Un asteroide del tamaño aproximado del Coliseo de Roma, situado en el cinturón principal de asteroides, ha sido detectado por el telescopio espacial James Webb. Es un pequeño asteroide de unos 200 metros de longitud, uno de los más pequeños detectados en esa zona del sistema solar.
El equipo de astrónomos que lo han detectado utilizaron datos de calibración del Instrumento de infrarrojo medio (MIRI), en el que el equipo detectó por casualidad un asteroide. Las mediciones son algunas de las primeras mediciones MIRI dirigidas al plano de la eclíptica y precisamente en esa zona del espacio hay muchos asteroides. El asteroide ocupa una órbita de muy baja inclinación y está ubicado en la región interior del cinturón principal.
Créditos: OBRA: N. Bartmann (ESA/Webb), ESO/M. Kornmesser y S. Brunier, N. Risinger (skysurvey.org)
El objeto es probablemente el más pequeño observado hasta la fecha por Webb y puede ser un ejemplo de un objeto que mide menos de 1 kilómetro de longitud dentro del cinturón principal de asteroides, ubicado entre Marte y Júpiter. Se necesitarán más observaciones para caracterizar mejor la naturaleza y las propiedades de este objeto.
Los modelos actuales predicen la existencia segura de asteroides de tamaños muy pequeños, de hecho hay millones en el cinturón principal de asteroides, pero los asteroides pequeños se han estudiado con menos detalle ya que son muy complicados de observar a distancias tan grandes (más de 100 millones de kilómetros). Las futuras observaciones de Webb permitirán a los astrónomos estudiar asteroides de menos de 1 kilómetro de tamaño, y comprender aún mejor la formación de estos tipos de objetos y la propia del sistema solar.
Hay una página muy sencilla e intuitiva para móviles u ordenadores que nos simula las consecuencias del impacto de un asteroide contra una ciudad. Se puede elegir la dimensión del asteroide y el lugar que queramos en un mapa de la Tierra donde quieras que impacte la roca.
Tras la simulación del impacto se ve el cráter resultante con todos los datos del impacto, como diámetro del cráter, profundidad, consecuencias del impacto sobre la población, infraestructuras, y un dibujo muy exacto sobre el mapa del cráter. Es realmente espectacular, para acceder tenéis que entrar en el siguiente enlace:
Vamos a elegir nosotros un ejemplo, esta es la primera imagen que vais a ver:
A la derecha se puede elegir el tamaño del asteroide, la velocidad de entrada y el ángulo de impacto, después elegimos el punto de impacto y vemos el resultado.
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Supongamos que elegimos una gran ciudad, por ejemplo Nueva York, y elegimos un asteroide por ejemplo de 500 metros, a una velocidad de entrada de 17 km/s y con un ángulo de impacto de 45º, lo lanzamos y este es el resultado:
Simulación de un impacto sobre Nueva York. Créditos: NEAL.FUN
Absolutamente devastador, este impacto equivale a 12 Gigatoneladas de TNT, ha creado además una bola de fuego de 15 km de ancho, que también podéis ver simulada en el programa. Solo la onda de choque llegaría a más de 100 km, con las terribles consecuencias de esto, como derrumbe de edificios, millones de personas afectadas… Incluso crearía un terremoto de magnitud 7.2.
El problema del posible impacto de un asteroide es totalmente real y la comunidad científica ya está tomando cartas en el asunto, recientemente se ha podido desviar un asteroide en una prueba internacional y van a mandarse misiones al espacio para controlar estos terribles objetos, monitarizarlos y estar prevenidos ante posibles impactos.
Actualmente, 1425 asteroides tienen alguna probabilidad de impacto contra la Tierra…
Estos son objeto de vigilancia por parte del NEOCC, el Centro de Coordinación de Objetos cercanos a la Tierra de la ESA, instalado en ESRIN, Italia. Estos objetos están incluidos en la lista de riesgo de asteroides (https://neo.ssa.esa.int/risk-list), que se actualiza constantemente y está disponible para cualquiera que desee consultarla.
Ese pequeño grupo peligroso es solo una pequeña parte de los 30039 asteroides cercanos a la Tierra descubiertos hasta la fecha y subiendo….
Los NEAs (Near Earth Objects-objetos cercanos a la Tierra), son asteroides eyectados del cinturón principal de asteroides, o cometas extintos provenientes del cinturón de Kuiper que se encuentran en órbitas muy cercanas a la Tierra y algunos de ellos incluso llegan a cruzan su órbita, con el consiguiente peligro de impacto. Suelen ser órbitas excéntricas y con perihelios cerca de 1,3 UA. Los NEAs de tipo asteroidal provienen del Cinturón principal ya que debido a resonancias con Júpiter varían su órbita y se trasladan a órbitas menores de 1,3UA.
El cinturón principal de asteroides tiene unos huecos, los llamados huecos de Kirkwood[1] que son las zonas donde se producen estas resonancias, cuando un asteroide entra en esos huecos es lanzado por Júpiter hacia el interior del Sistema Solar o fuera de él, ya que va variando la órbita del asteroide. Una vez convertidos en objetos cercanos a la Tierra sobreviven en su órbita unos pocos millones de años hasta que son eliminados por degradación orbital colisionando con el Sol o con los planetas interiores.
Podemos agruparlos en tres grupos:
–Tipo meteoroide, que son de tamaño menor a 50m.
–Tipo asteroide, que pueden ser tamaños entre 50m y decenas de Kilómetros.
–Tipo cometa, que son cometas extintos que ya no tienen elementos volátiles y que han quedado atrapados en órbitas cercanas al Sol.
Nos centraremos en los NEAs tipo asteroide. Estos se clasifican en tres grupos: Amor, Apolo y Atenas (llamados grupo AAA), desde los más alejados a la tierra como es el caso del tipo Amor, hasta los más cercanos y peligrosos que son los de tipo Atenas (o Atón). En la figura podemos ver las órbitas de estos asteroides:
Órbitas de los NEAs-figura del autor.
Veamos cada tipo con detenimiento:
-Asteroides Amor: tiene su radio orbital medio entre las órbitas de la Tierra y Marte, con un perihelio de entre 1.017 y 1,3 UA de la Tierra, y con un afelio muy grande ya que son órbitas excéntricas. Estos a menudo cruzan la órbita de Marte e incluso de Júpiter, pero no llegan cruzan la órbita de la Tierra, a no ser que por alguna perturbación sufrieran algún cambio en su órbita y llegaran a cruzar la órbita terrestre. Pero es muy inusual en esta familia de asteroides. Su nombre es debido al descubrimiento del asteroide (1221)Amor por el astrónomo Eugène Joseph Delporte desde el observatorio de Uccle (Bélgica), el 12 de marzo de 1932.
Es un conjunto de asteroides muy disperso con lo que a su vez se dividen en cuatro subgrupos: Amor I, II, III y IV. Los del grupo I tienen su semieje mayor entre la Tierra y Marte, es decir entre 1UA y 1,532UA, se les considera parte del cinturón de asteroides Tierra-Marte. El grupo II se encuentra entre 1,532 UA y 2,12 UA que es la zona interior del CP. El grupo Amor III llega desde los 2,12 UA hasta el extremo exterior del CP (unos 3,57UA), este es el grupo más poblado de los asteroides Amor. Finalmente el grupo IV tiene semieje mayor de 3,57 UA, es decir mayor que el extremo superior del Cinturón Principal de asteroides, es el menos poblado y además poseen gran excentricidad entre 0,6 y 0,75.
-Asteroides Apolo. Su órbita discurre por el exterior de la órbita de la Tierra, pero debido a que su perihelio es inferior a 1UA pueden cruzar la órbita de nuestro planeta. Su nombre proviene del asteroide (1862) Apolo descubierto por el astrónomo Karl Reinmuth en 1932. Se han descubierto cientos de estos asteroides, de decenas de Km. algunos de ellos como por ejemplo (1866) Sísifo de aproximadamente 10 km.
-Asteroides Atenas (Atón). Son los más peligrosos para la Tierra. Tienen un semieje menor de 1UA, pero tienen órbitas muy excéntricas, por tanto estos no tienen por qué estar dentro de la órbita de la Tierra, de hecho la mayoría tienen un afelio de más un 1UA y cruzan la órbita de la Tierra. Son complicados de descubrir por su cercanía al Sol y por tanto muy peligrosos, reciben el nombre del asteroide (2062) Atón un asteroide rocoso de 1km descubierto en 1976 por E.F.Helin. A los asteroides Atenas más peligrosos para la Tierra por su órbita y tamaño se les denomina PHA (asteroide potencialmente peligroso). Se les considera así cuando su distancia mínima de intersección con la órbita terrestre es de 0,05UA, y que además tengan una magnitud de brillo absoluta de 22.0 o más brillante.
Cuando hablamos de magnitud absoluta de asteroides nos referimos a la magnitud que un observador observaría si el asteroide estuviera a una distancia de 1UA del Sol y con ángulo de fase cero (ángulo entre el Sol y la Tierra visto desde el centro de la Tierra).
A partir de la magnitud y del albedo del asteroide se puede dar un rango de tamaños para este. Ya que el albedo no se conoce exactamente se toma por definición un albedo estándar de entre 0.25 a 0.05. A partir de ahí se obtiene para cada magnitud una tabla de rangos aproximados de diámetros de asteroides. Como podemos ver en la siguiente tabla a modo de ejemplo.
Magnitudes absoluta (H) de Asteroides y su relación con su tamaño, se puede observar como a mayor magnitud menor diámetro.
-Dentro de los asteroides Atenas hay un subgrupo de asteroides llamados asteroides Apohele (IEOs – Inner Earth objets) que tienen la particularidad de tener un perihelio y un afelio menor que 1UA, es decir están en órbitas interiores a la órbita de la Tierra y por tanto no interceptan la órbita nuestro planeta.
Debido a la alta peligrosidad de estos grupos de asteroides se han elaborado diversos programas de seguimiento y de búsqueda de NEAs, ya que un posible impacto con un asteroide podría llegar a provocar desde una gran catástrofe hasta una gran extinción.
El mapa más completo de la Vía Láctea permite descubrir terremotos estelares, este incluye 1.800 millones de estrellas de nuestra galaxia y ofrece una perspectiva impresionante de la estructura y la evolución de la Vía Láctea.
Las informaciones más precisas sobre la composición y el movimiento de 1.800 millones de estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea, son datos que la misión Gaiaha proporcionado a los científicos en la una tercera remesa desde que viajó al espacio en diciembre de 2013. Como retos científicos tiene el cartografiado del 1% de la vía láctea con una precisión sin precedentes, estudios de evolución estelar, evolución de la estructura de la galaxia, estructura del grupo local, detección de planetas extrasolares y cuerpos pequeños del sistema solar, así como aplicaciones de física fundamental y relatividad.
Gaia ha obtenido el tercer catálogo de datos de la misión, este incluye nueva información sobre la composición química de las estrellas y su temperatura, color, masa, edad y velocidad a las cuales se alejan o se acercan a la Tierra.
Los datos, que están a disposición de toda la comunidad científica, tanto de profesionales como de aficionados, se recogieron durante 34 meses, entre el 25 de julio del 2014 y el 28 de mayo del 2017, y su volumen y diversidad ha comportado unos cuántos años más de clasificación y cálculos.
Entre los datos, también hay el catálogo más grande de estrellas binarias de la Vía Láctea compilado hasta ahora. Contiene posiciones, distancias, órbitas y masas de más de 800.000 sistemas binarios (dos estrellas) y es fundamental para comprender la evolución estelar.
Otro conjunto de datos corresponde a las estrellas en que las que el brillo cambia a lo largo del tiempo, en pulsos regulares. Se usan las llamadas estrellas cefeidas y sirven para establecer con precisión la distancia a la que se encuentran las estrellas. Las pulsaciones tanto de las estrellas binarias como de las cefeidas permiten detectar pequeños movimientos de su parte más externa, como pequeños tsunamis, por eso se ha denominado «terremotos estelares», por analogía con los terremotos.
Otro gran logro ha sido determinar y caracterizar el grupo más grande de objetos del Sistema Solar hasta la fecha, un total de 154.741 asteroides para los cuales Gaia ha determinado sus órbitas, y según estas los ha podido catalogar diferentes grupos de asteroides.
El vídeo ha sido creado con Gaia Sky, desarrollado por Toni Sagristà. Gaia Sky es un simulador del universo en 3D de código abierto con soporte para más de mil millones de objetos. Desde aquí se puede descargar: https://zah.uni-heidelberg.de/gaia/outreach/gaiasky
Hay un espectacular mapa que nos simula la colisión de asteroides. Se puede simular una colisión de asteroides y ver el daño del impacto. Para ello hay que entrar en la siguiente página:
2. Seleccionar un diámetro preestablecido del asteroide o ingresar otro en metros. Por ejemplo:
Tamaño del asteroide: .-
22m (longitud de una gran casa suburbana)
43m (altura de un edificio de 13 pisos)
70 m (longitud de un Jumbojet)
79m (altura de un edificio de 20 pisos)
91 m (longitud de un campo de fútbol)
74m (longitud del centro de una ciudad)
381 m (la altura del Empire State Building)
1000 m (1 kilómetro)
3658 m (la longitud de la pista de un aeropuerto internacional)
4300 m (la longitud del lado de una pequeña ciudad / pueblo)
8000 m (la longitud del lado de 1 gran ciudad) 15000 m (la longitud lateral de 2 grandes ciudades)
O ingrese el diámetro del asteroide en metros.
Elegimos una isla, y un asteroide de 3648 metros, el resultado del mapa del impacto es el siguiente:
Zonas afectadas por el impacto de un asteroide de 3 kilómetros sobre una isla. En el programa podemos ver tan solo colocando el ratón sobre cada esfera de color lo que ocurriría en cada zona.
Los asteroides: Conglomerados de “escombros”
Los asteroides están formados por un conglomerado de“escombros” de la nube primordial, que con el paso del tiempo han ido evolucionando por diversos factores, como es la radiación solar, los choques con otros asteroides, formación de pequeños cráteres, etc. Pero lo importante es determinar qué fuerzas son las que actúan para mantener cohesionados todos estos trozos de material en un cuerpo de tan baja gravedad como es el caso de los asteroides. Un tipo de asteroide que ha sido estudiado en profundidad es el asteroide de tipo amor (25143) Itokawa. Este asteroide fue visitado en el año 2005 por la nave Hayabusa, que pudo tomar toda una serie de datos del asteroide, como su masa, dimensiones, densidad,etc. Se trata de un asteroide de dimensiones 535x294x209 m , con una masa de 3.51 x 1010 Kg y una densidad estimada de 1.9 g/cm3, su gravedad es de 0.0001m/s2 y la velocidad de escape del asteroide de 0.0002 km/s. Como se observa tiene una baja gravedad, por tanto todo el conglomerado de escombros están unidos por fuerzas de cohesión que son superiores a la fuerza de la propia gravedad del objeto.
Todos los asteroides tienen una fuerza gravitatoria muy baja, como hemos visto en el Itokawa, y unas densidades muy por debajo que la densidad de los meteoritos recogidos en Tierra, esto indica que la mayoría de los asteroides tienen una alta porosidad.
Según la porosidad los podemos dividir en tres tipos:
-(1) Asteroides sólidos.
-(2) Asteroides con una macroporosidad alrededor del 20% con alta probabilidad de fragmentación.
-(3) Asteroides con macroporosidad mayor del 30% que sería el caso de estructuras tipo “pilas de escombros”.
En general se puede decir que los asteroides tienen una alta macroporosidad en su interior, manteniendo así mismo el material suelto en la superficie, que debido a la poca fricción y gravedad hace que las pequeñas partículas no puedan rellenar las fracturas y huecos del objeto. Esta alta porosidad provoca también que los choques sobre estos asteroides se atenúen rápidamente y que se formen cráteres por compactación y no por eyección de material. Por tanto en el interior de estos asteroides tan porosos hay muchos huecos.
La sonda que visitó al asteroide Itokawa despejó muchas dudas sobre la estructura de los asteroides. Este en particular tiene una alta velocidad de rotación por lo que si es una pila de escombros cabría pensar que las fuerzas centrípetas llegarían a vencer a su baja gravedad y llegarían a romper el asteroide, pero no es así. La solución es la siguiente, estos cuerpos se mantienen unidos por fuerzas de Van der Waals.
Las fuerzas de Van der Waals, que son fuerzas atractivas o repulsivas entre moléculas, serían las responsables de la cohesión de los granos de polvo del regolito de los asteroides. El regolito es una capa continua de material fragmentario, producida por impactos meteoríticos, que forma los depósitos superficiales en los asteroides. Las fuerzas de Van der Waals pueden explicar la evolución de los asteroides, y su escala de tamaños, y también explicaría la estructura y evolución de los anillos planetarios. Para el caso de los asteroides los granos de polvo experimentan una fuerza de cohesión entre sí debido a la fuerza de Van der Waals. Esto provoca que todo el regolito este cohesionado y no salga despedida ninguna roca de la pila de escombros.
Todo este material que está sobre la superficie del asteroide puede sufrir erosión, porque aunque esté en el vacío hay ciertas influencias que pueden erosionar la superficie del asteroide, por ejemplo los impactos, la implantación de iones de viento solar, pulverización o bombardeo de micrometeoritos. Estas influencias provocan una erosión espacial, para estudiar este tipo de erosión se suele tomar como referencia la superficie lunar y compararla con la superficie de los asteroides.
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