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....
viernes, 27 de junio de 2008
martes, 24 de junio de 2008
Tunguska, la hipótesis cometária
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†.
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.
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.
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| 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.
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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.
domingo, 15 de junio de 2008
Tunguska, los testimonios
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)
El siguiente relato es más impresionante e introduce la descripción de un intenso calor, ruidos y fuertes vientos.
Más testimonios que muestran como el miedo frente a lo desconocido se apoderó de las personas:
En el siguiente relato encontramos por primera vez una mención a un objeto en el cielo
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!
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.
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...
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.
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En el siguiente relato encontramos por primera vez una mención a un objeto en el cielo
El siguiente texto fue extraído de la Wikipedia que cita al periódico Sibir del 2 de julio de 1908....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 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
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.
sábado, 31 de mayo de 2008
NEOs y NEAs
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
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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.
jueves, 22 de mayo de 2008
La escala de Palermo
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: Pe = 0,03 × E-0.8 (E es la energía en Megatones).
Escala Palermo: EP = Log10 (Pi/ ( Pe × 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.
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: Pe = 0,03 × E-0.8 (E es la energía en Megatones).
Escala Palermo: EP = Log10 (Pi/ ( Pe × 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.
martes, 6 de mayo de 2008
Rayos que Nublan (ST)
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.
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.
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