¿Ese asteroide es un problema? Conoce al escuadrón de defensa planetaria que decide
Hay pocos conceptos cosmológicos que hayan cautivado tanto al público (y a Hollywood) como la idea de la llegada de un asteroide. Enormes trozos de roca se dirigen a la Tierra con el potencial de destruir el planeta: es una idea aterradora.
Afortunadamente, estamos mejorando más que nunca en la detección de objetos cercanos a la Tierra que podrían representar un peligro, y los astrónomos han podido predecir pequeños impactos antes de que ocurran.
Pero ver algo en el cielo es una cosa. Descubrir qué es ese algo y si representa un peligro potencial es un desafío completamente diferente. Queríamos saber qué se necesita para determinar si un asteroide es peligroso o no, por lo que hablamos con algunos de los investigadores que trabajan en la primera línea de defensa planetaria para averiguarlo.
un problema matemático
Una vez que se ha detectado un asteroide, lo siguiente que necesitamos saber es su trayectoria: si se acercará a la órbita de la Tierra y si cruzará esa órbita en el momento en que la Tierra pase. La tarea de determinar una trayectoria recae en el Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA , o CNEOS. Al frente del centro está Paul Chodas, quien dirige un grupo de matemáticos que realizan observaciones con telescopios y calculan las trayectorias de los objetos.
"Todo es un problema matemático", dijo Chodas a Digital Trends, pero no es sencillo. Puedes rastrear el movimiento de un objeto con múltiples observaciones del mismo, pero eso no te dice qué tan lejos está.
"Es complejo, porque es necesario tener modelos precisos del sistema solar: la posición de la Tierra, especialmente la posición del Sol, la Luna", dijo Chodas. "Para hacer predicciones a más largo plazo, es necesario saber dónde están todos los planetas porque todos ellos tienen un efecto en el movimiento de los asteroides".
Es por eso que siempre es útil tener más datos, ya sea tener múltiples observaciones de un objeto en la misma noche o tener múltiples observaciones de diferentes observadores.
Afortunadamente, las leyes inmutables de la física ayudan con esto. "Pasamos las coordenadas a través de nuestro software y, gradualmente, las leyes físicas de la gravedad comienzan a limitar esa trayectoria", explicó Chodas.
Siempre habrá un cierto grado de incertidumbre sobre las trayectorias, pero esa incertidumbre se reduce con más datos. Cuantas más observaciones tenga el CNEOS, con mayor precisión podrá predecir la trayectoria de un objeto. Cuanto menor sea la incertidumbre, más lejos en el futuro se podrá calcular una trayectoria.
El grupo requiere al menos cuatro observaciones durante al menos una hora. Si bien es técnicamente posible calcular una trayectoria con sólo tres observaciones, normalmente el centro obtendrá alrededor de 12 observaciones de un nuevo objeto antes de que el Centro de Planetas Menores de la Unión Astronómica Internacional lo anuncie y le dé un nombre. Eso lo convierte en un organismo menor oficial.
No son solo asteroides
Cuando piensas en objetos que podrían impactar el planeta, es probable que tu mente se centre primero en los asteroides. Estos trozos de roca son, con diferencia, los objetos cercanos a la Tierra más comunes, pero no son los únicos.
Otros objetos potencialmente peligrosos incluyen los cometas, que están hechos de hielo y roca, y que también podrían causar daños generalizados si impactaran el planeta.
Si bien la mayoría de los asteroides provienen del cinturón de asteroides principal entre Marte y Júpiter, la mayoría de los cometas provienen del cinturón de Kuiper o de la nube de Oort, mucho más allá de la órbita de Neptuno. Por eso, los cometas suelen acercarse a la Tierra en ángulos diferentes a los de los asteroides, aunque los principios para calcular sus trayectorias son los mismos.
El problema, explicó Chodas, es que los cometas pasan por un proceso llamado desgasificación a medida que se acercan al sol. A medida que se calientan, parte de su hielo se sublima en gases, creando las distintivas colas de los cometas. Y estos gases pueden afectar las trayectorias de los cometas, haciéndolas más inciertas. Los investigadores llaman a esto aceleración no gravitacional, ya que los chorros de los cometas afectan su movimiento.
"Los cometas son más difíciles de predecir, especialmente un cometa recién descubierto del que no se dispone de datos históricos sobre cómo se comportan los efectos no gravitacionales en pasos anteriores cerca del Sol", dijo Chodas.
Menos del 1% de los objetos cercanos a la Tierra son cometas, por lo que los asteroides son mucho más comunes. Pero los cometas son complicados y no podemos pasarlos por alto cuando se trata de defensa planetaria.
Automatizando el proceso
Uno de los desafíos de este trabajo es que hay muchos (en realidad, muchos ) objetos pequeños en el sistema solar, por lo que intentar calcular manualmente las trayectorias de cada uno de ellos sería insostenible.
"La cantidad de objetos se está disparando", dijo Chodas, "por lo que mucho de esto está automatizado".
De hecho, la base de datos principal de pequeños cuerpos del sistema solar contiene ahora más de 1,3 millones de objetos. Históricamente, las trayectorias se calculaban manualmente, pero CNEOS ahora utiliza computadoras para automatizar el proceso.
Hay dos herramientas que utiliza el centro. El sistema Scout puede buscar posibles impactadores en tan solo unos minutos y se utiliza para objetos recién detectados y no confirmados. Otra herramienta, Sentry, realiza predicciones sobre decenas de miles de objetos mientras busca la posibilidad de que haya impactadores en los próximos cien años. Estas predicciones de un futuro lejano tienen mayores incertidumbres, pero la idea es señalar cualquier objeto que podría acercarse potencialmente a la órbita de la Tierra.
Si un objeto es una amenaza potencial para la Tierra, se marca y se envía a la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA, que coordina los esfuerzos globales de defensa planetaria.
Caracterizar un objeto
Ahora sabemos dónde está un asteroide y si se acercará a la Tierra en los próximos 100 años. Pero para saber si es realmente peligroso y en qué medida representa una amenaza, necesitamos saber más sobre el objeto en sí: ¿de qué está hecho? ¿Qué tan denso es? ¿Cuál es su forma y a qué velocidad gira?
Descubrir eso es trabajo de investigadores como Vishnu Reddy, quien dirige un grupo de investigación de conciencia situacional espacial en la Universidad de Arizona. El grupo utiliza telescopios terrestres para observar objetos como asteroides y determinar sus características.
Existe una variedad de técnicas que los investigadores pueden utilizar para obtener información sobre un asteroide. La espectroscopia puede indicar de qué está hecho un objeto y su densidad de grano, mientras que el radar puede revelar su diámetro y forma. Las observaciones térmicas infrarrojas pueden mostrar las propiedades de un objeto, como la cantidad de luz que refleja, lo que también ayuda a informar sobre su composición.
Mediante el uso de múltiples técnicas superpuestas diferentes, los investigadores pueden calcular una cantidad sorprendente sobre un asteroide, incluso si es pequeño y está lejos.
Esto es importante porque las características particulares de un asteroide pueden afectar significativamente su potencial peligrosidad. Por ejemplo, las estructuras interiores de los asteroides son de dos tipos principales: montones de escombros, que son colecciones de piezas pequeñas que no se mantienen juntas, y monolitos, que son trozos sólidos de material. Esos dos tipos reaccionarán de manera muy diferente a los impactos.
“Creemos que la mayoría de los [objetos cercanos a la Tierra] más pequeños son montones de escombros, lo que significa que son bloques sueltos de material. No se mantienen unidos mecánicamente como un monolito sólido”, explicó Reddy a Digital Trends. “Es probable que un objeto sólido llegue al suelo. Un objeto más débil probablemente explotará en el aire y se destruirá a sí mismo en zonas más altas de la atmósfera”.
Si los científicos pueden detectar un objeto potencialmente peligroso con suficiente antelación, tendrán tiempo para caracterizarlo y predecir su curso. "El tiempo es tu mejor amigo cuando se trata de defensa planetaria", dijo Reddy. "Hay que descubrir todos estos objetos con años o décadas de antelación para poder predecir si impactarán la Tierra".
¿Estamos listos?
La buena noticia es que hemos identificado casi todos los asteroides muy grandes que podrían acercarse a la Tierra y ninguno representa ningún peligro actual. No vamos a experimentar otro evento estilo asesino de dinosaurios en el corto plazo.
Cuando se trata de la amenaza de que un enorme asteroide nos golpee, "es un evento de muy baja probabilidad", dijo Chodas. "Realmente no es algo por lo que perder el sueño".
Sin embargo, eso no significa que no tengamos nada en qué pensar. "Dicho esto, tenemos la tecnología para encontrarlos, al menos los de 140 metros y más, y podemos abordar ese problema con el tiempo", continuó Chodas.
La atención se centra ahora en estos asteroides de tamaño mediano (entre 140 metros y 1 kilómetro) que no destruirían el planeta, pero podrían causar daños significativos si impactaran en un área densamente poblada como una ciudad. La mayoría de los objetos caen al océano, pero si tenemos mala suerte y uno golpea una zona urbana, podría ser desastroso.
Próximas misiones como Near-Earth Orbit Surveyor (NEOS) mejorarán enormemente nuestras capacidades para detectar estos cuerpos de tamaño mediano. Y las pruebas de tecnologías de desviación de asteroides como la Prueba de Redirección de Doble Asteroides (DART, por sus siglas en inglés) muestran que es teóricamente posible (al menos si tenemos suficiente aviso previo) desviar un cuerpo entrante estrellándose contra él con una nave espacial.
Pero no nos equivoquemos, DART fue un logro increíble, pero no es un sistema de defensa. Logró alterar el curso de un asteroide, pero no lo suficiente como para evitar un impacto contra la Tierra si hubiera sido una amenaza real. (Para tener una idea de lo que se necesitaría para desviar un asteroide, CNEOS tiene una aplicación en línea que le permite simular los asteroides entrantes y cuánto serían desviados por diversos impactos).
"Según nuestros cálculos, es necesario mover algo un centímetro por segundo o un par de centímetros por segundo, y la cantidad de cambio de velocidad que impartió DART fue 10 veces menor que eso", dijo Chodas. "DART fue un experimento importante y aprendimos mucho de él", pero "eso no sería suficiente en un caso real".
Una cuestión diplomática
Aunque podríamos estar científica y tecnológicamente en camino de hacer frente a las amenazas de asteroides, un área en la que no estamos preparados en absoluto es en términos de relaciones diplomáticas.
"Tener una perspectiva global sobre la defensa planetaria es muy, muy importante", dijo Reddy, porque no podemos pensar en el problema de la defensa planetaria en términos de naciones individuales.
“Si un asteroide impactara en otra parte del mundo, no diríamos: 'Oh, es su problema'. Las cosas que entran a la atmósfera, las respiramos. Los terremotos, los incendios forestales, todo, desde las ondas expansivas, eso también nos afecta a nosotros. Una solución global es en lo que deberíamos invertir”.
Organizaciones como la Red Internacional de Alerta de Asteroides, o IAWN, con la que trabaja Reddy, tienen como objetivo reunir una perspectiva global sobre la defensa planetaria. Pero se necesita más trabajo diplomático para coordinar una solución global a posibles amenazas planetarias.
Porque si bien el riesgo de impacto de un asteroide puede parecer aterrador y desconocido, no es imposible de predecir. Con la tecnología adecuada y una voluntad global compartida, tenemos el potencial de identificar y mitigar esta amenaza.
"Es un problema global y nuestra fuerza está en los números", dijo Reddy.