¿Impactos cósmicos?... 1- SI, GRACIAS.

Hace dos semanas, el 24 de noviembre, se realizó el lanzamiento de la nave DART cuyo objetivo es impactar contra un pequeño asteroide y comprobar luego el efecto que produzca, de cara a estudiar la viabilidad de un posible desvío en un futuro de algún asteroide de mayor tamaño que pudiera impactar con la Tierra.

La misión DART inmediatamente después del lanzamiento

Con esta excusa voy a recoger en 3 capítulos el contenido de una charla sobre el tema de los impactos cósmicos que he dado en varias ocasiones.

La segunda parte será “¿Impactos cósmicos? No, por favor”, y la coletilla de la tercera “No es para tanto”

Pero primero habrá que hablar sobre esta misión de la NASA y la ESA, en la que la respuesta a la pregunta del título, si queremos que tenga éxito, deberá ser un “Si, gracias”.

La nave DART viajará durante 10 meses casi acompañando a la Tierra pero cada vez a mayor velocidad gracias a su motor iónico hasta los últimos días de septiembre de 2022 en que tiene previsto impactar con el asteroide Dimorphos, que es un satélite de otro de mayor tamaño llamado Didymos. El impacto será frontal según el movimiento de Dimorphos alrededor de Didymos y se espera que lo frene, reduciendo su periodo, que luego se cuantificaría y así se evaluaría el efecto del impacto.

El choque será grabado por un pequeño satélite de fabricación italiana al que han llamado LICIAcube que va adosado a la nave y se separará de ella un poco antes, pero las medidas precisas de los efectos se obtendrán por medio de la misión europea Hera, que se lanzará en 2024 y dos años más tarde llegará a la pareja de asteroides y estudiará con detalle las consecuencias del impacto. Pero incluso también desde la Tierra podría medirse el esperado cambio en el periodo de Dimorphos.

El asteroide Didymos tiene una órbita bastante elíptica con un perihelio a 1.02 unidades astronómicas del Sol y una inclinación de solo 3.4º, por lo que en ocasiones se aproxima mucho a la órbita terrestre y precisamente en septiembre y octubre de 2022 ambos astros estarán muy cerca. 

No deja de ser curioso el recorrido de la nave, porque según la referencia que se tome puede parecer muy diferente: Se ha dicho que recorrerá 11 millones de kilómetros hasta impactar. Pero eso es respecto a la Tierra. Respecto al Sol serán casi 800 millones de kilómetros, y ese es el recorrido verdadero tomando como referencia el Sistema Solar

En realidad en el momento del lanzamiento el asteroide y la Tierra estaban a casi 500  millones de kilómetros entre ellos, pero ambos se dirigen hacia una misma zona, DART un poco más rápida que la Tierra. Como en casi todos los casos, el mayor impulso es el que le da la Tierra en el lanzamiento pero una vez lanzada y fuera de la atracción terrestre, viajará aumentando su velocidad poco a poco, pero la componente principal de su trayectoria se deberá a la atracción gravitatoria del Sol.

En definitiva, se trata de una misión espacial novedosa por varios motivos. Si quieres saber más sobre ella, puedes leer el anexo final, que contiene una animación del recorrido, o como en cualquier tema de astronáutica, te recomiendo consultar el blog EUREKA de Daniel Marín que siempre aporta información muy completa.

 

Ahora continúo con la idea inicial de que, aunque eso del impacto de un asteroide con la Tierra suena terrible, debemos estar agradecidos a varios impactos cósmicos de un pasado remoto, que han determinado en gran medida la vida en nuestro planeta.

 Sí, gracias.

Porque aunque pueda parecer absurdo, estamos aquí gracias a varios impactos cósmicos:

- Nuestro planeta se formó gracias a multitud de impactos, en un fenómeno de acreción de pequeños cuerpos.

Un masivo bombardeo de objetos más pequeños formaron la Tierra por acreción

- El agua, imprescindible para la vida, proviene de cometas o asteroides que impactaron con la Tierra. Aunque originariamente habría habido agua, esta debió volver al espacio cuando la Tierra estuvo incandescente, y lo que hay actualmente o la mayor parte de ella, tuvo que venir de cometas o asteroides que chocaron después con la Tierra. En principio se pensó en cometas, debido a que estos astros en su mayor parte están constituidos por hielo de agua, pero una vez que la sonda Rosetta analizó el cometa  Churiumov-Gerasimenco en 2014, se comprobó que la proporción de isótopos no era igual a la de la Tierra y ahora se piensa en un origen asteroidal.

- Según algunas teorías, la vida incluso pudo venir del espacio. Es lo que propugna la panspermia. Que quizás la vida no surgió aquí, sino en otros lugares y los cometas o asteroides la trajeron.

Esta teoría no es muy aceptada por la mayoría de los científicos, pero lo que sí parece cierto es que en estos astros hay moléculas orgánicas que quizás podrían haber sido los componentes de los primeros seres vivos.

Los cuerpos celestes que han impactado con la Tierra han aportado material orgánico que podría haber facilitado el surgimiento de la vida

- La Luna se formó gracias a un gran impacto de un cuerpo de tamaño casi el de Marte. En el choque gran cantidad de materiales salieron despedidos  y con el tiempo se agruparon formando nuestro satélite.

Y ¿Por qué es importante la Luna?

A causa de las enormes mareas que producía la Luna primitiva, mucho más cercana que actualmente, la vida salió del mar donde había surgido. Muchos animales quedaban varados durante la bajamar, y algunos pudieron adaptarse a vivir fuera del agua, y de su evolución viene el género humano.

La Luna condiciona la vida en la Tierra. Antes del impacto que la originó, la rotación terrestre duraba solo 6 horas, y el ritmo de vida se habría adaptado a 3 horas de día y 3 horas de noche que se han ido alargando hasta las 24 horas actuales, debido a las mareas. Además los ciclos de las fases lunares ayudaron a medir el tiempo en la antigüedad, y según algunas opiniones estos ciclos repetitivos pudieron ser el germen del desarrollo del cálculo.

La Luna hizo posible que la humanidad trascendiera la Tierra y conquistara el espacio. Hoy en día el desarrollo de la tecnología espacial es creciente y tiene incluso gran importancia en nuestras vidas. Según algunas opiniones el impulso que lo hizo posible fue la carrera espacial por llegar a la Luna.

 - Gracias al asteroide que impactó hace 65 millones de años, estamos nosotros aquí:

En aquella época los dinosaurios dominaban el planeta, y apenas unos pequeños mamíferos sobrevivían escondidos en madrigueras. Con la desaparición de los grandes saurios, estos pudieron ocupar sus nichos ecológicos y evolucionar. ¿Quizás los dinosaurios podrían haber llegado a desarrollar algún tipo de inteligencia con el paso del tiempo? No lo podemos saber, pero desde luego nosotros no estaríamos aquí.

- Los impactos cósmicos en ocasiones nos proporcionan información de las características de otros astros, sin necesidad de tener que ir hasta allí. Por ejemplo algunos meteoritos  que provienen de Marte. Gracias a un doble impacto (el que lo arrancó del planeta y el que lo ha hecho caer aquí) se han podido estudiar algunas características del lugar de origen.

Meteorito caído en la Antártida, lugar donde no es difícil encontrarlos y donde también cayó uno procedente de Marte con supuestos fósiles.

- Las lluvias de meteoros, esos espectáculos que a veces son tan llamativos, en realidad son también choques cósmicos, aunque los impactores no tengan más de unos pocos milímetros.

Una vez visto el lado positivo de los impactos cósmicos en el siguiente post se analizarán los peligros, y ahora en el anexo, más detalles sobre la misión DART y el asteroide Didymos.

 

La misión DART es un proyecto de bajo presupuesto con el que se ha dicho que se da comienzo a la "defensa planetaria". Como su objetivo es impactar y estrellarse no tiene más que el sistema que le guía, el motor iónico y los paneles solares, para alejarse 11 millones de kilómetros de la Tierra.

En cuanto a su destino, Dimorphos es un pequeño satélite, de solo 160 metros, de otro asteroide mucho más grande que él: Didymos de casi 800, y tarda poco menos de 12 horas en dar una vuelta a su alrededor, a 1.8 km de distancia, y con el que está previsto que Dart impacte a una velocidad de unos 6 metros por segundo, de frente considerando ese movimiento, con lo que se espera frenarlo y aumentar en unos 10 minutos su periodo actual.

Datos del asteroide doble. Las longitudes están en proporción

El lanzamiento de la misión DART se ha producido cuando el asteroide estaba en la parte opuesta de su órbita a casi 500 millones de km de distancia, con la intención de que se encuentren dentro de unos 10 meses. Aunque en realidad la nave no se separará demasiado de la Tierra, y junto a ella dará casi una vuelta alrededor del Sol.

Se ha elegido este asteroide por varios motivos:

- Por un lado al ser un asteroide binario el cambio en el periodo de traslación de Dimorphos alrededor de Didymos tras el choque es mucho más fácil y rápido de medir que si se moviera alrededor del Sol. Es más evidente, y mucho más rápido porque la variación de la órbita alrededor del Sol necesitaría de varios meses de mediciones, pero así serán apenas 12 horas. Además el cambio relativo en el periodo será más evidente.

- Además su órbita, aunque mucho mayor, se acerca bastante a la de la Tierra y casualmente pasarán muy próximos menos de un año después del lanzamiento. Así el recorrido de la nave respecto a la Tierra será relativamente pequeño. El sistema Didymos y la Tierra no volverán a estar tan cerca hasta el año 2100

¿Por qué se lanza ahora?

Con el impulso inicial que le da la propia Tierra le hace seguir una órbita similar alrededor del Sol. Solamente hay que añadir la mencionada propulsión iónica para que se vaya separando aún más de la Tierra y aumentando su velocidad para conseguir un impacto más fuerte, y hay que darle tiempo a la propulsión.

También debe ir separándose del plano de la eclíptica hacia el Sur porque en el momento del impacto el asteroide se encontrará a unos 8 millones de kilómetros bajo ese plano, además de casi otros 8 millones en distancia horizontal,

Representación en planta y perfil de la situación de la Tierra y el asteroide cuando impacte la nave. Se aprecia que la distancia "vertical" es incluso algo superior a la horizontal. La escala de distancias es la misma en los distintos elementos.

También es curioso el tema del motor iónico que la propulsará: Estos motores tienen un empuje pequeño pero constante con lo que van incrementando poco a poco la velocidad. Por ello se dice que en un viaje interplanetario la primera mitad del camino iría acelerando y la segunda mitad frenando para adecuarse a la velocidad del destino, ya que no puede parar en poco tiempo. Sin embargo DART en este caso irá acelerando continuamente hasta el final, porque lo que interesa es la máxima velocidad en el momento del impacto.

Esquema de un motor iónico. Tomado de Wikipedia. Teóricamente este tipo de motores tendrían a la larga mucha más eficacia que los convencionales, aunque producen aceleraciones continuas pero muy bajas.