Peligro desde el espacio

W. Bruckman y J. C. Cersosimo

Universidad de Puerto Rico, Humacao

Departamento de Física y Electrónica

 

Figura 1: Foto del bosque afectado por la explosion de 1908.

 

 

La gran extinción masiva de especies ocurrida hace 65 millones de años, la cual definió el fin del periodo cretácico, y el comienzo del periodo terciario, coincide con el impacto de un gran meteorito. Este meteorito, de aproximadamente 10 kilómetros de diámetro, produjo un cráter de 180 kilómetros de diámetro que ha sido localizado en la península de Yucatán. Un dato curioso es que hace 65 millones de años la región que finalmente formo a Puerto Rico y las antillas mayores, se encontraba contigua al lugar donde ocurrió el impacto descubierto en Yucatán.

Mas aun, partes de la superficie donde se encuentra el municipio de Humacao tienen una edad geológica de aproximadamente 65 millones de años, y probablemente contenga material remanente de la inmensa explosión. Aun hoy día en Puerto Rico continua moviéndose a una pulgada por año hacia el este, lo cual tiene importantes implicaciones sísmicas, pero eso seria tema de otro artículo.

La energía de esta tremenda explosión se ha estimado ser comparable con la de 100 millones de millones de toneladas de TNT. Esta energía es varios billones de veces mayor que la de la bomba atómica tirada en Hiroshima. Un impacto de esta magnitud es suficiente para causar devastación global, y un efecto inmediato es la ignición de fuegos en todos los continentes, provocado por las muy altas temperaturas inducidas en la atmósfera y por el impacto de millones de rocas, al rojo vivo, que se propagarían a grandes distancias. Sin embargo los efectos más devastadores serian a largo plazo, ya que el polvo y el humo producido por el colosal choque seria inyectado en la atmósfera, causando paulatinamente una gran oscuridad y la consecuente disminución de las temperaturas.  Otras consecuencias mortales son la contaminación de la atmósfera y los océanos con grandes cantidades de compuestos ácidos, tales como ácido nítrico y ácido nitroso. Estos ácidos desforestarían y destruirían los sistemas respiratorios de los animales y disolverían las conchas de los crustáceos. El bióxido de carbono producido por desaparición de conchas destruiría la capa de ozono en la estratosfera, lo que expondría la flora y la fauna a una intensa radiación ultravioleta. Finalmente, es posible que el impacto de un meteorito de este calibre induzca potentes erupciones volcánicas alrededor del mundo, contribuyendo aun mas a las extinciones de especies.

Existe también fuerte evidencia que otras grandes extinciones de especies fueron producidas por otros impactos con grandes asteroides o cometas. De hecho se estima que este tipo de singular impacto ocurre con una frecuencia de uno cada varios decenas de millones de años. Por otro lado, existe evidencia estadística de que las grandes extinciones de especies ocurren con frecuencia de aproximadamente una cada 30 millones de años, y se  ha especulado sobre posibles causas cósmicas para estos eventos. En una de las hipótesis se postula la existencia de una estrella satélite del sol, que recurrentemente afecta las orbitas de los cometas del sistema solar Produciendo un aumento considerable en las colisiones de cometas con la Tierra. 

Choques de la Tierra con cuerpos mucho más pequeños son mucho más frecuentes, y son todavía capaces de producir catastrotes que hoy en día podría causar la muerte de millones de personas. Por ejemplo en el año 1908 en Tunguska, Siberia, un meteorito de tan solo 50 metros de diámetro desbastó cerca de 2000 kilómetros cuadrados de bosques. La imagen de la Figura 1 muestra la fotografía tomada en 1927 durante la expedición Kulik. Otro ejemplo fue el meteorito causante del cráter de Barringer, el más famoso visitado por turistas, que se encuentra situado en el norte de Arizona. Visto desde el aire, como muestra la figura 2, tiene el aspecto de un cráter lunar, con diámetro de 1.2 kilómetros. Los estudios realizados por numerosos geólogos y astrónomos entre otros, llegaron a la conclusión que semejante hoyo solo pudo haber sido causado por una roca caída del cielo hace aproximadamente 50,000 años, con poder explosivo equivalente a 1,000 bombas de Hiroshima.

No obstante una gran cantidad de material espacial entra a la atmósfera de la Tierra.  Por ejemplo, anualmente alrededor de 10 millones de kilogramos de materia entra desde el espacio a nuestra atmósfera. Unos cuantos cientos de estos cuerpos sobrevienen hasta llegar a la superficie de la Tierra, algunos de los cuales llegan a formar cráteres identificables.

También existen casos de encuentros peculiares con estas piedras del cielo, como fue una roca de 27 libras que el 9 de octubre de 1999 se estrello con la parte    trasera de un carro estacionado en una carretera en Estados Unidos. Otro caso extraordinario fue el meteorito caído  en Egipto que mató un perro, y luego se ha podido demostrar que la roca provino originalmente del planeta Marte.  Este no es el único meteorito de Marte, y en uno de ellos se ha encontrado evidencia circunstancial sobre posible vida primitiva en Marte (Exégesis año 11 Numero 31, p 47.

Dada la extraordinaria importancia de los meteoritos se ha hecho un esfuerzo por identificar asteroides cercanos a la Tierra. Unos 2500 asteroides se acercan periódicamente, pero mas o menos unos 500 de ellos son potencialmente peligrosos debido al estrecho acercamiento a la Tierra. Un ejemplo es el asteroide 2000 MN4 cuya órbita se ha podido determinar con gran precisión, con el radio telescopio de Arecibo Puerto Rico, y se ha confirmado que pasará muy cerca de nuestro planeta en el año 2029.

Los cálculos establecen que pasara a unos 25,000 kilómetros de la superficie de la Tierra y podrá ser observado a simple vista . El objeto tiene un diámetro aproximado de 300 metros y un impacto con la Tierra produciría una energía comparable al poder explosivo de 60,000 bombas atómicas como la de Hiroshima.

Las observaciones en Arecibo fueron hechas por Lance Benner, Mike Nolan, Steve Ostro y Jan Giogini; los cálculos de la orbita son de Paul chldas, Steve Cheseles, Jon Giorgini y Don Yoeomans del programa Near Earth Project.

Claro está que esta órbita se refiere al movimiento del centro de masa de 2000 MN4 y de existir fragmentos satélites, estos tendrían orbitas que son hoy en día imposible de calcular con precisión. Por tanto no podemos descartar un posible impacto, hasta que investigaciones mas sofisticadas se lleven a cabo sobre órbitas de sistemas con satélites. Un estudio preliminar sobre este tema puede conseguirse en;

 http://cuhwww.upr.clu.edu/~jcersosi/PagOrbit1/index.htm

En este estudio se muestran simulaciones del movimiento de asteroides dobles que se obtuvieron integrando numéricamente las ecuaciones de movimiento. A diferencia de investigaciones anteriores en este trabajo se utilizan las ecuaciones de la fuerza gravitatoria debido a un cuerpo con forma no esférica, el cual representa bastante bien la distribución de masa de muchos de los asteroides, tal como el asteroide Ida, el cual posee un pequeño satélite. La figura 3 muestra un a foto de  Ida y su compañero Nut.

Los cálculos en nuestra investigación incluyen el intercambio de energía entre los cuerpos de un asteroide doble. La hipótesis mas importante de este trabajo es considerar una distribución de masa no esférica la cual causa a su alrededor un campo gravitatorio no simétrico. Por lo tanto la simulación posee cierta correspondencia con la realidad. Además la simulación incluye la rotación del cuerpo principal, cuya consecuencia es un intercambio de energía entre este y la orbita del satélite.

La conclusión de estas simulaciones dan como resultado que la orbita del satélite es ciertamente impredecible y , aun más, la perdida de energía rotacional del cuerpo principal incrementa la energía orbital del satélite. A veces esta energía es suficiente para causar el escape del satélite. Si esto ocurre cuando un asteroide doble está cerca del la Tierra tendríamos serias dificultades para conocer a priori las orbitas resultantes. De modo que en situaciones como la del asteroide “2004MN4”a pesar de que los cálculos de la trayectoria dan cierta tranquilidad, el potencial riesgo de una colisión no puede todavía descartarse.

 

 

Figure 2: Cráter de Ballinger en el norte de Arizona, USA. El diámetro es de    1.2 kilómetros, la profundidad es de aproximadamente 300 metros.

Dibujo de  J. C. Cersosimo.

 
 
 

 

Figure 3: Asteroide Ira. A la izquierda se encuentra el pequeño satélite Nut. Créditos NASA

 

Figura 4: Imagen de Nut. Créditos NASA

 
 

Referencias:

Paleomap, Evolution of the Caribean Sea (100million years ago to present), Christofer R Scotese: http://www.scotese.com/caribeanin.htm

Geology of the East Coast of Puerto Rico. Dr. James Joyce, epartment of Geology, University of Puerto Rico, Mayaguez, Pr. 00681-5000

Lewis, John S. rain of Iron and Ice. Addison Wesley, 1995

Astrophysical Data: Planets and Stars. P82.

 

 

   
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