas.

Representación de la Nube de Oort y el Cinturón de Kuiper.

Toda vez que algún objeto masivo pasa cerca de la nube puede perturbarla haciendo que centenas de cometas "caigan" hacia el Sol y produzcan una lluvia cometaria. Ejemplos de "perturbadores" son las Nubes Moleculares Gigantes, las fuerzas tidales (de marea) de la Galaxia y otras estrellas. Desde el origen del Sistema Solar, unas 10.000 estrellas pasaron a una distancia aproximada de 100.000 UA del Sol sacudiendo la nube. La mayor parte de los cometas siguió en la dirección del movimiento de la estrella perturbadora, una proporción menor cayó en dirección al Sol, algunos fueron desvíados por los planetas mayores, muchas veces enviándolos nuevamente en dirección a la Nube.

La mayor parte de los cometas que caen en dirección al Sol tiene una órbita parabólica o elíptica, es decir, escapan de la influencia solar y nunca más vuelve. El hermoso cometa Hale-Bopp que nos deslumbró en el año 1997* y cuyo período orbital es de miles de años, probablemente se originó en la nube de Oort.

Cometa Hale-Bopp, fotografiado en abril de 1997. Foto tomada por Mkfairdpm.

Eventualmente algunos de estos cometas podrían impactar contra los planetas, tal vez contra la Tierra. Así podrían producir extinciones masivas, como aquella que acabó con los grandes saurios hace 65 millones de años. En el próximo post vamos a hablar sobre el tema.

† Recordamos que UA significa Unidad Astronómica y equivale a la distancia media de la Tierra al Sol, o sea, 149.600.000 km.

* En abril de ese año volaba yo hacia Europa cuando vi al cometa por la ventanilla del avión. Pensé en avisar a los tripulantes para que informaran a los pasajeros que podían disfrutar del espectáculo en un cielo realmente oscuro a 10.000 m de altura. Temí que una aglomeración de personas sobre el lado izquierdo del avión lo desestabilizase y por eso me callé... Hice bien?

La importancia de Plutón

2009-02-24T17:55:00.020-03:00

Plutón fue descubierto en 1930 por Clyde Thombaugh basándose en las anomalías en la órbita de Neptuno observadas por Percival Lowell, quien sugirió que serían causadas por un noveno planeta del Sistema Solar. Recordamos que 5 planetas, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, eran conocidos desde la remota antigüedad. Urano fue descubierto por W. Herschell en 1781, mientras que Neptuno fue observado por primera veaz en 1846 por Johann Galle, basado en predicciones de Urbain Le Verrier (al mismo tiempo John Couch Adams también predecía la existencia de Neptuno).

La posibilidad de que otros planetas formen parte del Sistema Solar siempre motivó las investigaciones de astrónomos teóricos y observacionales. El millonario Percival Lowel fundó un observatorio en Flagstaff (Arizona, EEUU) para conducir la búsqueda del llamado "Planeta X". Falleció en 1916 sin éxito (aunque parece que sin percibirlo, en algunas placas fotográficas que tomó se encuentra Plutón). En 1929 y despuésde una batalla legal por la herencia del obseravtorio, la búsqueda fue continuada por Clyde Thombaugh quien encontró un pequeño objeto orbitando en torno al Sol el 18 de febrero de 1930. El nombre de Plutón fue dado por una niña de 11 años de nombre Venetia Burney (hoy Phair), quien lo comentó con su tío, bibliotecario de Oxford, quien a su vez lo comentó con el astrónomo Herbert H. Turner, quien lo sugirió finalmente a Tombaugh. Plutón es el nombre alternativo de Hades y Efestos, Dios del Infierno, lugar sombrío y frío para los griegos. Dada la distancia de Plutón al Sol, su oscuridad lo convertiría en un buen ejemplo del Mundo donde el Dios Plutón reina.

Hoy sabemos que Tombaugh encontró a Plutón por azar, ya que las anomalías observadas por Lowell eran en realidad errores astrométricos, o sea, errores de medida. Pero Plutón se convirtió en el noveno planeta del Sistema Solar a partir del 24 de marzo de 1930. Estudios del planeta más distante, a 40 Unidades Astronómicas (1 UA = distancia Tierra - Sol) han sido muy escasos dado su pequeño tamaño y bajo albedo (porcentaje de luz reflejada). Por muchos motivos Plutón es un planeta muy extraño. Cuando se le descubrió un satélite (Carón) se pudo determinar con precisión su masa y se descubrió que no sólo es el menor planeta de todos, sino también menor que muchas lunas, entre ellas nuestro propio satélite natural. En 2005, se le descubrió dos satélites más (Nix e Hydra). Finalmente, el 24 de agosto de 2006, en una famosa Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional en la ciudad de Praga (Rep. Checa), se propuso clasificar a Plutón como Planeta Menor, clase hoy en día rebautizada de plutoide. La decisión levantó mucha controversia, principalmente de colegas de los EEUU, quienes parecen sentirse perjudicados al perder al único planeta 100% americano. Es interesante comentar que el Cinturón de Asteroides también comenzó con una controversia semejante cuando Giuseppe Piazzi descubrió en 1801 a Ceres creyendo que se trataba de un planeta entre Marte y Júpiter.

Cual es la importancia de Plutón? Es el objeto más próximo del Cinturón de Kuiper, un grupo de objetos que se encuentra en resonancia 3:2 hasta 1:2 con Neptuno. La resonancia entre órbitas de objetos ocurre cuando los períodos orbitales se encuentran en una relación fraccionaria simple como 3:2, 1:2, etc. El significado de esta resonancia es que existe una influencia gravitacional muy intensa entre ambos, pudiendo producir incluso colisiones. (En el caso particular de Plutón, por motivos diversos, nunca ocurrirá un choque entre ambos.) EL Cinturón recibió el nombre a partir del astrónomo Gerard Kuiper quien sugirió su existencia a partir de los cometas de corto período, menor a 200 años, que deberían surgir de un lugar próximo al Sistema Solar. (Oort había sugerido que los cometas de largo período provienen de una nube a más de 10.000 UA.)

Además de Plutón existe una docena de otros objetos con un diámetro similar (~ 1000 km), en el cinturón y miles con diámetros menores, a veces también llamados Transneptunianos. Dada su remotísima posición, nunca recibieron la visita de una sonda de investigación, hasta el 14 de julio de 2015 cuando la misión de la NASA New Horizons, haga su mayor aproximación.

Distribución de asteroides en el Sistema Solar. En verde, el Cinturón de Kuiper. Figura obtenida de la Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Pluto.

El estudio del Cinturón de Kuiper es importante porque nos remite en general al origen del Sistema Solar, y porque puede darnos pistas sobre los cometas y asteroides que eventualmente cruzan nuestros cielos. Plutón no es un planeta, pero eso no le quita importancia dentro del conjunto de objetos del Sistema Solar.

Nació la Luna de una Colisión Gigante?

2009-02-19T20:09:00.007-03:00

Existe un amplio consenso de que hace 4.567 millones de años una nube molecular interestelar colapsó comenzando la formación del Sistema Solar. Una amplia mayoría de los astrónomos también cree que la Luna se formó unas decenas de millones de años después como producto de la colisión de un asteroide con una masa de entre el 11% y el 14% de la masa de la Tierra. Esta es la teoría de la Colisión Gigante. La Tierra recién acababa de ser formada y ya había sido amenazada por una colisión con un objeto del tamaño de Marte. En aquellos años iniciales del Sistema Solar las colisiones eran bastante comunes, algo que puede ser constatado en la superficie de la Luna analizando la antigüedad de los impactos.

Uno de los motivos para aceptar la hipótesis de la Colisión Gigante es que por este medio el sistema Tierra - Luna habría adquirido una gran cantidad de momento angular: básicamente relacionado con la energía de rotación. El momento angular del sistema Tierra - Luna es mayor que el de Venus, Marte o el de la Tierra aislada. Por ejemplo: si toda la masa de la Luna estuviese dentro de la Tierra, nuestros días serían de apenas 4 horas! Si un gigantesco asteroide impactó sobre la Tierra, le transfirió su propio momento angular. Las simulaciones prevén que inicialmente se podría haber obtenido hasta un 120% del momento angular actual, que se fue perdiendo después por causa de las mareas (La fuerza de mareas produce el movimiento de material planetario, siendo las aguas de los océanos los más observados. Este material disipa energía por fricción.)

La colisión habría lanzado una cantidad inmensa de material al espacio, 50% del mismo habría sido rápidamente agregado a altísima temperatura (miles de grados) formando la Luna en pocos días. esta alta temperatura habría facilitado la formación de un mar de magma en la superficie lunar.

La hipótesis de la Colisión Gigante fue propuesta hace 30 años por Hartman y Davis. Es interesante ver que el geólogo Harrison Hagan "Jack" Schmitt, piloto del Módulo Lunar Eagle de la Misión Apollo 17 (Diciembre de 1972) y último ser humano a pisar la Luna, es hoy en día uno de sus mayores objetores. Schmitt observa que recientes descubrimientos sobre el interior lunar muestran que este se formó a una temperatura menor que los miles de grados mencionados antes. Además está comprobada la existencia de materiales volátiles en una proporción inadecuada para un origen tan caliente. Incluso las tierras raras y otros materiales refractarios se encuentran en una proporción muy alta considerando los miles de grados del origen lunar. En suma, Schmitt resalta el valor del impacto como respuesta al problema del momento angular del sistema Tierra - Luna, pero destaca los problemas geológicos derivados de esta hipótesis. Su propuesta recupera la idea original de Alfvén y Arrhenius de los años 50: la Luna fue capturada por la Tierra en su estado inicial de planetesimal.

No entramos aquí en el detalle de las condiciones necesarias para que la captura pueda existir, incluso porque el propio Schmitt reconoce que debe buscarse la solución completa, por ahora apenas esbozada. Pero él está convencido de que la Academia y la Prensa han convertido una hipótesis en una Teoría. Y como ya mencionamos antes en el caso de Tunguska, cuando todos piensan igual, nadie piensa.

Referencias
El material del presente Blog fue obtenido de Moon's Origin and Evolution, alternatives and implications, por H. Schmitt. Capítulo del libro Solar System Update, editado por Blondel y Mason y publicado por Springer.

Sunshine: el Sol que agoniza (ST)

2009-02-15T22:11:00.006-03:00

Vamos a hablar nuevamente de cine, esta vez sobre una película que tiene como tema central al Sol. Danny Boyle puede ganar este año el oscar por Slumdog Millionaire, como pudo haberlo ganado por Trainspotting. No es a ellas que nos vamos a referir aquí. Este autor tan multifacético estrenó en 2007 un film que pasó casi desapercibido: Sunshine. En el rol protagónico está Capa: un joven físico actuado por Cillian Murphy (que también participó de Batman Begins). Sunshine es una película que mezcla el género de ciencia ficción con el suspenso, una simbiosis de 2001 Odisea Espacial con Alien. Pero más allá de esto, es un film poético, con una fotografía soberbia y un relato contado a un ritmo cadencioso que permite la reflexión.

Lo que más me impactó de Sunshine es el tema: el Sol se está apagando, como un viejo veterano pierde su fuerza interior y así su brillo disminuye. En la Tierra los inviernos son cada vez más crudos, los veranos menos calurosos, el Sol cada vez más opaco. La solución: enviar una nave cargada de explosivos y lanzarlos al Sol para que la energía liberada en las explosiones dispare un nuevo ciclo de actividad solar.

En una época en que la preocupación mayor es con el aumento de las temperaturas medias del planeta (aunque ya nos alertan de que el término correcto es Cambio Global), hablar de un enfriamiento parece una herejía. Demás está decir que la solución propuesta por D. Boyle es rídicula, no hay en este momento, ninguna forma de producir en la Tierra una energía que pueda ser comparable a la Solar. Si se piensa que una explosión (o fulguración) solar libera 100 millones de veces más energía que la que liberaría todo el arsenal nuclear terrestre actual se puede tener una idea de lo insignificante que puede resultar bombear al Sol con nuestras minúsculas formas de energía. No sólo esto, lanzar cualquier forma de energía sobre la superficie solar demoraría en torno de 1 millón de años en tener efectos sobre su núcleo interno, allí donde se produce la fusión nuclear, origen último de su fabulosa producción energética.

Pero podemos hacer una concesión al autor y director de la película, porque el resto es de gran calidad. Los detalles científicos están bien cuidados, la fotografía es de gran belleza y resalta las imágenes del Sol observado por cámaras ultravioletas (probablemente de las misiones SoHO y Trace). Las actuaciones son muy buenas y los conflictos que se desatan muy humanos, incluyendo la locura producida por la exposición a un evento de extraordinaria magnitud y simbolismo como es el rescate del Sol, fuente de nuestra vida.

Al final, me parece que la película es una excusa para discutir el rol del Astro Rey, cuya importancia ha sido casi olvidada en nuestra sociedad actual. Uno podría decir que no es el Sol el que se apaga, sino el hombre quien le da la espalda... Sunshine nos llama a recuperar nuestro fervor solar.

Polución Espacial (De vuelta a São Paulo)

2009-02-15T19:26:00.003-03:00

Después de un corto período de vacaciones y una más larga estadía por trabajo en París, volvemos al trabajo ahora para comentar una noticia que dio vuelta al mundo esta semana. Dos satélites chocaron en el espacio. Ambos eran satélites comerciales de comunicaciones, uno americano (de la empresa Iridium Satellite LLC) el otro ruso (Cosmos 2251) fuera de servicio desde hace una década por lo menos. Hace 30 años este evento podría haber desatado, por lo menos, un episodio diplomático. Con la Guerra Fría terminada hace casi dos décadas, la atención ahora giró sobre las causas y consecuencias de la colisión.

El choque ocurrió a 790 km de altura, sobre las estepas siberianas rusas. Ambos satélites pesaban unos 700 kg, y se desplazaban a unos 8 km/s. No hay peligro para la vida en la Tierra. Los más de 600 pedazos que sobraron del choque, si entraran en la atmósfera, se calcinarían inmediatamente. El peligro está para los otros equipos en el espacio, y, por supuesto, para las tripulaciones. En este momento hay tres astronautas en la Estación Espacial Internacional a 354 km de altura. En principio y dada la diferencia de alturas no parece haber un peligro inminente, pero la NASA dice estar monitoreando la situación con atención.

Todo esto nos trae al problema de la polución espacial. No hay control de lo que es colocado en el espacio. Hace 20 años participé de un seminario en el que un consejero de la NASA mostraba el caos en que se había convertido la faja espacial que va de 100 a 200 km y proponía una legislación internacional para evitar futuros problemas en alturas mayores. No sé que es lo que se avanzó en este tema, vamos a intentar descubrirlo, pero me llama la atención que haya ocurrido un choque a 800 km. Para mí es una demostración de que el caos se corrió a alturas mayores.

El problema de la colisión no es apenas la pérdida de estos dos satélites (uno ya no funcionaba), sino que los pedacitos (debris en inglés) seguirán por siglos su órbita. Cada uno de ellos es capaz de producir serios daños a un satélite operacional. Imaginen lo que una de esas astillas podría hacer a un astronauta!

A veces nos preocupamos tanto con los peligros del más allá que nos olvidamos de hacer, literalmente, orden en casa.

Como desviar una locomotora con una pelota de ping pong

2008-12-14T19:05:00.004-02:00

En un post anterior hablamos de Don Quijote un proyecto de la Agencia Espacial Europea para evitar la colisión de un NEO contra la Tierra. El proyecto es más sofisticado que el de la Fundación B612 ya que pretende enviar primero una sonda, Sancho Panza, a estudiar al asteroide, de forma a obtener información sobre el mejor lugar donde impactar. Pero además el proyecto es más sofisticado porque planea desviar al asteroide de su ruta hacia un keyhole, un ojo de la cerradura por el que el objeto entraría en resonancia y en un futuro caería sobre la Tierra.

El Grupo de Conceptos Avanzados de ESTEC, creador del proyecto Don Quijote, calculó la deflección impulsiva óptima de Apophis, y encontró varias posibilidades para que el pequeño Hidalgo (impactor) de 500 kg de masa, a una velocidad relativa de entre 7 y 11 km/s sea capaz de desviar al NEO en más de 4 km y hasta casi 90 km. Cualquiera de estas soluciones sería suficiente para que Apophis no entre dentro del keyhole en su pasaje próximo en 2029 y así evitaríamos su colisión con la Tierra en el siguiente acercamiento de 2036.

Parece increíble que la colisión de un pequeño objeto de media tonelada contra un gigante de más de 20 millones de toneladas pueda causar algún efecto, pero debe entenderse que lo que se pretende es apartarlo una cantidad insignificante de su trayectoria. Ese efecto perturbativo tendrá, sin embargo, consecuencias tangibles años más tarde, porque poco a poco se habrá apartado de la trayectoria original. El éxito de la misión depende así de la precocidad de la operación de deflección. Si la colisión de Hidalgo con el asteroide se efectuase en 2011, el desvío en 2029 sería de 87.8 km, otra buena oportunidad es en 2018, consiguiendo un desvío total de 57 km. Si la operación se demora hasta 2028, el desvío será menor a 1 km y por lo tanto aún podría pasar dentro del keyhole. Entiéndase sin embargo, que no es sólo la anticipación lo que importa para obtener el mayor efecto, sino también la forma en que el impacto es realizado.

En definitiva se trata de desviar una locomotora con una pelotita de ping pong. Parece imposible y de hecho en un comentario anterior mostramos por que los cálculos de Nico Marquardt parecen no ser plausibles. Sin embargo se trata aquí de producir un cambio sólo perceptible 10 o más años después. Mientras que los cálculos de Nico precisan de cambios más radicales en escalas de tiempo menores y dependen de que la suerte produzca una colisión con máxima transferencia de energía. Algo así como lanzar desde el 9no piso un reloj descompuesto y esperar que al recogerlo del suelo, esté arreglado!! (parábola creada por Isaac Asimov.)

Como ya contamos anteriormente, ESA y ESTEC están preparando la misión Don Quijote con el fin de comprobar la corrección de los cálculos y conocer los problemas técnicos a enfrentar. Lo importante de esta misión es que además de crear una técnica defensiva, habremos aprendido mucho sobre los asteroides que son la fuente de nuestro conocimiento sobre el origen del Sistema Solar.

Armagedón

2008-12-13T20:31:00.017-02:00

En 1998 Hollywood decidió prestar atención a la amenaza de una colisión contra un asteroide y desarrolló dos películas de alto costo de producción, dos blockbusters que dieron una gran rendimiento de taquilla. Deep Impact dirigida por Mimi Leder y protagonizada por un grupo de estrellas entre las cuales se contaba Robert Duvall, Vanessa Redgrave y Morgan Freeman e incluían a Frodo Elija Wood fue estrenada en mayo de 1998. La película relataba la colisión contra un pequeño cometa y como la humanidad intentaba reducir sus daños.

Más espectacular fue Armageddon, lanzada en agosto de 1998 y es a esta película que voy a referirme en el actual post. Armageddon fue dirigida por Michael Bay (The Rock, Pearl harbor) y estaba protagonizada por Duro de Matar Bruce Willis, tenía en el elenco a la para mí todavía desconocida elfa Liv Arwen Tyler viviendo un romance con Ben Afleck recordado por su paso en Pearl Harbor. Casualidad o no, el tema musical de Armageddon era I don't want to miss a thing, de la banda Aerosmith cuyo vocalista es Steven Tyler, padre de Liv. Aunque no quiero entrar en la crítica cinematográfica que no es de mi competencia, como espectador puedo decir que es una película detestable, casi insoportable, llena de lugares comunes, exageraciones y un ritmo cansador que une primerísimos planos en un montaje de cortísimas escenas, diálogos brevísimos, nacionalismo norteamericano y una trama predecible y llena de situaciones contradictorias y/o inverosímiles. En resumen: Trash!

Por qué dedicarle tanto espacio a una película así? Porque fue un éxito y miles de personas la vieron! Como El día después de mañana una gran cantidad de personas han extraido conclusiones a partir de una trama confusa y evidentemente falsa. Estas películas formaron una opinión en grandes cantidades de personas, lo que probablemente creó un inconsciente colectivo. Es importante entonces explicar claramente porqué y donde los films equivocados. El argumento de que sirvieron para sensibilizar a las personas es falaz: una cosa es sensibilizarlas, otra es aterrarlas.

La trama de Armageddon es simple, un asteroide del tamaño de Texas se aproxima de la Tierra, y es detectado cuando faltan apenas 18 días para el impacto. Sin tiempo para actuar, los EEUU deciden enviar una misión tripulada para colocar en su seno una bomba nuclear que lo partirá en dos, los dos trozos irán por caminos ligeramente opuestos, diametralmente separados de la Tierra sin tocarla. El grupo que irá perforar la dura roca del asteroide está formado por la empresa más importante de perforaciones del mundo, liderada por Bruce Willis y su yerno (Ben Afleck) que serán transportados en una versión más moderna y poderosa del Space Shuttle.

Veamos un poco los problemas del film en cuestión. Un asteroide del tamaño de Texas ( ~ 1000 km) es un planeta enano de acuerdo a la nueva clasificación de la IAU. Ceres, por ejemplo, es el primer miembro del cinturón de asteroides (entre Marte y Júpiter) a ser descubierto en 1801. Mide 500 km de radio, y tiene forma esférica (vean una foto más abajo). Su gravedad es unas 35 veces menor que la de la Tierra así que una persona de 80 kg sentiría un peso propio equivalente a apenas 2 kg aproximadamente. Demás está decir que una bomba nuclear (o incluso termonuclear) no lo parte en dos.

Imagen de Ceres tomada por el Hubble Space Telescope. Es bastante diferente de la imagen del asteroide asesino de la película de Bruce Willis.

El asteroide de Armageddon es completamente deforme, más parecido a los pequeños asteroides de decenas o centenas de metros que orbitan próximos a la Tierra.
Los astronautas del film caminan sobre él mejor que sobre la Luna.
En una escena completamente contradictoria, para sortear lo que parece ser un gran cañón mientras avanzan sobre un tractor que lleva los equipos de perforación, encienden unos cohetes que los eleva de la superficie y casi peligran de salir en órbita. La idea es correcta ya que la velocidad de escape del planetoide es de 500 m/s más o menos y un pequeño impulso los puede elevar mucho. Pero esto se contradice con el resto de las escenas donde los astronautas caminan como si estuvieran en Tierra.
El asteroide es precedido y rodeado por una nube de pequeños asteroides (que de hecho son los que anuncian su presencia). Hasta donde yo sé, asteroides grandes o pequeños suelen estar aislados o formando pequeños grupos de tres o hasta cuatro pedazos. Pero no una nube. Este rastro de pequeños objetos se parece a los trazos que dejan los cometas y que dan origen a las lluvias de meteoros, y se originan en la cola del cometa. Los asteroides no poseen cola.
Ceres fue descubierto en 1801 usando un telescopio bastante modesto (decenas de cm de diámetro) para nuestra tecnología actual, y a una distancia superior a los 300 millones de km. Por qué razón no habríamos de detectarlo hoy en día con telescopios de más de 8 m de diámetro con mayor anticipación? Según la película el asteroide se mueve a unos 35.000 km/h y es detectado 18 días antes de la colisión, es decir a una distancia de 15 millones de km. En el film se afirma que apenas 8 telescopios son capaces de verlo a esa distancia!!??
Como ya dijimos en una entrada anterior, es imprevisible lo que pueda ocurrir si partimos un asteroide utilizando bombas. Aunque los militares aman esta solución, los especialistas en mecánica celeste y asteroides en general, la descartan por ser altamente arriesgada.

Según la revista Sky & Telescope, la película tuvo varios asesores científicos... Probablemente hicieron su trabajo conscientemente, pero Hollywood tiene sus propias y poderosas razones. Si me hubiese tocado ser uno de los asesores habría solicitado el anonimato....

Evitando colisiones

2008-12-01T23:19:00.003-02:00

En la entrada anterior comentamos que es muy peligroso destruir un asteroide para evitar que este choque con la Tierra ya que los miles de pedazos continuarán su trayectoria casi inalterada. Si el asteroide es grande, algunos pedazos serán también de tamaño considerable y el peligro no habrá sido eliminado. La solución pasa por desviar su órbita. Sin embargo esto no es sencillo porque la energía de un asteroide es muy grande y por lo tanto se precisaría de una energía también muy grande para realizar la deflección.

Sin embargo uno puede aplicar una pequeña presión sobre el objeto durante un tiempo suficientemente prolongado, varios años, para conseguir el efecto deseado. Esa es la propuesta de la gente agrupada en la Fundación B612 y de la que hablamos en una entrada anterior. La idea es simple: un pequeño remolcador aplicaría una fuerza de 250 gramos durante unos 10 años. Este empujoncito sería suficiente para que la órbita se alterase 6700 km, o sea, el radio de la Tierra. De esta forma la colisión sería evitada. Es interesante verlo desde un punto de vista temporal: la órbita del asteroide debe ser alterada de forma tal a producirle un adelanto (o atraso, según convenga) de apensa 215 segundos, que es el tiempo que le lleva a la Tierra desplazarse los 6700 km de su radio. Por otro lado uno puede preguntarse porqué una presión tan suave? Los miembros de B612 temen que una fuerza mayor pueda desarmar la frágil estructura del asteroide, de la cual sabemos muy poco.

Como pueden percibir es necesario anticipar en 10 años por lo menos al asteroide destructor. Pero eso es justamente lo que programas del tipo de spaceguard están haciendo. El segundo aspecto es construir un remolcador espacial capaz de ejercer esa pequeña fuerza durante un tiempo muy prolongado. El candidato es algún tipo de motor de plasma o iónico. Este tipo de motores no sirve para partir del suelo terrestre, donde es necesario lo contrario: un fuerte impulso en tiempo breve que es provisto por motores químicos. Motores iónicos ya han sido probados con éxito (en la nave Deep Space I, por ejemplo), aunque aún no llegan a la duración necesaria para desviar la órbita del asteroide.

Los miembros de la Fundación B612 creen que ya poseemos la teconología para realizar la operación, aunque debemos optimizar algunos equipos y pensar en la mejor forma de realizar la maniobra. Y por ello buscan financiamiento para la realización de un test que demuestre la viabilidad del proyecto y además exponga sus problemas. Precisan mil millones de dólares, lo que representa un 0,5% de lo que la NASA pretende gastar en 10 años. De cualquier forma el proyecto tendría interés científico: acoplar una sonda al asteroide durante tanto tiempo permitiría conocer más sobre el mismo, lo que significa conocer más sobre la materia original que formó al Sistema Solar.

Como eliminar un Asteroide

2008-11-12T22:38:00.003-02:00

Volvamos entonces al tema de nuestro Blog: los asteroides y sus peligros. Vamos a ver una serie de técnicas para evitar que un NEA choque con la Tierra. Y la primera que se nos ocurre a todos es simplemente enviar un cohete para colocarle una carga de bombas termonucleares y hacerlas estallar acabando completamente con él. La idea es muy atractiva. La vimos representada en la película Armagedón, en la que Bruce Willis viaja hasta un asteroide de gran tamaño que viaja en dirección a la Tierra para depositar una carga nuclear que lo destruye.

No sólo los guionistas de Hollywood pensaron en esta solución. Al parecer los desocupados de la Guerra de las Galaxias, (Iniciativa de Defensa Estratégica) también pensaron que podrían redireccionar sus poyectadas armas contra un blanco tan o más destructor que el potencial nuclear soviético. Pero la verdad es que el remedio puede ser más peligroso que la enfermedad. Al hacer explotar un objeto en vuelo los pedazos remanescentes seguirán la trayectoria original, un poco más dispersados, claro. También tendrán masas menores aunque nadie puede predecir con exactitud cuan pequeñas serán. Por lo tanto, es probable que muchos, decenas o miles de fragmentos acaben ingresando a la atmósfera terrestre y lleguen al suelo produciendo considerable daño. Hasta el día de hoy no sabemos muy bien como es la conformación de un asteroide. Su densidad, su química, etc. Esto hace que sea extremadamente difícil (y por lo tanto peligroso) calcular el resultado de la explosión del mismo. Por ese motivo, la solución final, la más obvia es también la más peligrosa.

Infelizmente los lobbies de las grandes firmas de armamentos mantienen la propuesta viva a pesar de todos los argumentos en contra que han dado los científicos en audiencias públicas en el Congreso norteamericano.

Las mejores soluciones consisten en el desvío del NEA de su órbita para colocarlo en otra que no represente ningún peligro para la Tierra. De esto hablaremos en futuras entradas.

Ciencia y Paz

2008-11-11T23:12:00.010-02:00

Esta entrada no es sobre asteroides o clima espacial. Sin embargo, hoy me tomo la libertad de cambiar el objetivo, por una única vez, con el fin de celebrar los 20 años del Juramento de Buenos Aires:

Juramento de Buenos Aires (Buenos Aires Oath)

Teniendo conciencia de que la ciencia y en particular sus aplicaciones pueden ocasionar perjuicios a la sociedad y al ser humano cuando se encuentran ausentes los controles éticos adecuados, me comprometo firmemente a que mi capacidad como científico nunca sirva a fines que lesionen la dignidad humana, guiándome por mis convicciones personales, asentadas en un auténtico conocimiento de las situaciones que me rodean y de las posibles consecuencias de los resultados que se derivarían de mi labor, no anteponiendo la remuneración o el prestigio, ni subordinándome a los intereses de empleadores o dirigentes políticos. La investigación científica que desarrolle será para beneficio de la humanidad y en favor de la paz.

El objetivo de este juramento es establecer un compromiso entre los científicos , al estilo del juramento Hipocrático, para que dediquen sus esfuerzos en favor de actividades pacíficas. Los años '80 estuvieron marcados por un incremento de las hostilidades entre los bandos antagónicos (URSS, EEUU) de la guerra fría. Y por la proliferación de sofisticados armamentos, como la nunca desplegada Iniciativa de Defensa Estratégica, llamada popularmente Guerra de las Galaxias, impulsada por Ronald Reagan. La proximidad de un holocausto nuclear y su posterior invierno nuclear, eran temas de debate diario. Los estudiantes de Ciencias Exactas (FCEyN) de la Universidad de Buenos Aires, agrupados en la Comisión de Astrofísica, coordinada en aquella época por Guillermo Lemarchand (hoy trabajando para la UNESCO) tomaron la iniciativa y convocaron a un Simposio Internacional, Científicos, Paz y Desarme (11 al 15 de abril de 1988), co-organizado con la Secretaria de Extensión Universitaria (Roque Pedace) de la Facultad, subsidiado por la UNESCO y muchas otras instituciones internacionales. Decenas de científicos de la URSS, EEUU, Europa y Latinoamérica, y más de 300 asistentes se dieron cita para debatir estos temas. La ponencias fueron editadas en el libro International Symposium on Scientists, Peace and Disarmament. El corolario del Simposio fue el Juramento, hoy en día adoptado por el 90% de los estudiantes de la facultad cuando reciben su diploma. El pasado lunes 10 de noviembre, Día Internacional de la Ciencia por la Paz y el Desarrollo, se realizó una mesa redonda en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) para celebrar los 20 años del juramento y debatir sobre la responsabilidad del científico hoy en día. Algunos medios de prensa se hicieron eco.

En lo personal, como miembro de la Comisión de Astrofísica (una entidad formada por estudiantes que buscaba promover, difundir y ampliar las ofertas de estudio de la astrofísica en nuestra Facultad), el simposio me dejó una enorme cantidad de grandes amigos, hermosas anécdotas y una inefable felicidad que pálidamente se refleja en la foto de abajo.

Parte de los miembros de la Comisión de Astrofísica, en un alto durante la discusión del Juramento de Buenos Aires. De izquierda a derecha: Sergio Santini, Paula da Cunha, yo, Marcelo López, Andrés Schuzny, Agnes Paterson, Gabriela Bagalá y Guillermo Lemarchand. (El pequeño rostro que aparece entre Andrés y yo, creo que es de Gabriela Marani.)

Despertando de la Modorra (ST)

2008-10-19T19:59:00.015-02:00

En una entrada anterior mencionamos que el Sol entró en un letargo que estaba durando varios meses. Aunque nadie está muy preocupado, nos llama la atención un silencio tan prolongado. Como origen de esta carencia de actividad solar tenemos una falta generalizada de irregularidades sobre su superficie. Estas irregularidades se manifiestan en la forma de manchas solares, filamentos, prominencias, playas, agujeros coronales y otras más. El disco solar está muy limpio, inmaculado.

Imagen del Sol tomada por el telescopio MDI del satélite SoHO hoy domingo 19 de octubre de 2008. La superficie solar está completamente limpia.

Esta semana, sin embargo, apareció una pequeña mancha, bautizada como AR11005, en el borde Este del Sol que fue evolucionando en complejidad. Tres días más tarde, el tamaño de la mancha comenzó a reducirse y su complejidad a desaparecer. Hoy, como vemos en la imagen de arriba, ella no está más. Las manchas solares acostumbran permanecer unos 30 días, como el Sol gira sobre su eje (el día solar) las manchas se van corriendo del borde este al oeste hasta que terninan perdiéndose de vista unas dos semanas después de haber surgido. Esto ayuda a comprender la intrascendencia de la mancha que se formó esta semana.

Sin embargo, no fue AR11005 la que dio la sorpresa sino su hermana menor! la AR11006, en el hemisferio sur, la que produjo un par de fulguraciones o explosiones solares. Justo antes de irse, el 18 de octubre, produjo una catalogada de B1.7. La última explosión similar ocurrió el 17 de mayo, o sea, 5 meses atrás. Téngase en cuenta que explosiones B son consideradas muy débiles. Es cierto por otra parte que estamos en un mínimo de actividad solar, pero aún así este mínimo parece ya una micro o una nanoactividad. En la figura de abajo mostramos como fueron las dos fulguraciones de la semana pasada.

Izquierda: Flujo de energía solar en rayos X blandos observado por el satélite GOES-13 durante los días 17 a 19 de octubre. Derecha: Detalle del gráfico de la izquierda durante la mayor explosión solar de los últimos 5 meses.

Después que AR11006 salió de nuestro campo de visión, el Sol volvió a la paz de los últimos meses. Es interesante por otro lado ver como es la proyección de la actividad solar.

Predicción de la actividad solar (línea roja) para los próximos años. El traazo azul representa la actividad observada. El trazo rojo la actividad proyectada.

La hipótesis más optimista prevé una disminución hasta mediados de 2009 con un rápido ascenso para producir un máximo, más intenso que el de 2001/2002, hacia 2011. La hipótesis mas pesimista atrasa el máximo hasta 2013 y considera que la actividad será la mitad de intensa que durante el ciclo anterior con una larga disminución que se extiende más allá de 2016. Estas predicciones son del Space Weather Prediction Center órgano del National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) de los EEUU. Otras predicciones pueden ser buscadas en la lista siguiente:

Marshall Solar Physics Group de la NASA.
Solar Influences data Analysis Center del Observatorio Real de Bélgica.
Australian Space Weather Agency

Estas últimas tres son menos pesimistas. Me llama la atención sin embargo, porque predicen un aumento súbito en la actividad solar de forma a alcanzar el máximo predicho en el plazo previsto. El tiempo dirá quien tiene razón.

2008 TC3 impactó con la Tierra

2008-10-07T13:22:00.005-03:00

Finalmente, según informa la Universidad de Arizona, el cometa 2008 TC3 de apenas algunos metros de diámetro detectado el lunes 6, explotó en su entrada a la atmósfera terrestre encima de suelo sudanés. Pocos testigos han confirmado la observación, pero, según el site Spaceweather, la tripulación de un vuelo de Air France - KLM dice haber visto un flash a 750 millas náuticas (1.389 km) del sitio previsto para la entrada y pocos minutos antes de la hora marcada.

El pequeño NEA fue descubierto el lunes 6 por astrónomos en Arizona usando el telescopio de Mount Lemmon dentro de un programa patrocinado por NASA llamado Catalina Sky Survey para la búsqueda y previsión de NEAs.

Aunque meteoros de este tamaño están cayendo de forma rutinaria sobre la Tierra, esta es la primera vez que uno de ellos fue detectado previamente y su órbita determinada.

Pequeño Meteoro impacta la Tierra

2008-10-06T22:58:00.001-03:00

Recibimos la siguiente información del site Spaceweather :

ASTEROIDE 2008 TC3: Un pequeño asteroide recientemente descubierto y denominado 2008 TC3 se aproxima de la Tierra con buenas chances de chocarla. Como la roca mide apenas unos pocos metros no representa ningún riesgo para los seres humanos o las estructuras en Tierra, sin embargo creará una inmensa bola de fuego que liberará alrededor de 1 kiloTon de eneregía mientras se desintegra en la alta atmósfera. Uno de los cálculos realizado por expertos afirma que la entrada a la Tierra ocurrira el 7 de octubre a las 2:46 UTC. Más informaciones en http://spaceweather.com

Escribo estas líneas a las 01:10 UTC, no puedo confirmar aún si el NEO está cayendo efectivamente a la Tierra o no.

El Diamante de Rosetta

2008-09-06T15:01:00.010-03:00

Estoy con el pié en las escaleras del avión que me lleva a un congreso en Europa, pero no quiero dejar pasar la oportunidad de celebrar el reciente pasaje de la sonda europea Rosetta cerca del asteroide 2867 Steins. Este planeta menor pertenece al cinturón de asteroides que se encuentra entre Marte y Júpiter tiene un tamaño aproximado de 5 km. Por ahora no hay muchas informaciones científicas sobre el mismo, los análisis tomarán algunos días, pero las fotos ya han recorrido el mundo entero y no es para menos porque el pequeño planeta tiene un parecido a un diamante, lleno de cráteres, algunos de 200 m de diámetro.

El nuevo diamante del Sistema Solar visto por la sonda Rosetta desde 800 km de distancia. Origen: ESA

Durante su largo viaje Rosetta encontrará otro asteroide, llamado 21 Lutetia. En 2014 la sonda habrá concluido su misión cuando encuentre al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko y deposite sobre su superficie un conjunto de instrumentos para analizar su composición química. Entonces sí, Rosetta habrá cumplido su designio de ser la piedra que descifre (en parte) los enigmas que aún encierran los cometas.

El Ojo de la Cerradura

2008-08-24T13:21:00.007-03:00

El desplazamiento de un asteroide por el espacio se ve modificado por los objetos que va encontrando en su camino. Cuando pasa cerca de un planeta su órbita puede ser alterada de manera signficativa provocando un segundo encuentro años más tarde. En ese caso se habla de un retorno resonante. Es por ese motivo que el pasaje de un NEA cerca de la Tierra despierta algo de alarma. Su primer encuentro puede ser inofensivo, pero su retorno puede ser letal.

Como ejemplifican Darío Izzo y sus colaboradores en un artículo publicado en la revista Acta Astronómica en 2006, el plano de la órbita del asteroide incluyendo a la Tierra en su centro, puede ser visualizado como un blanco cuyo dardo es el propio NEA. Algunos encuentros pueden hacer que en el pasaje resonante posterior el NEA acierte en el centro del blanco, en ese caso habrá pasado por un Keyhole u Ojo de Cerradura en buen cristiano durante su primera aproximación. La buena noticia es que los Keyholes son caminos realmente estrechos. Por ejemplo para el célebre Apophis, su ancho para el encuentro de 2029 no alcanza a un 1 km. Algo que en términos astronómicos es casi inexistente sobre todo dada la incertidumbre que existe sobre su órbita.

De todas maneras existe alguna chance, aunque muy pequeña, de que Apophis entre en el ojo de la cerradura en 2029 y a su retorno 7 años más tarde, impacte de lleno contra la Tierra sus 20 millones de toneladas a una velocidad próxima de 30 km/s creando una catástrofe considerable. Por ese motivo la previsión de un keyhole es clave, y puede ser utilizada a nuestro favor: un NEA precisa ser desviado apenas (algunos kilómetros) de su ruta para evitar una colisión posterior . El sistema Don Quijote idealizado por le Agencia Espacial Europea se basa en este principio. La llave para realizar esta operación con precisión está en conocer los detalles de la órbita del NEA así como sus características físicas.

Dicen los Evangelios que un camello no pasa por el Ojo de la Cerradura. Y un asteroide? Haremos lo posible para que tampoco.

Don Quijote

2008-08-23T18:49:00.012-03:00

El famoso hidalgo de lanza en astillero, adarga antigua, rocín flaco y galgo corredor, como lo definió su creador Miguel de Cervantes Saavedra hace 400 años ha tenido un sinnúmero de representaciones y ha sido ejemplo para infinitas actividades humanas en todo el mundo. Su literalmente quijotesca arremetida contra los molinos es ahora el modelo para un sistema de protección de la Tierra contra NEAs que está siendo desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA).

Don Quijote es una sonda experimental que deberá impactar contra un asteroide y causarle un desvío. Como en el caso de la Fundación B612 , esta sonda busca demostrar que el concepto de desvío por colisión es factible, ganar experiencia, desarrollar técnicas y conocer sus problemas.

Don Quijote (DQ) estará formado por dos módulos, cuyos nombres no pueden ser otros que Sancho Panza e Hidalgo. Este segundo es el misil que impactará sobre el asteroide. Para conocer con precisión la órbita previa y el momento preciso para realizar la operación así como los efectos de la misma, se usará a Sancho.

Representación de la colisión de Hidalgo contra un asteroide. Sancho, mientras tanto, observa los detalles. (Fuente: ESA)

Hidalgo pesará unos 500 Kg, mientras que la carga de combustible será de poco más de una tonelada ya que su trayectoria será balística, o sea, aquella que sigue un objeto cuando es lanzado sin propulsión. Su sistema de navegación tendrá una precisión de 50 m. La mayor parte de su vida útil estará "durmiendo", hasta que reciba la señal de lanzarse sobre su obejtivo al que chocará con una velocidad relativa de 9 km/s.

Sancho, por el contrario, realizará un largo viaje de exploración que durará casi cuatro años, dando tres vueltas en torno del Sol, estudiando al asteroide que será blanco de Hidalgo; y dejando caer un módulo de análisis llamado ASP-DEX o Autonomous Surface Deployment Engineering eXperiment (Experimento Autónomo de Ingeniería para Posarse sobre la Superficie) cuya importancia es crucial para revelar el éxito del experimento y también para conocer con mejores detalles la superficie de un NEA, lo que permitirá planear misiones de otro tipo. Una animación del funcionamiento de un sistema tipo DQ puede verse en el siguiente link.

Don Quijote plantea una solución diametralmente opuesta a la sugerida por la Fundación B612, ya que pretende modificar el curso del asteroide por medio de un único golpe perfectamente calculado que sería capaz de desequilibrarlo suficientemente como para evitar su colisión con la Tierra. Sobre ambas metodologías nos referiremos en una próxima entrada.

Sería bueno, por otra parte, que el Don Quijote espacial tenga más éxito que su ilustre mentor cuando intentó derribar a los gigantes...

B 612

2008-08-08T19:26:00.009-03:00

Quienes leyeron El Principito deben recordar que él vivía en un pequeño asteroide que, según el relator de la historia, se llamaría B 612. Si no leyeron la novela, es una buena oportunidad para hacerlo. Si ya la leyeron cuando eran niños, como yo, es una excelente oportunidad para releerla (como hice yo). En este link pueden encontrar la novela completa con los dibujos de Saint-Exupery.

Bueno, no es para hablar de la tierna historia de Saint-ex que abrí esta entrada, sino sobre la Fundación B612, que lleva ese nombre en recuerdo del asteroide de El Principito. La fundación tiene un único objetivo: alterar la órbita de un asteroide de forma significativa en 2015. El argumento de los miembros del proyecto es que hasta ahora se han llevado a cabo algunas medidas de vigilancia, programas tipo spaceguard que buscan hacer un censo de todos los NEOs y rastrearlos. Sin embargo hasta el día de hoy no hay ninguna medida probada que sea efectiva para prevenir el impacto de un NEO con la Tierra. En otras palabras, es como si tuviéramos un equipo de diagnóstico pero ninguna medicina para curar... Una gran decepción.

La historia de B612 comenzó cuando Piet Hut y Ed Lu del Centro Johnson de la NASA (Houston, USA) tomaron la iniciativa de promover la creación de un sistema para desviar NEOs peligrosos y llamaron a una reunión el 20 de octubre de 2001 con otros científicos y técnicos para discutir posibles formas de llevar a cabo el objetivo. La utilización de bombas nucleares en la cabeza de misiles para hacer explotar el asteroide fue considerada muy riesgosa. Por el contrario, la mejor opción según ellos, es usar motores de plasma accionados por un reactor nuclear que infligieran una pequeña fuerza sobre el asteroide durante un tiempo prolongado (varios años). Y lo mejor de esta solución según los expertos de B612 es que poseemos la tecnología. (Y esta frase me hace recordar la serie The Six Million Dollar Man...) Sólo es necesario conseguir los fondos y para tal efecto fue creada la fundación un año más tarde, el 7 de octubre de 2002 hoy presidida por Dan Durda que busca recaudar dinero de donantes privados. Por otro lado participa activamente de las discusiones políticas sobre cuestiones relacionadas con NEOs, como la sesión del Congreso norteamericano que se llevó a cabo el 8 de noviembre de 2007.

Yo espero que tengan éxito en su trabajo, sólo deseo que no lo prueben en B612, donde fuera que lo encuentren. Tal vez podríamos destruir el mundo de el Principito sin querer.

Sol Calmo (ST)

2008-07-12T19:39:00.019-03:00

El Sol es un objeto activo, dinámico. En su seno, a decenas de millones de grados, es generada toda la energía que utilizamos en la Tierra. En realidad esta energía es una fracción ínfima del total generado. No sabemos muchos detalles del interior solar porque no podemos observarlos de forma directa. A partir de cierta altura el gas se hace transparente. Esta región es llamada de atmósfera solar y podemos estudiarla con la única limitación de los instrumentos. La frontera entre el interior y la atmósfera es llamada de Fotósfera y es algo así como el suelo solar (todas son metáforas, no existe en el Sol nada parecido con el suelo rocoso de nuestra Tierra). La observación de la atmósfera y fotósfera solar nos ha mostrado que el Sol cuenta con varios ciclos de actividad. El más conocido, de 11 años aproximadamente, es reconocido por el aumento y disminución del número de manchas en la Fotósfera. La cantidad de manchas está relacionada con la complejidad del campo magnético solar, y con la sucesión de fenómenos de liberación de energía localizados, las llamadas explosiones o fulguraciones, las eyecciones coronales de masa, etc. Cuando el Sol no muestra esta actividad violenta, lo llamamos de Sol Calmo. Su estudio es una parte importante de la física solar.

En este momento estamos en un mínimo de actividad solar. Eso significa que no tenemos manchas sobre la superficie del Sol, ni fenómenos explosivos. Esto es esperado. Una forma de visualizarlo es con los gráfico que muestro abajo. Son valores de la radiación solar observada en rayos X por detectores a bordo de satélites en dos frecuencias diferentes, por ello los dos colores. Esta medición funciona como una especie de electrocardiograma del Sol que nos muestra su actividad. En el primero tenemos al Sol en los últimos días del año 2001 durante su máximo de actividad. Cada súbida representa un fenómeno violento, una fulguración. El Sol parece latir.

Abajo el sol en tres días de julio de 2008. Una recta plana. Un sol calmo, muy calmo.

Este comportamiento es esperado. El Sol pasa por estos altos y bajos. Lo curioso de este año es que la calma está durando demasiado porque en períodos de mínima actvidad el Sol muestra, de vez en cuando, una explosión que otra, liberando menor energía que en los períodos de máxima, pero dejando ver que está, apenas, dormitando. El siguiente es un gráfico de julio de 1996, momento de mínimo solar anterior.

Unos días después de esta fecha, el Sol se aletargó. Sin embargo su descanso duró apenas una semana. Lo que me llama la atención del mínimo actual es que hay que regresar hasta abril, tres meses atrás, para encontrar algunas muestras de actividad solar. Puede implicar algo para nuestro clima en la Tierra? Nadie lo sabe.

Sin embargo sabemos que entre 1640 y 1700, poco después que las manchas solares fueron descubiertas (aunque aún no se había notado la existencia de un ciclo) la actividad solar disminuyó al mínimo. Esporádicas manchas fueron observadas durante esos 60 años. Al mismo tiempo, los inviernos europeos se tornaron muy rudos, el frío congeló ríos como el Támesis en Londres. Esa época es llamada de Mini Era de Hielo y nadie puede encontrar una explicación, más allá de la coincidencia con la carencia de actividad solar prolongada.

Estamos a las puertas de una Mini Era de Hielo? Imposible saberlo ahora. Si eso ocurriera sería fascinante desde un punto de vista científico. Hemos dedicado más de 100 años al estudio del Sol Activo. Esta sería una oportunidad única de analizar las causas y consecuencias de la baja actividad solar. Desde un punto de vista socio económico sería benéfico por un lado porque balancearía el aumento de temperatura superficial terrestre. Pero sería negativo en el sentido que disminuiría el aliento a las necesarias reformas de una sociedad que frenéticamente se lanzó a despilfarrar energía.

Sea como fuera, la Naturaleza, por suerte, suele darnos sorpresas. Estamos atentos.

Tunguska, la hipótesis telúrica

2008-06-28T18:19:00.023-03:00

Antes de comentar esta teoría sobre el evento que ocurrió el 30 de junio de 1908 en proximidades del río Podkammenaya Tunguska, región central de la Siberia, permitanme presentar a quien es su mayor defensor, Wolfang Kundt, profesor de la Universidad de Bonn, Alemania, nacido en 1931 en la ciudad de Hamburgo. Su especialidad es la Cosmología, pero la extendió posteriormente a las Ciencias Planetarias, Geofísica y Biofísica y es además autor del libro Astrophysics: A New Approach^† (Ed. Springer, 2006) . Más allá de estos méritos, es una persona de gran actividad y excelente humor, al menos así me lo reveló en la serie de mails que intercambié con él las últimas semanas. Lo que más impresiona de Kundt es su visión particular, la capacidad de ver los hechos con otra perspectiva. Se suele decir que en ciencias, más importante que encontrar respuestas es identificar preguntas. Para esto es necesario tener una mirada diferente. Al leer a Kundt me ocurre lo mismo que cuando me enfrento a los trabajos de Fred Hoyle, astrónomo inglés que siempre fue una voz discordante en el mundo de la astronomía. Si todos piensan igual, nadie piensa, dice el físico y filántropo marplatense Pablo Sisterna. Vamos a ver como podemos pensar diferente un hecho que la comunidad ya había decretado ser de origen extraterrestre.

La Propuesta

Resumimos la propuesta de Kundt y después la justificamos. En Tunguska, en 1908 no cayó ningún meteorito ni cometa sino que ocurrió una eyección de 10 millones de toneladas de gas natural parte del cual entró en ignición.

Las Justificaciones

La razón más poderosa para justificar esta teoría es la falta de un cráter o de restos del material que formó parte del meteorito entrante a pesar de que han sido hallados restos de meteoritos 100.000 veces más pequeños

El segundo motivo es estadístico y resulta llamativo que no haya sido invocado hasta ahora. Vivimos en un planeta tectónicamente activo. A igual energía liberada hay más fenómenos tectónicos o volcánicos (yo los he llamado de telúricos de manera general) que extraterrestres. Walter Álvarez, que junto a su padre Luis es uno de los creadores de la teoría de que los dinosaurios fueron destruidos por las consecuencias climáticas de la caída de un inmenso meteorito, evalúa que sólo 3% de los cráteres que hay en la Tierra tienen origen en un asteroide.

Si a este argumento probabilístico agregamos que el epicentro del evento Tunguska está en el centro de un antiguo cráter volcánico, el Kulikovskii, que forma parte del complejo tectónico-volcánico de Khushminskii y que un gran número de fallas tectónicas atraviesa la región, nuestro convencimiento va en aumento. En aquel fatídico día de 1908, algunos testigos relatan haber observado la aparición de agujeros en el suelo con forma de chimeneas con diámetros de hasta 50 m y un pozo de un km de extensión. La primera expedición de Kulik en 1927 encontró estos agujeros llenos de agua y describió la región central de la catástrofe como un calderón o anfiteatro. Es probable que los bólidos que los testigos observaron en el cielo fueran los gases encendidos. Uno de esos relatos habla de un objeto brillante cayendo durante 10 minutos... lleva menos de 10 segundos el pasaje de un asteroide por el cielo. Y el calor sentido a 65 km de distancia, en Vannavara, probablemente fue producto de las intensas llamas que se elevaron al cielo. Durante las búsquedas por material remanente del meteorito se encontraron anomalías químicas que son consistentes con la emisión de gases terrestres, pero no con la presencia de materia de origen cósmico. En 1999, una expedición a la zona registró una eyección de gas Radón que duró unas 4 horas, en las proximidades del Lago Cheko, a unos 10 km del epicentro del evento de 1908.

Las noches blancas de Europa pueden ser explicadas por el metano expelido que llegó a una altura de 500 km donde dispersó la luz solar. Un fenómeno semejante fue observado durante la explosión del volcán de Krakatoa en 1883. Todas estas conclusiones están sustentadas por el cálculo de las magnitudes físicas más relevantes.

Kundt presentó estas conclusiones en un congreso internacional dedicado al evento realizado en el año de 2001 en Moscú y en Krasnoyarsk, capital de la provincia rusa (en realidad el krai) de igual nombre donde ocurrieron los hechos y en una serie de artículos publicados en revistas científicas. Aunque la teoría no cuenta con muchos adherentes, me dijo que la TV 3SAT alemana preparó un programa especial sobre el evento con su participación que fue al aire el viernes 27/06/2008. Es importante mencionar que Kundt le da el crédito de la idea a Andrei Olkhovatov^‡, físico ruso hoy en día trabajando de forma independiente, gran entusiasta del estudio del evento, organizador de la conferencia de 2001 y de una similar que al momento de escribir estas líneas está acabando.

Tunguska no es un evento cualquiera. Junto con la desaparición de los dinosaurios por la colisión de un meteorito, es el fenómeno más citado cuando se habla del peligro de los NEAs. Forma parte tanto del inventario científico como del inconciente colectivo que respaldan políticas públicas como el programa spaceguard de la NASA. Tal vez estamos dirigiendo esfuerzos y dinero en el objetivo equivocado. Tal vez estamos provocando mayor consternación que la necesaria en una población día a día más neurótica. Precisamos encontrar el equilibrio justo.

† Este es un libro de texto para estudiantes de astronomía, sin embargo en sus páginas finales Kundt agrega 100 explicaciones alternativas a problemas de la astrofísica actual. Entre ellas cuestiona que se haya observado algún Agujero Negro. En su último mail me dice que ya son 118 las alternativas... Acabo de comprar el libro por Amazon, confieso que estoy impaciente por leerlo.

‡ Recién ahora tomo conocimiento del trabajo de Olkhovatov. Si en su lectura encuentro nuevas consideraciones que sean importantes las publicaré en un futuro blog.

Tunguska, la hipótesis meteorítica

2008-06-27T23:58:00.012-03:00

Como ya comentamos anteriormente, la idea de que en Tunguska cayó un meteorito de gran dimensión fue la primera hipótesis planteada por Leonid Kulik en la década de 1920. Pero como no hallaron ni meteoro, ni cráter, la misma fue perdiendo fuerza y durante décadas se prefirió pensar en un cometa.

La situación mudó en 1983 cuando Z. Sekanina publicó un trabajo extenso titulado "The Tunguska Event: no cometary signature in evidence" (El evento Tunguska: sin evidencias de un cometa), trabajo publicado en la revista Astronomical Journal. En la opinión de Sekanina um bólido ingresando a 30 ou 40 km/s soportaría presiones de mas de 1.000.000 de hectopascales o aproximadamente mil atmósferas si llegase hasta una altura de 10 km. Un cometa es más o menos un copo de nieve gigante, por lo tanto, concluye Sekanina, no resistiría tanta presión, habría explotado a una altura mayor y su energa no habría provocado tanta destrucción. Por el contrario él utiliza otros eventos registrados para extrapolar cual habría sido la presión soportada por el objeto que cayó en Tunguska. Esa presión, próxima a doscientas atmósferas (200.000 hectopascales) corresponde a un objeto entrando a una velocidad de 10 km/s de donde se infiere que debería haber sido un asteroide (los cometas son normalmente mas veloces). Este argumento junto con otros (como la inconsistencia de la órbita del supuesto cometa, o la masa necesaria) lo llevan a postular que el TCB (Tunguska Cosmic Body u Objeto Cósmico de Tunguska) fue un NEA, del grupo de los Apollo, de 90 a 190 m de diámetro orbitando entre 1 y 1,5 UA.

Sin embargo, Sekanina postulaba un asteroide metálico que por su restistencia es capaz de llegar hasta el suelo sin explotar, hecho problemático porque nunca fue encontrado ni él ni su cráter. Por eso no fue fácil para la teoría ganar adeptos. Hasta que 10 años después, Chris Chyba, Paul Thomas y Kevin Zahnle publicaron un artículo en la revista Nature: The 1908 Tunguska explosion: atmospheric disruption of a stony asteroid (La explosión de Tunguska en 1908: la ruptura atmosférica de un asteroide rocoso). El argumento central de ellos es que el NEA que ingresó en Tunguska en 1908 fue un asteroide rocoso, bastante más rígido que un cometa, pero no tanto como un meteorito metálico. Ellos mejoraron los modelos teóricos de la entrada de asteroides a la atmósfera y llegaron a la conclusión de que es perfectamente posible considerar que un objeto rocoso de entre 20 y 30 m de diámetro, entrando a una velocidad de entre 15 e 25 km/s se habría roto, literalmente aplastado, por la acción de la presión atmosférica a una altura de 10 km produciendo una onda expansiva que liberaró entre 10 y 20 Mtones de energía, exactamente la necesaria para derribar los árboles. Para explicar las noches blancas en Londres, los autores consideran que la onda expansiva lanzó grandes cantidades de vapor de agua del propio lugar de la explosión a una altura de 50 km . Allí os vientos estratosféricos la transportaron a miles de km creando nubes noctilucentes encima de Londres y otras ciudades de Europa occidental.

El trabajo fue un milestone en la historia de Tunguska y representó un golpe de timón en las interpretaciones. Recuerdo todavía la excitación y repercusión que provocó la publicación, la revista dedicó una editorial al tema ponderando que era el fin de las controversias: Tunguska cae a Tierra decía H. J. Melosh del Laboratorio Planetario y Lunar de la Universidad de Arizona.

Hasta cierto punto la conclusión de Chyba y su colaboradores es preocupante. Un asteroide de apenas 10 m de diámetro sería capaz de devastar una ciudad. Recordamos que la energía liberada es 1.000 veces mayor que la bomba de Hiroshima. Y que el catálogo de NEAs de la NASA, todavía incompleto, incluye sólo objetos de 1 km de diámetro o más. El asteroide de Tunguska fue un fargmento minúsculo, imposible de ser detectado con anticipación suficiente y que, de haber caido tres horas después, habría acertado de lleno en Moscú como el escritor Arthur Clarke dice en el comienzo de su novela de ciencia ficción Cita con Rama. Resulta muy decepcionante reconocer que estamos destinados a esperar que en cualquier momento una astilla cósmica acierte una de nuestras ciudades más populosas originando una masacre.

La frecuencia de eventos tipo Tunguska fue evaluada en 1 a cada 200 a 1.000 años. Estamos cumpliendo 100 años desde la última vez que una roca cósmica casi destruyó la capital de un imperio. Estaremos próximos a atestiguar la desaparición de una de nuestras grandes capitales?

O existe una tercera explicación? Tal vez en Tunguska no cayó nada del cielo y es por eso que nada fue encontrado en el suelo. A esta teoria final nos dedicaremos en la última entrada de esta serie apacionante....

Tunguska, la hipótesis cometária

2008-06-24T22:58:00.021-03:00

Cuando Leonid Kulik visitó por primera vez en 1927 el escenario del Evento Tunguska, quedó sorprendido por no encontrar restos del meteorito que lo habría producido. No sólo no encontró al meteorito, sino que tampoco halló el cráter que debería haber producido. Los sucesivos viajes de exploración no le permitieron encontrar más pistas. Más allá de algunas exóticas explicaciones, como la entrada de una cantidad apreciable de antimateria en la atmósfera, o el pasaje de un agujero negro, poco a poco se fue formando la idea de que un objeto extraterrestre ingresó a la Tierra y explotó a gran altura. Como los asteroides son bastante resistentes a las tensiones, la hipótesis de que un cometa fue el responsable de Tunguska cobró fuerza principalmente a través de la sugerencia hecha por Harlow Shapley, uno de los mayores astrónomos norteamericanos de su época†.

Imagen compuesta del núcleo del cometa Temple obtenida por la sonda de NASA Deep Impact el 4 de julio de 2005 mientras lo sobrevolaba a 10 km/s. El polvo supervicial de aproximadamente 10 cm de espesor, está cocinado dándole una impresión de rigidez como la de un asteroide. La nieve sucia está por debajo.

Los cometas son básicamente hielo (o nieve) sucio. Sin embargo su naturaleza química nos es bastante desconocida con una indeteterminación que va desde 0,1 a 1 g/cm³ en su densidad. Este hielo está formado mayormente por agua, en menor proporción por monóxido y dióxido de carbono y algo de amoníaco. El núcleo debe estar lleno de agujeros, algo así con un 20% de su volumen estaría agujereado lo que disminuye todavía más su densidad. El resto es polvo, en forma de metal, en su mayoría por níquel, y un poco menos por hierro. Además del hielo y el metal hay compuestos rocosos: óxidos de hierro, de magnesio y de silicio. Así tenemos el modelo simplificado del núcleo de un cometa formado por 98,4% de gas, 1,1% de hielo, 0,4% de rocas y 0,09% de metales. Los cometas se crearon por el agregado casual de hielo y polvo y su temperatura interior nunca debe haber sobrepasado los 200 K (73 grados Celsius abajo de cero), por ese motivo su materia primitiva no debe haber sido alterada y de esta forma son la fuente de información de la materia prima que formó al Sistema Solar. Los cometas orbitan en torno al Sol con períodos que van desde algunos años como el Encke, hasta algunos siglos. Existen además cometas que tienen órbitas parabólicas o hiperbólicas y por lo tanto pasan una vez para desaparecer de nuestra vista. Desde la instalación del telescopio LASCO en el satélite de observación solar SoHO, se comprobó que una gran cantidad de cometas cae al Sol.

Esquema del núcleo de un cometa. Obsérvense los agujeros internos. La superficie del cometa está cubierta de polvo cocinado por las erupciones internas del propio cometa. (Extraido de The Nature of Comets., David Hughes, en Solar System Update, Ed.: Blondel & Mason, Springer, 2006)

Un cometa tiene muy poca masa, y bastante brillo. Eso ya había sido notado por astrónomos en el siglo XVIII al ver el pasaje de un cometa cerca del sistema de Júpiter y sus lunas y no notar ninguna perturbación. Además de poca masa, tienen poca capacidad para soportar deformaciones y se quiebran rápidamente. Eso fue observado en vivo en julio de 1994 cuando el cometa Shoemaker-Levy 9 se partió en una veintena de pedazos en su caída hacia Júpiter. A pesar de esto algunos cometas pueden ser bastante grandes, como el Halley que mide unos 15 km y moverse a gran velocidad (en torno a 30 o 40 km/s); por lo tanto su colisión puede ser bastante peligrosa.

Así que la hipótesis cometaria ganó fuerza, sobre todo después que el astrónomo L'ubor Kresák sugiriese que un pedazo del cometa Encke cayó sobre la Tierra. El cometa, cuyo nombre oficial es P/Encke, tiene un período de apenas 40 meses, el polvo que se desprende de él forma un rastro en el cielo que cuando es atravezado por la Tierra crea una lluvia de estrellas fugaces llamada beta taurides con pico el 30 de junio. Kresák estudió que la dirección del bólido que impactó en Siberia vendría del Sol, lo que habría facilitado su ocultación. El cometa habría entrado a la velocidad característica de órbita de 30 a 40 km/s explotando en una fracción de segundo a su entrada a la atmósfera haciendo que la mayor parte de su masa permaneciese a gran altura, formando una pluma que alcanzó a Europa y, por reflección de la luz solar, iluminó sus noches por varios días hasta desaparecer.

El modelo, a grosso modo, es el que acabamos de contar. Los detalles, sin embargo, parecen no encajar perfectamente en las evidencias. Su mayor ventaja es la explicación de la falta de un cráter y la posibilidad de ser una fuente de masa suficiente para provocar las noches blancas en Londres. El problema es que según cálculos recientes la fragilidad de un cometa no le permitiría llegar ni hasta los 10 km de altura necesarios para justificar la devastación de los bosques siberianos en Tunguska, habría desaparecido mucho antes a una altura en la que su daño no habría sido tan severo, así lo entiende el astrónomo del Caltech, Z. Sekanina. La hipótesis cometaria sigue siendo defendida en la actualidad por V. Bronshten de la Academia Rusa de Ciencias y, dada la incertidumbre en las otras teorías, no completamente descartada por la comunidad científica.

En la próxima entrega, analizaremos la hipótesis meteorítica.

† Harlow Shpaley protagonizó un famosísimo debate con su colega Heber Curtis que fue transmitido en directo por la radio. El debate se centraba en los métodos para determinar distancias, la implicación de los métodos era el tamaño del Universo y en particular si las "nebulosas espirales" son objetos de la Vía Láctea o no. Estas nebulosas espirales son lo que hoy llamamos Galaxias. El Gran Debate dio como vencedor a Curtis, cuya conclusión era que las nebulosas pertenecen a la Vía Láctea (y el Universo es pequeño). Edwin Hubble, pocos años más tarde, acabó con la discusión al demostrar que Curtis estaba equivocado y dio la razón a Shapley. Más información (en inglés) en la Wikipedia: The Great Debate.

Tunguska, los testimonios

2008-06-15T23:17:00.033-03:00

A continuación, transcribo, traducidos del inglés, algunos testimonios de testigos del Evento Tunguska, obtenidos por Leonid Kulik en sus expediciones al lugar (extraídos del libro Cosmos, de Carl Sagan, Cap IV, Heaven & Hell)

Temprano en la mañana, mientras todos dormían, la carpa voló por el aire junto con sus ocupantes. Al volver al piso, toda la familia sufrió contusiones leves, pero Alkulina e Iván perdieron el conocimiento. Cuando lo recuperaron escucharon un fuerte ruido y vieron al bosque alrededor de ellos en llamas y la mayor parte devastado.

El siguiente relato es más impresionante e introduce la descripción de un intenso calor, ruidos y fuertes vientos.

Estaba sentado en el porch de mi casa en Vanovara mientras desayunaba y miraba al norte. Repentinamente el cielo se partió en dos, y muy arriba del bosque todo el cielo en dirección norte parecía cubierto de fuego. En ese momento sentí un fuerte calor, como si mi camisa se huberia prendido fuego. Quise sacarmela y arrojarla lejos de mi, pero en ese momento hubo una explosión en el cielo y un poderoso trueno fue oído. Fui arrojado al piso fuera del porch y perdí el conocimiento. Mi esposa corrió y me trajo para dentro de la cabaña. El trueno fue seguido por el ruido de piedras cayendo, o armas disparando. La Tierra tembló, y mientras continuaba tirado en el piso, protegí mi cabeza porque temí que las piedras me cayeran encima. Cuando el cielo se abrió, un viento caliente, como de un cañón, corrió entre las cabañas del norte dejándo marcas en el piso...

Más testimonios que muestran como el miedo frente a lo desconocido se apoderó de las personas:

Los carpinteros, después de los dos primeros truenos, quedaron estupefactos, cuando un tercer trueno resonó cayeron hacia atrás desde el edificio sobre los pedazos de madera. Algunos de ellos estaban paralizados y totalmente aterrorizados y tuve que calmarlos para devolverles la confianza. Abandonamos el trabajo y fuimos para la aldea. Allí, grupos completos de aldeanos completamente aterrorizados, se habían juntado en las calles y hablaban sobre lo ocurrido.

Bosque devastado por la explosión de 1908. Árboles caídos junto con postes de telégrafos (árboles en pie sin ramas). Fotografía de la Academia Rusa de Ciencias, expedición de 1927 liderada por L. Kulik.

En el siguiente relato encontramos por primera vez una mención a un objeto en el cielo

...repentinamente a mi derecha escuché lo que parecía como un único disparo fuerte. Giré la cabeza y vi un objeto alargado en llamas que surcaba el cielo. La parte delantera era más grande que la cola y su color era como fuego en un día luminoso. Era varias veces más grande que el Sol, pero menos brillante, por eso podía ser observado directamente. Detrás de las llamas se arrastraba una cola que parecía polvo formando pequeños grumos, por detrás de las llamas se extendían haces de color azul. En cuanto las llamas desaparecieron, se escucharon explosiones más fuertes que disparos de arma, el suelo pareció temblar y las ventanas de la cabaña se rompieron.

El siguiente texto fue extraído de la Wikipedia que cita al periódico Sibir del 2 de julio de 1908.

El 17 de junio, hacia las 9 de la mañana, observamos un hecho natural inusual. En la ciudad de N Karelinski (200 km al Norte de Kirensk), los habitantes vieron hacia el Noroeste bastante encima del horizonte, un objeto brillante azul-blanco extraño imposible de ser mirado que durante 10 minutos se movía hacia abajo. El objeto parecía un cilindro. El cielo estaba completamente despejado , sólo en la dirección del objeto se veía una nube. El aire estaba seco y caliente. A medida que el objeto se aproximaba del suelo (bosque) parecía ir esfumándose hasta tornarse una gigantesca onda de humo negro, y se oyó un fuerte golpe (no un trueno) como si grandes piedras estuvieran cayendo o la artillería disparando. Todos las construcciones temblaron. Al mismo tiempo la nube comenzó a emitir llamas de formas indefinidas. Todos los aldeanos fueron tomados por el pánico y salieron a las calles, las mujeres gritaban pensando que era el fin del Mundo. ( El autor de estas líneas estaba mientras tanto en el bosque a 6 km del Norte de Kirensk y escuchó hacia el Noreste un sonido parecido a la artillería que se repitió por intervalos de 15 minutos por lo menos 10 veces. En Kirensk, en las paredes que dan al Noreste de algunas construcciones los vidrios se rompieron.)

Los relatos anteriores describen cinco tipos de hechos: i) ruido seco y fuerte ii) humo, llamas y calor, iii) temblores en el piso, iv) un objeto luminoso en el cielo y v) viento huracanado. En general todo el fenómeno parece durar en torno de media hora, sólo 10 minutos estuvo un cuerpo luminoso cayendo. Más adelante volveremos a estas descripciones y su interpretación. Por ahora nos quedamos meditando sobre el terror que deben haber sentido aquellos tranquilos granjeros en el medio de las estepas siberianas donde por no pasar, ni pasó la guerra y de repente se enfrentaron al Fin del Mundo.

Además de estos hechos, a miles de kilómetros de la Siberia, en la Europa occidental, las noches del 29 de junio al 2 de julio no llegaron a ser completamente oscuras y testigos relatan que se podía leer un diario y los cuerpos arrojaban sombras. Estas noches blancas aparentemente están relacionadas con lo ocurrido en Tunguska suponiéndose que sea lo que haya sido que explotó en Siberia arrojó inmensas cantidades de material a la atmósfera afectando su reflectividad.

En 1921 el mineralogista Leonid Kulik visitó la cuenca del río Podkamennaya Tunguska y probablemente tomó conocimiento de los relatos de la explosión de 1908. Recién en 1927 consiguió reunir un grupo de trabajo para una expedición al lugar. El creía que un meteorito cayó en suelo ruso y quería encontrar sus remanentes. Para su sorpresa no halló restos del objeto, pero la visión del bosque devastado lo aterró. Él volvió dos veces más buscando indicios de su meteorito, pero sin suerte. En 1938 consiguió sacar fotos aéreas que mostraron que el área del bosque afectada por la explosión era de forma de mariposa. Posteriores expediciones en los años 50 obtuvieron testimonios de los habitantes que dijeron haber quedado cubiertos de forúnculos después de la explosión, médicos de la expedición corroboraron que hubo una epidemia de variola. La falta de evidencias de un meteorito llevó a formular la teoría de que se trató de un cometa, que por ser menos denso habría desaparecido completamente en una explosión a gran altura en la atmósfera. Esta teoría fue la más aceptada hasta mediados de los años 80 y de hecho, esperábase obtener confirmaciones por medio del análisis del material de la cola del cometa Halley en su retorno en 1986. Ambas teorias tienen pros y contras que serán analizados en próximas entradas. Queremos dar cuenta aqui sin embargo, de la aparición de una nueva idea que relaciona el evento Tunguska con un fenómeno telúrico, teoría defendida por el astrofísico Wolfgang Kundt de la Universidad de Bonn. Esta última hipótesis, que nos parece muy bien formulada, será objeto de una entrada también.

Keep Tuned!

Tunguska, 100 años después

2008-06-15T16:47:00.017-03:00

En la mañana del 30 de junio de 1908*, en la Siberia Central, cerca del poblado de Vanavara y próximo del río Podkamennaya Tunguska (ver aquí un mapa), un evento explosivo diezmó los árboles de la estepa en un área de 2150 km² (un círculo de unos 50 km de diámetro) arrancándolos de sus raíces y arrojándolos al piso, objetos y personas fueron lanzadas por el aire, llamas fueron vistas elevándose al cielo, estruendos similares a tiros de cañón fueron oídos mientras un objeto luminoso atravesaba el cielo. Los testigos relatan un intenso calor sentido a distancias de más de 60 km del epicentro del fenómeno. Cien años después los científicos no pueden llegar a una conclusión definitiva sobre lo que ocurrió aquel día y que quedó registrado en la historia como el Evento Tunguska.

Mientras la discusión para algunos se centra en determinar si se trató de un cometa o un asteroide de pequeño tamaño que explotó en su entrada a la atmósfera, no faltan versiones más excéntricas como el paso de un micro agujero negro o la explosión de una nave alienígena. El tema llegó a la TV de la mano de los Archivos X, que en su primera temporada relacionaba el evento con una invasión de ETs. En los últimos años la literatura científica presenta una teoría completamente diferente, la explosión habría sido producida por la erupción de gases telúricos, se trataría así de un fenómeno de tipo volcánico. La correcta descripción de lo que aconteció en Tunguska en 1908 es determinante para prever correctamente las probabilidades de una colisión con un NEO de mediano tamaño.

Probablemente el mayor obstáculo para lograrlo es la carencia de diagnósticos confiables y el paso del tiempo sólo agrava la situación. El hecho ocurrió en una región muy aislada del Mundo, cubierta de nieve durante gran parte del año, las lluvias del verano convierten las llanuras en pantanos llenos de mosquitos. El marco histórico tampoco ayudó. En 1908 el Zar Nicolás II tenía otras preocupaciones mayores para dar atención a la caída de un objeto en el centro de su imperio. Un comerciante llamado Suzdalev llegó en 1910 y después de recorrer la zona pidió a los pobladores que guardaran silencio sobre el hecho. Los problemas políticos de la Rusia zarista, la Primerra Guerra Mundial, la revolución bolchevique, hicieron que cualquier investigación se retrasara indefinidamente. Sólo en 1927, casi 20 años después, se montó la primera expedición científica liderada por Leonid Kulik, quien, además de buscar restos del supuesto meteorito, recogió los testimonios de quienes presenciaron los hechos.

La importancia que el evento Tunguska tiene, el hecho de estar cumpliendo ahora 100 años, ameritan que le dediquemos un espacio mayor en este blog. Por ese motivo usaremos varias entradas para contar los detalles de la misma, incluyendo los testimonios, y rever las diferentes teorías.

Tunguska es un hito en la historia de la Humanidad y como tal será considerado aquí.

* En el calendario juliano, en uso todavía durante la monarquía rusa, era el día 17 de junio.

NEOs y NEAs

2008-05-31T19:27:00.016-03:00

En este blog hemos utilizado las siglas NEO (Near Earth Object = Objeto Próximo a la Tierra) y NEA (Near Earth Asteroid = Asteroide Próximo a la Tierra) de forma equivalente. Y aunque casi son lo mismo, en realidad tienen algunas diferencias.

NEO es cualquier objeto cuya órbita se aproxima al Sol a una distancia menor que 1,3 UA*, en términos astronómicos, su perihelio q ≤ 1,3 UA. Cometas de período corto, como el Halley† (q=0,35 UA) son en muchos casos NEOs. Un cometa tiene un núcleo compuesto por una espesa capa de hielo (o nieve súcia) que cuando se aproxima del Sol, se sublima y forma una nube brillante llamada coma, y una larga cola. En la figura de al lado, tomada por por Peter Stättmayer para la ESO en 1975, vemos la espectacular cola del cometa West.

Los asteroides tienen un núcleo metálico o rocoso y no poseen la capa de hielo y por lo tanto no producen la coma ni la cola. La mayoría tiene una órbita menos excéntrica (más circular) que los cometas. Es interesante conocer el origen de la palabra asteroide que viene de aster = estrella. Los primeros observados, a fines del siglo XVII, parecían realmente estrellas aún para los telescopios más poderosos de su época, su rápido movimiento por el cielo los distinguía de estas y por eso Friederich Wilhelm Herschel, el mayor astrónomo de aquellos tiempos, propuso diferenciarlos dándoles otro nombre que literalmente significa estrelloides o tipo estrellas‡. Los asteroides también son llamados planetas menores, aunque hoy en día la Unión Astronómica Internacional recomienda el término pequeños cuerpos del sistema solar. La recomendación vino después de la creación de la categoría de planeta enano para designar a Plutón. Cuando el asteroide tiene un tamaño menor que 10 m es llamado meteoroide y al caer en la Tierra produce una estrella fugaz.

Volviendo al tema de esta entrada, los NEA son asteroides que forman un subgrupo de los NEO, tal vez más peligrosos porque al tener una órbita menos excéntrica nunca se alejan mucho de la Tierra. Se calcula que existen por lo menos 1.000 NEAs con tamaño mayor que 1 km que pueden producir en su entrada a la Tierra una explosión equivalente a 70.000 Megatones, amenazando la vida en el planeta de forma global. De estos, 800 ya fueron descubiertos y sus órbitas determinadas. El número de NEAs con tamaño de 100 m o más es estimado en 200.000. La colisión con la Tierra de uno de estos liberaría 100 megatones de energía. Para comparación, la bomba de Hiroshima fue 1.000 veces más débil. Los NEAs son subclasificados en los grupos: Atenas, Apolos y Amor. Arriba vemos una fotografía del asteroide (253) Matilde, de 60 km de diámetro aproximadamente, tomada por la sonda NEAR en junio de 1997.

En una entrada futura hablaremos sobre como desviar la ruta de un NEA. Y también del interés que tienen para la astronomía como objetos de estudio.

* UA = unidad astronómica, equivalente a la distancia media Tierra - Sol y de valor igual a 150 10⁶ km.

† Edmond Halley (1656 - 1742) fue quien se dio cuenta de que el cometa observado en 1682 era periódico y retornaría en 1758. Su contemporaneo y amigo Isaac Newton (1643 - 1727) utilizó por primera vez su Teoría de la Gravitación sobre el cometa y así mostró la corrección de sus cálculos.

‡ Una historia semejante tienen los Quasars = quasi stellar objects. En su origen parecían estrellas. Hoy sabemos que son galaxias de núcleo activo muy lejanas.

La escala de Palermo

2008-05-22T15:28:00.013-03:00

Comentamos ya que además de la escala de Torino, existe otra, más técnica, llamada de Palermo. Esta mide la probabilidad de que un NEO choque contra la Tierra, relativa a la probabilidad esperada de que esto pueda ocurrir, e introduce un elemento que Torino no tiene: el tiempo. Vamos a desgranar lo que dijimos antes.

Las órbitas de los asteroides contienen imprecisiones, y por ese motivo hay muchas órbita posibles. Algunas de ellas pueden coincidir con la Tierra, otras no. Un valor de la probabilidad de que el impacto pueda ocurrir se obtiene, por ejemplo, por medio de la división: órbitas que colisionan / total de órbitas.

La probabilidad esperada (técnicamente la llaman background risk) está basada en la historia de la Tierra, a partir de los registros geológicos, y nos dice cuál es la probabilidad de que un asteroide de un tamaño determinado pueda chocar con la Tierra. Como la colisión del NEO con la Tierra demorará un cierto lapso, la probabilidad esperada mide la probabilidad de que en ese mismo lapso otro asteroide llegue a chocar la Tierra.

La escala es continua y puede tomar valores negativos y positivos. En general, cuanto más negativo el valor, menos chances tiene el objeto de chocar la Tierra. Un valor mayor que -2 merece atención. Cuando llega a 0 tiene una chance igual a la esperada de chocar con la Tierra. Por encima de +2 el riesgo es serio. El famoso Apophis alcanzó en sus peores días un valor igual a 1,10, aunque ahora su valor es -2,52 mientras que 1950 DA tiene un valor de 0,17 para su colisión de 2880.

No hay una forma fácil de comparar las escalas de Torino con la de Palermo. Ambas tienen objetivos diferentes. La primera pretende comunicar de forma didáctica al público lego el peligro de una colisión. Palermo es más cuantitativa y es usada por los astrónomos, pero en términos generales, un valor de Palermo menor o igual a -2 equivale a un Torino 0.

Detalles Técnicos

Para quienes quieren entender un poco más como se forma la escala de Palermo coloco aquí algunas fórmulas.

Probabilidad esperada: P_e = 0,03 × E^-0.8 (E es la energía en Megatones).

Escala Palermo: EP = Log₁₀ (P_i/ ( P_e × T) ) (T es el lapso hasta que ocurra la colisión).

La escala es logarítmica, entonces el doble, significa realmente 10 veces mas. De acuerdo con esta definición, cuando EP es igual a -2, la probabilidad de impacto es 1% de la probabilidad esperada. Cuando EP = 0, las probabilidades son iguales, mientras que un valor EP=2, indica una probabilidad 100 veces mayor.

Rayos que Nublan (ST)

2008-05-06T15:11:00.014-03:00

Sabemos que las nubes son producidas por la condensación del vapor de agua en la atmósfera. Y que el vapor se forma por la evaporación de las aguas de la superficie terrestre. Sin embargo, para que el proceso tenga éxito es necesario que haya nucleos de condensación, pequeñas partículas llamadas aerosoles, sin ellas la humedad puede alcanzar hasta un 500% sin que el vapor se convierta en agua.

En la década del 70, R. Dickinson especuló que los rayos cósmicos podrían aumentar el número de nucleos de condensación y por lo tanto favorecer la formación de nubes. La idea es simple: los rayos cósmicos ionizan el aire tornándolo más efectivo para generar nucleos de condensación. Así que cuantos más rayos cósmicos, más nubes.

Qué son, de donde vienen los rayos cósmicos? Son partículas subatómicas (electrones, neutrones, protones, también pueden ser iones como las partículas α) que tienen mucha energía y por eso, son capaces de ingresar en la atmósfera terrestre y llegar a la baja atmósfera. Allí ionizan a los gases que se convierten en centros de nucleación de los aerosoles que en definitiva producirán la condensación del vapor. Ionizar significa cambiar el balance de cargas de la materia que normalmente es neutra. De esta manera el aire puede tornarse positivo o negativo, lo que le da una fuerza de atracción que las moléculas neutras no tienen incrementando su efectividad. Los rayos cósmicos más energéticos son producidos durante explosiones de estrellas llamadas Supernovas, algunos vienen de afuera de nuestra galaxia. El propio Sol a veces crea rayos cósmicos, aunque de menor intensidad. Existe una relación bien conocida que muestra que cuando el Sol aumenta su actividad, disminuyen los rayos cósmicos galácticos y/o extragalácticos y vice versa. Esto se explica a través del viento solar, cuya intensidad aumenta con la actividad del Sol. Cuando el viento es muy intenso, consigue desviar de su camino a muchos rayos cósmicos externos haciendo de escudo y, a pesar de que también aumenta el bombardeo en la Tierra de los rayos cósmicos solares, estos tienen menor energía y sus efectos son menores.

Entonces el ciclo es: menor actividad solar, mayor intensidad de rayos cósmicos, mayor cantidad de aerosoles y mayor cantidad de nubes. En 2000 un estudio llevado a cabo por Marsh y Svensmark mostró esta relación de forma muy clara, aunque posteriormente la metodología utilizada fue cuestionada.

La cantidad de nubes es importante porque aumenta la reflexión a la luz solar y así disminuye la cantidad de calor que llega a la superficie de la Tierra lo que resulta en una reducción de la temperatura*. Aparece así una conexión entre actividad solar y clima terrestre que, aunque indirecto, puede llegar a ser muy efectivo. Los meteorólogos afirman que la conexión entre rayos cósmicos y formación de nubes todavía debe ser demostrada ya que los modelos teóricos no son completos y los estudios estadísticos insuficientes.

Pero hay algo que no podemos olvidar cuando analizamos el clima terrestre. Veinte mil años atrás, la temperatura media del planeta era varios grados más baja que la actual. La razón de esto es todavía discutida, pero sin dudas no tuvo origen en la incipiente actividad del ancestro del hombre.

* Hay nubes, sin embargo que logran el efecto contrario, ya que atrapan el calor emitido por la Tierra y entonces incrementan el efecto invernadero. Que una nube sea un tipo o de otro, depende de su altura, tamaño y del estado del agua dentro de ella: líquido o sólido.

La Escala de Torino

2008-05-02T20:59:00.014-03:00

Hablamos mucho de Apophis y sus posibilidades de colisión con la Tierra y dijimos que el asteroide que alguna vez fue Torino 4 ahora es un Torino 0. Este Blog de hecho se llama Torino 0 y está ilustrado con un gráfico que representa la Escala de Torino pero aún no hemos explicado que es, que mide y para que sirve esta escala. Ahora vamos a discutir las ideas básicas.

Cuando queremos caracterizar la colisión de un objeto cercano a la Tierra o NEO (del inglés near Earth object, también NEA = near Earth asteroid) hay dos aspectos que debemos considerar. El primero es la energía que podría liberar en la colisión, el segundo es la probabilidad de que la colisión pueda ocurrir. El primero es medido por la energía cinética del asteroide (recuerden, es la mitad de la masa por la velocidad al cuadrado). En promedio todo asteroide que pase cerca de la Tierra tendrá la misma velocidad (porque ella depende de su distancia al Sol principalmente) y como además todos tienen densidades parecidas, con saber el tamaño (para calcular el volumen) sería suficiente para conocer su masa y así hacernos una idea de la energía liberada. El tamaño se convierte en tonces en un valor que representa la energía, estos substitutos son llamados de proxys. El segundo aspecto que precisamos cuantificar es la probabilidad del impacto. Por qué se habla de probabilidad si la astronomía o mejor la mecánica celeste son ciencias exactas? Ocurre que los objetos pequeños tienen órbitas complejas porque son susceptibles a la influencia de muchos cuerpos, no sólo del Sol y los planetas mayores. Otro inconveniente que tienen es que al ser muy pequeños son difíciles de observar. Sumados ambos hechos dan que hay muchas soluciones numéricas que satisfacen las condiciones orbitales. Estas soluciones forman bandas por las que podría pasar el objeto. A medida que pasa el tiempo, muchos de los parámetros orbitales son mejor conocidos, la banda se afina y puede preverse su órbita con mayor precisión.

Al lado tenemos una reproducción de la escala de Torino tal como está publicada en la Wikipedia. En el eje horizontal (abscisas) se lee la probabilidad de impacto, mientras que en el eje vertical (ordenadas) por afuera, la energía cinética y por dentro el tamaño. Para hacerla más visual, la escala fue dividida en 11 sectores, del 0 al 10 y a cada sector le fue asignado una importancia cualitativa y un color para indicar su peligrosidad. Noten que muchas importancias (rating en inglés) tienen una distribución en diagonal, de esta manera 0 (blanco) puede representar tanto un objeto grande sin probabilidad de colisión como un objeto tan pequeño que aunque tiene 100% de chance de chocar con la Tierra no ocasionaría ningún daño. Hasta ahora, que yo sepa, Apophis fue el NEO que alcanzó la importancia más alta generando un alerta amarilla. Cuando el conocimiento de su órbita mejoró, volvió a la región blanca de la escala. Al día de hoy, de los 190 asteroides cercanos vigiliados por la NASA, uno sólo, 2007 VK184 es un Torino 1.

Un caso extraño es el del asteroide 1950 DA, conocido desde el año 1950, después desaparecido y reencontrado el 31 de diciembre de 2000*. La órbita de este asteroide es muy bien conocida y por eso puede predecirse con mucha anticipación. Pues bien, el 16 de marzo de 2880 el asteroide hará una pasada muy próxima a la Tierra, con una chance de 1 en 300 de chocar. Este es uno de los primeros candidatos a ser removido cuando encontremos una tecnología eficiente. Para más información sobre 1950 DA, visitar el site de NASA.

No vamos a extendernos en la descripción de cada una de las importancias de la Escala de Torino, pueden leerlas en español en la Wikipedia. Sí vamos a hacer mención a las unidades de energía utilizadas, los Megatones (MT). Un megatón equivale a la energía liberada por una bomba de 1 millón de toneladas de TNT o 10¹⁵ Joules. La bomba de Hiroshima liberó unos 10 kilotones, o sea un centésimo de este valor aproximadamente†.

La escala de Torino fue creada por Richard P. Binzel del MIT, presentada en 1995 y revisada en una conferencia en la ciudad de Turín en 1999 de donde deriva su nombre‡. Existe otra escala más precisa aunque también menos gráfica que recibe el nombre de otro lugar conspícuo de la península italiana, Palermo.

* Una extraña coincidencia le da un aura especial. Fue reencontrado la última noche del segundo milenio y exactamente 200 años depués del descubrimiento del primer asteroide entre Marte y Júpiter, hoy llamado Ceres.

† La comparación no es siempre correcta porque los daños causados por una explosión nuclear van más allá de la energía liberada subitamente, e involucran la radiación ionizante que destruye vida y se prolonga por mucho tiempo.

‡ En este Blog preferí mantener la grafía italiana para la ciudad, por eso es Esacala de Torino y no de Turín.

El Viento que empuja a Apophis

2008-05-02T13:01:00.009-03:00

Diariamente, segundo a segundo, el Sol irradia una gran cantidad de energía. De ella dependemos integralmente en la Tierra. La cantidad de energía que el Sol emite es descomunal, astronómica, en definitiva. La expresamos así: 4 × 10²⁶ Watts (= Joules/s). Este número, el lector debe saberlo, se escribe como un 4 seguido de 26 ceros. Podríamos darle un nombre , algo así como 400 cuatrillones de Watts, pero eso no nos daría una mejor impresión de lo que estamos expresando. Tampoco existe nada en la Tierra que pueda ser comparado a esta infinita cantidad de energía. Represas hidroeléctricas (Itaipú apenas libera 1,2 × 10¹⁰ Watts), reactores nucleares, armas atómicas, volcanes , terremotos o huracanes. Nada es comparable con la energía que segundo a segundo libera nuestra estrella central. Tamaña energía liberada debe tener consecuencias sobre los objetos que giran en torno a ella. El ejemplo más obvio: toda la belleza de nuestro planeta azul depende de tomar una porción muy pequeña de la energía solar. Pero hay otros efectos que no siempre son considerados. Uno de ellos es que la luz puede ejercer una presión sobre los objetos, actuando como una especie de fuerza mecánica que les cambia la dirección de movimiento y los acelera. Aunque los detalles de este efecto pueden necesitar de un profundo estudio que nos lleve por los arcanos de la teoría electromagnética y/o la mecánica cuántica, podemos hacer algunas cuentas para tener una idea del impacto de la luz del Sol sobre Apophis, nuestro asteroide destructor.

La órbita de Apophis es una elipse que queda inmersa entre las de Venus y la Tierra. O sea que podemos considerar que la distancia media de Apophis al Sol es el promedio de las distancias Venus-Sol (0,7 UA) y Tierra-Sol ( 1,0 UA) donde UA significa Unidad Astronómica y tiene el valor de 1,5 × 10¹¹ m (o 150 millones de km, preferimos siempre usar metros para mantener los cálculos dentro del Sistema Internacional de medidas). Entonces Apophis se encuentra a 0,85 UA, o sea, 1,275 × 10¹¹ m. Vamos a dividir el valor de la energía irradiada por el Sol a cada segundo por el area total de una esfera de radio igual a la distancia media que se encuentra Apophis del Sol. Esta cuenta nos dirá cuanta energía por segundo y por unidad de area tenemos disponible a la distancia del asteroide. La superficie de una esfera es igual a: A = 4 π r², donde r es el radio de la esfera. El resultado es A = 2 × 10²³ m². O sea que a la distancia media de Apophis al Sol, tenemos una energía promedio de 1.960 W/m². Por otra parte como Apophis tiene un diámetro de 250 m, el aéra expuesta a la radiación es de 49.000 m² y por lo tanto la energía total recibida es igual al producto 1.960 × 49.000 = 9,6 × 10⁷ W.

Para hacernos una idea de lo que representa este número vamos a integrarlo a lo largo de una órbita del asteroide. Es decir, vamos a multiplicar el número de segundos que tiene un año de Apophis por esta cantidad de energía por segundo. El período apophiano es de 320 días terrestres aproximadamente, lo que representa unos 2,7 × 10⁷ segundos. O sea, en un año Apophis recibe por radiación una energía igual a 2,2 × 10¹⁵ Joules (al multiplicar los Watts por segundos obtenemos Joules). El número parece grande, pero recuerden el cálculo que hicimos en la entrada sobre el insecto que golpea en Apophis, allí mostramos que la energía cinética de Apophis es igual a 9,6 × 10¹⁸ Joules. O sea, unas 3.500 veces más grande. En realidad deberíamos compararlo con la energía total de Apophis, que es igual a la suma entre la energía cinética más la energía potencial. Esta última se define como el producto de la constante de Newton (6,67 × 10^-11 N m²/kg²) por la masa del Sol, la masa de Apohis y dividido por la distancia al cuadrado. El resultado da -2 × 10¹⁹ Joules (por convención la energía potencial es negativa). La energía total es entonces igual a -1 × 10¹⁹ Joules. El signo negativo indica que Apophis está ligado al Sol, o sea, su órbita es cerrada, y no puede escapar. La energía total es entonces unas 4.200 veces mayor que la recibida por radiación.

A pesar de que la relación es bastante grande y el efecto podría considerarse pequeño, es justamente uno de los factores que más complican el cálculo del devenir futuro del asteroide porque es un efecto constante. Pero además aquí no consideramos la forma en que la interacción se da. O sea, no toda la luz se convierte en una acción mecánica, una parte debe estar calentando al asteroide, por ejemplo. La proporción que es absorvida (como calor) y la que es reflejada (produciendo el efecto mecánico) son todavía desconocidas y uno de los elementos más importantes para poder definir la órbita del asteroide. Espérase poder concocerlas mejor a partir de 2011 cuando nuevas y mejores observaciones puedan ser realizadas.

La presión de radiación sobre Apophis equivale a 6 millonésimos de Pascal o 6 μ Pascales (100.000 Pascales es aproximadamente la presión atmosférica a nivel del mar en la Tierra). Aquí no hemos considerado todavía otra forma de energía emitida por el Sol y que es puramente mecánica. Se trata de la materia que todo el tiempo el Sol está eyectando de su superficie. Este es el llamado Viento Solar que puede tener tempestades creando disturbios afuera de casa, en la terraza de nuestra Tierra donde habitan los satélites de comunicaciones y climatológicos, entre otros. Este viento también empuja a Apophis afuera de su órbita con una intensidad del orden de los nano Pascales, o mil veces menor que la presión de radiación solar (para más informaciones sobre el viento solar, pueden consultar la página del experimento Wind de la NASA). Aunque el efecto es todavía más pequeño, también es incluido en los cálculos de los desvíos de la órbita de Apophis.

Hay otros efectos minúsculos también. Por ejemplo, cuando Apophis pasa cerca de la Tierra o de Venus, el campo gravitacional de estos es muy grande (comparado al propio) y por ese motivo se toman en cuenta efectos relativísticos. La interacción entre Apophis y otros objetos que orbitan en torno del Sol tampoco puede ser despreciada. En fin, es un cálculo muy complejo que se hace por medio de computadoras.

Un insecto en el parabrisas de Apophis

2008-04-26T16:25:00.016-03:00

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.

Apophis, Nico y el Billar Astronómico

2008-04-20T02:02:00.016-03:00

99942 Apophis es el nombre de un asteroide descubierto en 2004 y cuya órbita ha suscitado ya varios sustos. En 2006 llegó a ser Torino 4* lo que significa una probabilidad de colisión mayor que 0.01 % y una energía total liberada de hasta 100.000 Megatones. Poco tiempo le duró este privilegio apocalíptico al asteroide, su órbita fue revisada y ahora es un Torino 0. Apophis ganó reconocimiento mundial con bandas de rock, músicas y otros más que le rinden homenaje al Arcangel de la Destrucción. Pero la última semana Apophis volvió a los medios de prensa y esta vez de la mano de un niño de 13 años, Nico Marquardt pequeño genio alemán que calculó por sus propios medios la órbita del asteroide de la muerte y corrigió los resultados que un equipo de investigadores de la NASA publicó este año en la revista Icarus. Según Nico Apophis chocará contra un satélite artificial geoestacionario, esta pequeña colisión modificará la órbita del asteroide haciendo que en su retorno 7 años más tarde en una especie de billar astronómico apocalíptico, después de pasar por detrás del Sol, acierte de lleno en nuestro planeta azul produciendo grandes daños (aunque probablemente no el fin de la vida o de la civilización humana).

La repercusión fue inmediata, esta vez empujada por nuevos condimentos, un niño genio que muestra el error de todo un equipo profesional nada menos que de la NASA. Rumores aparecieron de que la NASA le habría consultado a Nico sus cálculos. Teorías conspirativas no tardarán en aparecer. Pero lo cierto es que el 16 de abril la NASA publicó, casi al pié de página de su relatório sobre Apophis (en inglés) un comentario que dice lo siguiente (la traducción es mía)

"En respuesta a preguntas formuladas, aclaramos que el impacto accidental de Apophis con un satélite artificial en 2029 es insignificantemente pequeña. Apophis no pasa por las zonas donde hay mayor concentración de satélites y las secciones de choque del asteroide y los satélites artificiales son pequeñas. Pero incluso si un impacto de alta velocidad con un gran satélite ocurriese, cambiaría la posición de Apophis 7 años más tarde en apenas algunas centenas de km como mucho. Esto es menos de 1/10 del tamaño de los desvíos considerados en el artículo y dentro de la incertidumbre de los cálculos, por lo tanto no tendría ningún sentido incorporarlo en el cálculo de las probabilidades de colisión con la Tierra (que aún incorpora incertidumbres del orden de los millones de km). Un impacto en ese momento correspondería a un escarabajo chocando contra el parabrisas de Apophis. Esfuerzos para cambiarle la órbita del asteroide de forma efectiva y producir un impacto con la Tierra deberían ocurrir mucho antes de 2029."

La NASA también emitió un Comunicado de Prensa donde niegan los resultados de Nico. Espero que tanta exposición a los medios no hagan desistir a Nico de continuar una carrera científica. Lo cierto es que Apophis continúa siendo un Torino 0.

En próximas entradas mostraremos con algunos cálculos sencillos (y otros no tanto) lo que NASA quiere decir sobre la insignificancia de la colisión con el satélite artificial.

* Este es un abuso de notación. La forma correcta de referir la escala es la siguiente: Apophis tiene un valor 4 en la escala Torino. Por simplicidad adoptamos la forma presente, Torino 4.