¿Qué es un asteroide?

El 30 de Junio de 1908 un meteorito impactó Tunguska, Siberia (Federación de Rusia), derribando árboles en un área de 2,150 km2, provocando un gran incendio y tres presuntas muertes. Este hecho fue llevado a la ONU (Organización de las Naciones Unidas) y el 6 de diciembre de 2016, la asamblea general de esta organización aprobó la resolución en la que se declara el 30 de Junio el Día Internacional de los Asteroides, como conmemoración del impactó en Tungaska, y para aumentar la conciencia pública sobre el peligro de impacto de asteroides  e informar sobre las medidas de comunicación en caso de crisis que se adoptarían en todo el mundo. 

La decisión de la Asamblea General se adoptó a raíz de una propuesta de la Asociación de Exploradores del Espacio, que fue aprobada por la Comisión sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos.

¿Qué es un asteroide?

Los asteroides – también conocidos como planetoides o cuerpos pequeños del sistema solar – son cuerpos rocosos que se mueven alrededor del sol en orbitas que se encuentran en el cinturón principal de asteroides – región comprendida entre las orbitas de Marte y Júpiter -.

Los asteroides son restos de la formación de nuestro sistema solar. Recordemos que nuestro sistema solar apareció hace unos 4600 millones de años, con el derrumbe de una gran nube de gas y polvo. Cuando esto sucedió, la mayor parte del material cayó al centro de la nube y formó el Sol.

Parte del polvo en condensación dentro de la nube se convirtió en planetas. Los objetos del cinturón de asteroides nunca tuvieron la oportunidad de incorporarse a los planetas, de lo contrario tendríamos otro amigable vecino rocoso. Para darnos una idea, la masa de todos los asteroides es similar a la masa de la Luna

Se estima que en el cinturón principal de asteroides hay unos 200 asteroides mayores a 100 km, alrededor de 750,000 mayores a 1 km y millones de ellos más pequeños. 

Imagen 1: Distancia de los cuerpos del sistema solar respecto al sol en UA (Unidades Astronómicas).

Observemos por un momento el histograma de la figura 1 (las zonas en azul), estos son la cantidad de asteroides en función de su distancia. Podemos observar que hay algunos huecos, actualmente conocidos como “huecos de Kirkwood”, donde parece que faltan asteroides. Estos huecos corresponden a lo que los astrónomos llaman “resonancias orbitales con júpiter”, ¿a qué se refiere esto? por ejemplo: la resonancia 3:1 significa que, mientras júpiter da una vuelta alrededor del sol, el asteroide que se encuentre en esa zona dará 3 vueltas alrededor del sol. 

Estas resonancias provocan interacciones dinámicas, dando como resultado que los asteroides del cinturón principal sean “botados” hacia la parte interior del sistema solar. Cuando esto ocurre, estos objetos adquieren una nueva órbita alrededor del sol, lo que los pueda llevar a producir un encuentro con la órbita de la tierra. A estos cuerpos se les conoce como “Asteroides cercanos a la tierra” (NEA, Near Earth Asteroid). 

¿Qué es un asteroide cercano a la tierra?

Los NEA son cuerpos que, en esta orbita, tienen distancias perihelicas (punto de la órbita más próximo al Sol) menores a 1.3 UA (Unidades Astronómicas). Esto nos dice que pueden pasar a 0.3 UA de la tierra, o lo que es igual a 45 millones de km, unas 120 veces la distancia media de la tierra a la luna. Recordemos que la tierra está a 1 UA.

Se clasifican en tres grandes familias:

  • ATEN, poseen un semi-eje mayor de menos de una unidad astronómica.
  • Apolo, cruzan la órbita de la Tierra con un período superior a un año. 
  • Amor, rosan la órbita exterior de la Tierra.
Imagen 2: Órbitas principales de asteroides cercanos a la Tierra: Amor, Aten y Apolo. Recuperada de Internet.

Los choques entre los cuerpos del sistema solar son bastantes comunes. El gran cráter de Chicxulub de la península de Yucatán, es un claro ejemplo de colisión provocado por un asteroide de entre 10 y 11 km de diámetro, mismo que dio lugar a la extinción de aproximadamente 75% de las especies vivas hace 64 millones de años. Sí, entre las especies están los dinosaurios. 

Quizá ahora vengan a tus recuerdos todas esas notas sensacionalistas que dictan “la NASA advierte de asteroide potencialmente peligroso que colisionará con la tierra” y te dirás a ti mismo que han estado en lo cierto, pero NO, no te asustes, primero hay que responder la pregunta ¿cuándo un asteroide cercano a la tierra pasa a ser un asteroide potencialmente peligroso?

Los asteroides potencialmente peligrosos (PHA, potentially hazardous asteroid) son un subgrupo de NEAs que pueden tener distancias mínimas de intersección orbital con la tierra de 0.05 UA (7.5 millones de km de la tierra, unas 20 veces la distancia media de la tierra a la Luna) estos objetos, efectivamente, pueden estar en trayectorias de colisión con la tierra. 

Imagen 3. Simulación resultada de los datos de la misión NEOWISE que observó el cielo lleno en el infrarrojo. En verde la órbita de la tierra y en rojo, las órbitas de los asteroides potencialmente peligrosos, o PHA (mayo de 2012). Créditos: NASA/JPL-Caltech.

Algunos PHA son lo suficientemente grandes como para sobrevivir a la travesía de la atmósfera de la Tierra y causar daños a escala regional, o más. La tierra puede protegernos de aquellos asteroides que entren a la atmósfera de, aproximadamente, 20 o 30 metros. 

Cuanto más pequeños, más peligrosos… 

Actualmente, hay alrededor de 900 objetos cercanos a nuestros dominios que miden más de un kilómetro de diámetro. Sin embargo, el problema no es el tamaño, ya que estas rocas son mucho más fáciles de observar y, por tanto, predecir su órbita. La cuestión se vuelve más complicada con los asteroides pequeños, que no se pueden ver a grandes distancias: eso reduce el tiempo de reacción desde la Tierra.

Es por ello que se calcula que solo se tienen controlados el 0,05% de los NEO de entre 30 y 100 metros de longitud, mientras que tan solo conocemos el 0,01% de las rocas de menos de 30 metros. 

La importancia del estudio de asteroides 

Una de las razones de la importancia del estudio de los asteroides recae en que son residuos de la nube de formación de planetas del sistema solar. Es material importante para entender mejor el proceso de formación de los planetas. Muchas de las misiones de las agencias espaciales como ESA o NASA están dedicadas al estudio del origen de nuestro sistema solar, otras, también, de cómo aprovechar los recursos con minería espacial para el uso en misiones de exploración espacial o del uso de esos mismos en nuestro planeta, ante la inminente crisis que se avecina, pero de esto hablaremos otro día. 

Imagen 4. Orbitas de asteroides potencialmente peligrosos. Recuperada de http://apod.nasa.gov

Otra de las razones de estudio es, como ya hemos mencionado, la probabilidad de impacto con la tierra. El problema de esto recae, principalmente, en que además de coincidencia espacial haya coincidencia temporal.

Defendiendo la tierra

El estudio de los NEAs y los PHAs es un esfuerzo internacional, que está haciendo la comunidad astronómica, ya que como son muchos objetos, se necesita la colaboración de muchos observatorios y de muchos grupos de astrónomos, tanto profesionales como amateurs. Toda la recopilación de datos es guardada en la oficina de planetas menores (Minor Planet Center) de la NASA, que se dedica a coleccionar todas las observaciones que se hacen de estos asteroides alrededor del mundo. Este hecho solo toca uno de los puntos que la Sociedad Planetaria abarca en el plan para abordar la amenaza de asteroides y que te contamos a continuación: 

  1. Encontrar: Si no sabemos que hay un asteroide allí, no podemos evitar el impacto. Los astrónomos utilizan telescopios terrestres y espaciales para detectarlos. La buena noticia es que la tasa de descubrimiento está aumentando.
  2. Track: Incluso si encontramos un asteroide, ¿cómo sabemos si va a golpear la Tierra? Necesitamos rastrearlo, es decir, obtener muchas observaciones telescópicas durante días, meses y años, cada uno de los cuales ayudará a refinar la órbita pronosticada del asteroide.
  3. Caracterizar: Para comprender los asteroides específicos en caso de que necesitemos desviarlos, e incluso para comprender más ampliamente la población de asteroides, se deben recopilar muchas observaciones telescópicas y ocasionalmente de naves espaciales, que pueden decirnos cosas como la velocidad de giro, la composición, las propiedades físicas, e incluso si lo que al principio parece ser un asteroide es en realidad dos: un par binario. 
  4. Desviar: Existe una variedad de técnicas posibles para desviar un impacto potencial, pero todas necesitan más desarrollo y pruebas. Las técnicas incluyen el tractor de gravedad lenta (la gravedad de la nave espacial tira del asteroide), el impactador cinético de rango medio (golpea una o más naves espaciales en el asteroide), el desarrollo de técnicas como la ablación con láser (vaporización de roca para crear chorros que empujan el asteroide), como último recurso, las opciones nucleares de advertencia más cortas (interrupción nuclear o ablación nuclear independiente: vaporización rápida de roca en una parte del asteroide). Un ejemplo de lo que no se debe hacer es lo que hace Bruce Willis en la película “armageddon”.
  5. Coordinar y educar: El impacto de un asteroide es un problema mundial que requiere una coordinación y educación inmensamente avanzadas. Se requiere educación internacional sobre la amenaza de asteroides en todos los niveles, desde los encargados de formular políticas hasta las agencias de gestión de desastres y el público en general. Es importante que todos sean conscientes del nivel de amenaza y su potencial para evitarse, tan es así que hoy se celebra el día internacional del asteroide. Los impactos peligrosos de asteroides ocurren raramente, pero sucederán con consecuencias desastrosas, a menos que los detengamos.

El 95% de asteroides mayores a 1 km ya fueron descubiertos y ninguno representa un peligro para la tierra en los próximos 200 años. 

A medida que continuemos aprendiendo más sobre los asteroides cercanos a la Tierra a través de las observaciones, nuestra lista de objetivos de prospección crecerá, se encontrarán más objetivos científicos y de exploración, y se descubrirán nuevos datos sobre cómo defender la Tierra. ¡Todas son buenas razones para seguir buscando!

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Referencias:

  • “Cuerpos Menores del Sistema Solar”, notas de clase Astronomía Observacional, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, primavera 2020.

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