21 de enero de 2010
Christine Daniloff
Los astronomos siempre se han preocupado acerca de los impactos de asteroides contra la Tierra, desde la teoría que propuso en la década de 1980 que un asteroide podría haber causado la extinción de los dinosaurios hace 68 millones de años.
Una nueva investigación realizada por Richard Binzel, Profesor de Ciencias Plantarias del Instituto Tecnológico de Massachussets, MIT, examina un escenario contrario: la considerable influencia que nuestro planeta tiene sobre los asteroides – y a una distancia mucho mayor que la que se pensaba anteriormente.
Mediante las mediciones telescópicas de asteroides cercanos a la Tierra (NEAs) o asteroides que se aproximan a una distancia promedio de 50 millones de kilómetros de la Tierra, Binzel ha determinado que si un NEA viaja dentro de cierto rango de distancias a nuestro planeta, aproximadamente un cuarto de la distancia de la Tierra a la Luna, éste puede experimentar “movimientos sísmicos” lo suficientemente intensos como para llevar el material denominado “regolito” hacia su superficie.
Estos asteroides raramente vistos, llamados “asteroides frescos”, han interesado por largo tiempo a los astrónomos debido a sus huellas espectrales o sea, a la manera como reflejan la luz en diferentes longitudes de onda, y que coinciden con el 80% de los meteoritos que caen a la superficie terrestre. Esto es lo que Binzel afirma en al trabajo que se publica el 21 de enero de 2010 en la revista Nature. Dicho trabajo sugiere que la atracción gravitacional de la Tierra y sus fuerzas de marea crean temblores sísmicos.
Con esta hipótesis acerca de la causa de las superficies frescas de algunos NEAs, Binzel y sus colegas han tratado de resolver un enigma que tiene décadas de antigüedad acerca de cómo los asteroides frescos, también conocidos como tipo Q, y que no se ven en el cinturón principal de asteroides (localizado entre Marte y Júpiter). Ellos creen que estas superficies frescas son el resultado de los encuentros cercanos con nuestro planeta, lo cual obviamente no es el caso de un objeto localizado en el cinturón principal. Sólo aquellos pocos objetos que se han aventurado recientemente dentro de la distancia orbital de la Luna, casi una cuarta parte de la distancia entre nuestro planeta y la Luna, y han experimentado “sacudidas frescas” , se comparan con los meteoritos caídos y estudiados en el laboratorio, señala Binzel.
Clark Chapman, científico planetario del Instituto de Investigación del Sudoeste (SwRI), en Colorado, cree que el trabajo de Binzel, es parte de una ” revolución en la ciencia de los asteroides”. En los últimos 5 años se ha considerado la posibilidad que algo más que las colisiones puedan afectar las superficies de los asteroides. ” Durante décadas, se creyó que los tamaños, formas y períodos de rotación de los asteroides eran causados por colisiones entre los asteroides, y esto podía explicar todo lo que les había pasado en el término de 4 mil millones de años”, dice Chapman. ” Este trabajo es una perspectiva más en esta revolución del pensamiento acerca de estas extrañas pilas de escombros y qué es lo que las afecta”.
El problema de las condritas ordinarias
Aunque se cree que los meteoritos se forman a partir de los asteroides, los astrónomos y científicos de meteoritos han luchado a lo largo de los pasados 30 años para averiguar por qué los asteroides comparables a la mayoría de los meteoritos que caen en nuestro planeta, conocidos como condritas ordinarias, no pueden ser encontrados en el espacio. La discrepancia surgió cuando los científicos empezaron a medir las ” huellas espectrales” de los meteoritos en el laboratorio para determinar sus constituyentes minerales basados en cómo reflejan las diferentes longitudes de onda de la luz. Por la misma época, los astrónomos iniciaron el uso de telescopios para medir cómo los asteroides reflejaban la luz en diferentes longitudes de onda. Como se pensaba que los meteoritos se originaban en los asteroides, se esperaba que las “huellas espectrales” coincidieran.
En cambio, los cientificos encontraron asteroides con huellas espectrales que habían mutado y tenían un tinte rojizo. Estos asteroides, conocidos como tipo S , parecieron ”bronceados por el Sol”, de acuerdo a Binzel, debido al proceso de clima espacial generado por el viento solar que dañó físicamente su estructura mineral.
No fue hasta el año pasado, que los astrónomos pudieron estimar el tiempo de exposición al proceso de clima espacial cuando el coautor Pierre Vernazza determinó que al viento solar tardaría millones de años para enrojecer un asteroide. “En Astronomía, esto no es nada, es ayer”, explica Binzel. Los hallazgos de Vernazza, señala Binzel, sugirieron a los astrónomos que nunca podrán ver un asteroide fresco, dado que el proceso del clima espacial es muy “corto”.
Y sin embargo han observado tipos Q entre los NEAs durante 25 años, sugiriendo que hay algo relacionado con la proximidad a la Tierra que refresca la superficie mucho más rápido que el clima espacial. Ese algo, según cree Binzel, es la sacudida sísmica originada por las fuerzas de marea de la Tierra y por su atracción gravitatoria.
Estableciendo la conexión
Durante una década, el equipo de Binzel ha utilizado el gran telescopio de la NASA, en Hawai, para acumular información de los NEAs, incluyendo una importante cantidad de datos espectrales. Usando estos datos, así como estimaciones basadas en cálculos numéricos, el equipo de Binzel ha examinado muestras de 95 NEAs, durante los pasados 500.000 años, trazando sus órbitas para ver cuán cerca de la Tierra han estado. Ellos descubrieron que 75 NEAs, de esta muestra, pasaron cerca de la distancia a la Luna en los pasados 500 000 años, incluyendo a los 20 de tipo Q.
Usando un cálculo conocido como distancia mínima de inserción en órbita (MOID), Binzel pudo seguidamente determinar que un asteroide que viajara dentro de una distancia igual a 16 veces el radio terrestre (una cuarta parte de la distancia Tierra-Luna) podría experimentar fuertes vibraciones suficientes para crear material fresco en su superficie. Llegó a esta conclusión basado en su hallazgo que una cuarta parte de los NEAs eran frescos, así como por dos hechos conocidos: el efecto del clima espacial puede ocurrir en menos de un millón de años y una cuarta parte de todos los NEAs llegan a 16 radios terrestres en el término de un millón de años.
Hasta ahora, la gente creía que un asteroide debería aproximarse a uno o dos radios terrestres, una distancia conocida como límite Roche, para tener cambios físicos significativos.
Sacudiendo la sismología de asteroides
Muchos detalles acerca del proceso de los movimientos permanecen desconocidos, incluyendo cómo es que la Tierra sacude a los asteroides y por qué esto sucede a una distancia tan lejana como 16 radios terrestres. Lo cierto es que las condiciones dependen de factores complejos como son la velocidad y duración del encuentro, la forma del asteroide, su estructura interna, la gravedad en su superficie, su velocidad de rotación ; y la naturaleza del regolito preexistente. “La distancia de disparo del proceso dependerá de todos estos factores sismológicos que es una nueva e interesante área de investigacion de vanguardia”, señala Binzel.
La investigación futura deberá incluir simulaciones por computadora, observaciones terrestres y envío de sondas espaciales para dar un vistazo a la superficie de los asteroides. “No sabemos más que la apariencia de un puñado de estos objetos”, señala Chapman sobre los tipo Q. Sus predicciones teóricas relacionadas con modelos de comportamiento de estos asteroides, ayudarán a los científicos a un mejor entendimiento de la investigación de Binzel.
Los siguientes pasos de Binzel serán tratar de descubrir contra ejemplos a sus hallazgos o muestras adicionales para apoyarlas. Él también podría investigar cómo otros planetas Venus y Marte afectan a los asteroides, cuando se aventuran en sus cercanías.
Su investigación será probada cuando en el año 2029 el asteroide Apophis se espera viaje dentro de una distancia igual a seis veces el radio terrestre. Cualquier persona con binoculares en Europa o África podrá realizar una prueba simple al ver si este encuentro cercano hace que la superficie del asteroide aparezca menos rojiza. “Su fisonomía deberá ciertamente cambiar si la observación de Binzel es interpretada correctamente” señala Chapman.
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