El telescopio James Webb y los puntos de Lagrange

Casualmente dos de las misiones espaciales más destacadas lanzadas en el último trimestre de 2021 tienen algo en común: Los llamados puntos de equilibrio de Lagrange, conocidos por L1, L2, L3, L4 y L5.

La sonda Lucy, que fue lanzada el 13 de octubre, visitará asteroides situados en L4 y L5 de la órbita de Júpiter y el telescopio espacial James Webb que el día de navidad salió rumbo a los alrededores del punto L2 de la Tierra.

Situación de los puntos de Lagrange. Habitualmente se representan los 5 con un único astro, pero en este caso he utilizado los dos planetas para recoger la situación real en las dos misiones, aunque las órbitas no están proporcionadas, como tampoco la situación de los 3 primeros puntos en cuanto a su distancia a la Tierra, siendo solamente un esquema.

De las dos misiones citadas, hoy me voy a referir a la segunda que en orden de importancia y eco mediático debe ser la primera, y próximamente escribiré sobre Lucy y sus objetivos.

El telescopio espacial listo para su lanzamiento, junto a científicos y operarios que lo han hecho posible, y dan una idea de su envergadura. a pesar de tener el espejo plegado.

El James Webb es el telescopio espacial más ambicioso, que sustituirá al ya añoso Hubble, tiene una gran sensibilidad y resolución, observará en el infrarrojo y su capacidad será tal que podrá observar más lejos que ningún otro, lo que significará captar las primeras estrellas que se formaron en el universo y las primeras galaxias. La luz de los objetos más lejanos tarda mucho en llegar, por lo que es equivalente mirar lejos a mirar atrás en el tiempo.

Tiene otros muchos objetivos, que puedes encontrar en numerosos artículos o reseñas en la red y que junto a las vicisitudes del lanzamiento y otros temas técnicos mejor que yo lo puede contar el experto en astronáutica Daniel Marín en su blog Eureka, pero antes de nada hay que decir que el lanzamiento ha sufrido numerosos aplazamientos y se ha encarecido. Inicialmente se pensó en lanzarlo en 2007 y se hizo una estimación de un coste de 1600 millones de dólares, pero finalmente se ha lanzado 15 años más tarde habiendo sobrepasado los 9500 millones.

Lanzamiento del telescopio espacial por medio de un Ariane 5

Cuando llegue al punto L2 de la Tierra (un mes después del lanzamiento) no se quedará exactamente allí porque es inestable, sino que lo orbitará según una trayectoria contenida en un plano inclinado respecto a a la eclíptica.

Puntos de equilibrio de Lagrange

El lanzamiento de estas dos misiones son una buena excusa para hablar de los puntos de Lagrange:

Si tenemos dos astros el de menor masa girará alrededor del mayor siguiendo una elipse o, mejor dicho, ambos girarán alrededor del centro de masas. Pero si hay más de dos que interaccionen gravitatoriamente la órbita es muy complicada. En el caso de que sus masas sean muy diferentes, las órbitas casi circulares y el más pequeño gire también alrededor del mayor, el matemático franco-italiano Lagrange dedujo que existen 5 puntos donde se compensaban las atracciones de los dos mayores sobre el tercero, con la fuerza centrífuga de éste considerando un sistema de referencia que gire a la vez que los dos cuerpos mayores, de manera que se moverá alrededor del primero con la misma velocidad angular que el segundo, solidariamente con él.

Los 5 puntos de Lagrange

Para entender más fácilmente la mecánica de estos puntos en el sistema Sol-Tierra conviene recordar que prescindiendo de la atracción de la Tierra:

- Un objeto situado en órbita alrededor del Sol a una distancia del mismo igual a la de la Tierra, se movería a su misma velocidad.

- Si estuviera en una órbita más externa se movería más despacio, y si se ubicara en una órbita más interna lo haría más deprisa

Prescindiendo nuevamente de la atracción de la Tierra:

- Para que un objeto situado en una órbita más externa que el planeta se moviese a su misma velocidad angular, la masa del Sol debería ser mayor, y si está en una órbita más interna la masa debería ser menor:

Sin embargo, un objeto situado en los puntos L1, L2 o L3 se movería alrededor del Sol a la misma velocidad angular que la Tierra, a pesar de que están a distinta distancia de la estrella que nuestro planeta, porque influye también la atracción de la Tierra:

¿Por qué se equilibran las fuerzas? Todo es cuestión de la atracción gravitatoria del Sol y de la Tierra y la fuerza centrífuga del objeto, pero para no utilizar una terminología rigurosa y complicada, de una manera coloquial puede decirse que:

- Un objeto situado en L1 debería moverse alrededor del Sol más deprisa que la Tierra por tener una órbita más interna. Pero, se movería a esa velocidad si el Sol tuviese menos masa, y por ello su fuerza de atracción fuese menor. Al estar situada la Tierra en la parte opuesta, realiza una atracción al objeto que contrarresta parte de la fuerza que realiza el Sol, como si éste tuviera menos masa. La distancia desde la Tierra para que eso ocurra es de 1.48 millones de km.

- Un objeto situado en L2 se debería mover más lento que la Tierra, a no ser que la masa del Sol fuera mayor. En este caso la atracción de la Tierra se suma a la del Sol porque están en la misma dirección y el efecto es como si el Sol tuviera más masa. Dicho punto está a 1.51 millones de km de la Tierra.

Estos puntos de Lagrange, o mejor dicho sus proximidades, son adecuados para colocar satélites artificiales, y actualmente ya hay varios funcionando por allí. Entre otros en las cercanías de L1 fueron colocados el SOHO y Génesis y en L2 WMAP o GAIA  

- Teóricamente un objeto en L3 soportaría una situación similar a L2, ya que también aquí la atracción del Sol y de la Tierra tienen la misma dirección, pero hay una diferencia, y es que la Tierra está mucho más lejos y apenas aporta casi nada a la suma con la atracción del Sol. Eso lo mantendría prácticamente en la misma órbita terrestre, pero en realidad el objeto se mueve no alrededor del centro del Sol, sino del centro de masas del sistema Tierra-Sol por lo que está ligerísimamente más cerca del Sol que la Tierra, a 1.495 millones de km.

El centro de la órbita es el centro de masas del Sol y el planeta, y el punto L3 está un poco más cerca del centro del Sol que del centro de la órbita del planeta.

El punto L3 en el sistema Sol-Tierra fue un lugar popular utilizado para ubicar una "Contra-Tierra", en libros de ciencia ficción. Si allí hubiera algo, no podríamos verlo desde aquí.

Estos 3 puntos son inestables, de manera que aunque en teoría un objeto colocado allí se mantendría teniendo en cuenta solo la atracción de la Tierra y del Sol, con una mínima perturbación producida por la atracción de otro astro saldrían de ese lugar definitivamente. Por eso el telescopio James Webb no quedará exactamente en L2, sino que se moverá a su alrededor en una órbita de halo como otros ingenios astronómicos, que no es totalmente estable y hay que gastar energía para mantenerse en ella:

Si se coloca una nave en órbita alrededor del Sol más lejos de esos 1.51 millones de km desde la Tierra  donde está L2, se moverá más lenta que nuestro planeta (hacia atrás respecto a L2) y curiosamente si se coloca más cerca que L2 aunque esté en una órbita más grande que la de la Tierra, en principio se movería más rápida que ella. Esto puede ser utilizado para describir órbitas en torno a L2, aunque como se ha dicho, no serían totalmente estables.

Dejo para un próximo artículo (ya está publicado)  a la sonda Lucy y la explicación de los puntos L4 y L5, que sin duda son más interesantes que estos de hoy.

Conociendo al enemigo

 Este post es la continuación de Impactos cósmicos 3, concretamente su habitual anexo "para saber más", que tras quedar pendiente de escribir en su momento, finalmente he decidido ponerlo aparte.

- Los asteroides más peligrosos ... pero no tanto

Se conocen más de 3000 cometas y casi un millón de asteroides, pero seguro que hay muchos más. La inmensa mayoría de los asteroides se encuentran en el cinturón principal entre las órbitas de Marte y Júpiter, o compartiendo órbita con Júpiter (los llamados troyanos de los que espero hablar próximamente), y por eso nunca se acercan y no son peligrosos.

Pero hay un grupo, de los que se conocen unos 20000, que sí se aproximan relativamente a la Tierra, a menos de 0.3 ua (o dicho de otra manera, a 1.3 u.a al Sol): los denominados NEO (Objeto cercano a la Tierra) y se dividen en 3 grupos que cada uno toma el nombre un asteroide concreto con similares características:

Aten: cuyo radio orbital medio es inferior al terrestre (1 ua) pero tienen un afelio mayor que el perihelio terrestre, por lo que aunque normalmente están dentro de la órbita de la Tierra pueden atravesarla en algún momento.

 Apolo: con un radio orbital medio mayor que el terrestre, tienen un perihelio menor que el afelio terrestre, con lo que habitualmente estarán por fuera de la órbita de la Tierra, pero pueden meterse dentro de la misma. En general son los más peligrosos.

Amor: cuyo radio orbital medio está entre las órbitas de la Tierra y Marte y cuyo perihelio es mayor que el afelio terrestre y menor que 1.3 ua.  Se mantienen por fuera de la órbita de la Tierra, por lo que en principio no son peligrosos, aunque podrían acercarse a Marte y modificar sus parámetros orbitales. 

La inmensa mayoría de los NEO no representan un peligro real, y el margen de 0.3 u.a. puede parecer demasiado amplio, pero son controlados por si pudiera modificarse su órbita y acercarse más. Dentro de los ellos, están los asteroides potencialmente peligrosos PHA que actualmente ya se acercan a menos de 0.05 ua y tienen magnitud igual o menor que 22 (una forma de estimar su tamaño, que no sean meteoroides) son unos 800, y por supuesto se controlan de manera más estrecha y la inmensa mayoría están bien monitoreados.

El más grande de los NEO (Ganímedes) mide 31 km. Curiosamente le dieron el mismo nombre que al más grande de los satélites del Sistema Solar.

- Aunque parezca que las órbitas se cruzan, no hay peligro

Si observamos un gráfico en planta de las órbitas de la Tierra y un asteroide Apolo veremos que dichas órbitas se cruzan y lo mismo ocurre con muchos Aten. Podría pensarse que hay un peligro real de impacto si ambos astros se encuentran en el cruce de las órbitas. Pero en realidad en 3 dimensiones esto no ocurre.

Solo en el caso muy concreto de que uno de los nodos de la órbita del asteroide coincida casi exactamente (teniendo en cuenta los minúsculos tamaños de los astros comparados con sus órbitas) con la órbita terrestre podrían impactar.

Aunque en la representación en planta pudiera parecer que el asteroide de órbita verde es más peligroso, en realidad no es así porque sus nodos están relativamente lejos de la órbita terrestre

Aún en ese caso es muy improbable que en un paso concreto se produzca el impacto porque requeriría que el asteroide pasase por el nodo justo en la fecha y en los 7 minutos en concreto en que la Tierra pasa por ahí, siendo la probabilidad de que esto ocurra del orden de 1 entre 100000.

- Los que menos se alejan son compañeros seguros 

Dentro de los NEO existe un reducido grupo de asteroides muy especiales: Los coorbitales terrestres, que tienen una órbita muy similar a nuestro planeta y especialmente los que se suelen denominar "Asteroides Arjuna": El semieje mayor de su órbita está muy cercano a una unidad astronómica, por lo que su periodo es aproximadamente de un año, la excentricidad orbital es pequeña, así como su inclinación

Como siguen casi el mismo camino que la Tierra pero a una velocidad ligeramente diferente cabría pensar que se irían acercando poco a poco a nuestro planeta hasta que impactasen sin remedio. Pero curiosamente cuando se han acercado lo suficiente, la atracción gravitatoria terrestre les hace cambiar de órbita y se alejan. Pero esa misma atracción hace que nunca se alejen demasiado. Es el caso, por ejemplo, de 216 HO3 sobre el cual escribí recientemente. 

Por ello se da la paradoja de que los asteroides que siempre están cerca no son peligrosos porque se acercan por delante o por detrás poco a poco, interactúan suavemente modificando la órbita, y no chocan de manera brusca.

Órbita de uno de estos asteroides Arjuna y su movimiento relativo respecto a la Tierra. Se explica en el mencionado artículo.

- Efecto Yarkowsky: una curiosa circunstancia que nos salvó.

A la hora de calcular órbitas y posiciones de los asteroides NEO para controlar su situación, no solo hay que tener en cuenta los efectos de la atracción gravitatoria del Sol y otros astros a los que se pueda acercar, sino que también hay que contar con un extraño efecto que afecta a los asteroides pequeños, de forma irregular y diferente albedo (terreno más claro u oscuro) en distintos lugares de su superficie.

La diferente absorción de la radiación solar en las distintas zonas del asteroide modifica su periodo de rotación y como consecuencia también su órbita.

Según la posición de la zona oscura, la rotación se acelerará o se frenará porque el asteroide se calienta de manera no uniforme en la cara donde es de día, ya que las zonas oscuras absorben más radiación y luego esto tiene una curiosa influencia en la rotación como se representa en el siguiente gráfico:

Dos asteroides con la misma forma que tengan una zona oscura en diferente lugar. Cuando en la zona oscura es de día (en la posición A de ambos gráficos), ésta se calienta más que el resto. Luego, cuando allí se hace de noche (B), ese calor es expulsado al espacio y actúa como pequeños jets que producen una fuerza de reacción (flecha azul) que en el caso del asteroide del recuadro de la izquierda va en el sentido de la rotación y se acelera ésta, y en el del gráfico de la derecha va en sentido contrario y la frenará.

En el gráfico se ha representado un ejemplo extremo, y en general el efecto final puede ser el resultado de lo que ocurre en pequeñas zonas situadas en diferentes lugares de la superficie. Si el asteroide es aproximadamente esférico y su superficie tiene una tonalidad uniforme, estos efectos se compensan y el periodo de rotación no cambia.

Como normalmente no se conocen en detalle las características que originan el efecto Yarkowski en cada asteroide, el cálculo es complejo y hay que partir de las pequeñas modificaciones previas producidas en la órbita. Esto, que en principio añade incertidumbre ante un posible impacto, parece que nos ha solucionado la intriga de Apophis, el asteroide más peligroso actualmente, que los cálculos iniciales daban un posible impacto el 13-4-2036, pero gracias a la desviación por el efecto Yarkowsky se ha descartado.

¿Impactos cósmicos?...3- No es para tanto

Esta es la tercera y última parte del tema de los impactos cósmicos después de 1-Si, gracias y 2-No por favor, que puedes leerlos clikando en estos enlaces.

¿Qué no te ha tocado la lotería? Bueno, peor sería que te hubiera caído un asteroide encima de la cabeza.

Porque se dice que “Es más difícil que te toque el gordo que el morir por un impacto cósmico”

Esta frase, con algunas variantes, suele oírse de vez en cuando y en especial en estas fechas, pero no es para tanto.

Cálculos y noticias exageradas:

Aunque aquí se refiere al sorteo de los euromillones, ya se decía eso antes de que se implantase dicho sorteo, refiriéndose al gordo de Navidad. En cualquier caso, parece que la frase es un invento sin sentido de alguien que no le gusta jugar a la lotería, o que no calcula muy bien las probabilidades, porque todos los años le toca a alguien la lotería, pero no siempre caen asteroides sobre alguien..

- Dejando la lotería a un lado (enhorabuena si te ha tocado algo) lo cierto es que siempre se exagera el peligro de morir por la caída de un asteroide. Si fuese cierto lo de 1 entre 1.600.000 que se cita en la noticia significaría, por ejemplo, que en España deberían haber muerto por esa causa más de 20 personas en los últimos 100 años, y está claro que no murió ninguna (el patoso Pedro Casas que cité en el otro post no cuenta). Y muchísimas más víctimas en todo el mundo, donde deberían ser nada menos que del orden de 50000 fallecidos, y parece que solo hay uno, y con dudas.

Por otra parte, en la tabla de la derecha se indica que la probabilidad de morir por un impacto global es mucho mayor que por uno local. Aunque ninguna persona ha muerto por impactos globales (los dinosaurios no cuentan), parecería lógico la alta probabilidad porque cuando ocurra morirán muchísimas. Pero yo creo que no va a ocurrir por lo que relato luego, con lo que esa probabilidad sería nula. Lo de la relación con el botulismo y el tiburón tampoco cuadra, porque hay casos de vez en cuando, pero a causa de asteroides no.

- Incluso unos cálculos minuciosos realizados por Christian Gritzner, del Centro Aeroespacial Alemán basándose en la superficie que ocupa de media un ser humano, su esperanza de vida, la superficie de tierra emergida y el número de meteoritos que caen en ella cada año, indicaban que la probabilidad de que te golpee un meteorito es de una entre 174 millones, como mucho.

Libro en el que Christian Gritzner publicó sus datos

Habría que decir que una entre 174 millones “como muchísimo”, porque aunque solo contemos los últimos 100 años, donde seguro que si hubiera ocurrido se habría sabido, son en total 4 o 5 casos en todo el mundo y no los 40 que aproximadamente deberían haber ocurrido. Además en casi todos los casos las consecuencias fueron leves.

- Por supuesto, en otras fuentes se encuentran otros números muy diferentes. Por ejemplo en otro artículo se dice: 

No dejan de ser curiosas las coincidencias y enorme diferencia entre unos y otros.

En los otros riesgos es fácil calcular la probabilidad, simplemente tomando el registro de defunciones y agrupando cada causa, pero en el caso de impactos cósmicos es casi imposible por el poco número de casos. 

- Estimaciones alarmistas: A veces se manejan también supuestos datos estadísticos sobre periodicidades que más bien son elucubraciones y algunos claramente falsos. Así se dice que cada 100 años cae uno de cómo el de Tungunska (unos 100 m), pero ya han pasado más de 110 y sigue sin caer, o que cada 10 millones de años uno de 10 km. Y del último hace ya 65 millones.

Tampoco en este aspecto se puede hacer estadísticas de un suceso tan poco frecuente porque hacen falta muchos más datos y no los hay, y en estos casos todo son elucubraciones.

- En muchas ocasiones se anuncian posibles choques de asteroides con la Tierra, y me he referido a ellos varias veces. Todas son exageradas y alarmistas porque en realidad se acerca un asteroide que sabemos que pasará a una cierta distancia. Pero también aparecen de vez en cuando otras totalmente falsas, como esta:

Noticia errónea, y posiciones de la Tierra y el asteroide el 6 de mayo de 2022. Aunque en un futuro pudiera pasar cerca, en 2022 lo hará muy lejos, teniendo en cuenta la escala.

No es para tanto

Por otra parte, a pesar de los temores que a veces se manifiestan, casi con total seguridad nosotros no veremos el impacto de un asteroide como el que provocó extinciones masivas hace 65 millones de años, ni nuestros nietos, y muy probablemente tampoco ningún ser humano.

- Conocemos a todos los asteroides de ese tamaño (unos 10 kilómetros), todos están controlados y ninguno se nos acercará en los próximos siglos. Más adelante, no se puede saber, pero si la humanidad ha seguido creciendo científica y tecnológicamente, seguro que será capaz de desviar cualquier objeto celeste que pueda chocar con nuestro planeta.

- Otro tema son los asteroides más pequeños, por ejemplo de unos centenares de metros. No causarían tanto daño, y sería más fácil de desviarlos, pero seguramente todavía no conocemos a todos. Actualmente el más peligroso parece que es Apophis, que con sus 300 metros podría causar enormes daños en una amplia zona, pero nunca nuestra extinción, y ya escribí sobre él en “La verdad sobre el caso Apophis”: A pesar de lo que se había dicho, no hay peligro de impacto en el anunciado 2068, ni tampoco en las siguientes décadas.

- El peligro real está en los cuerpos aún más pequeños, de unos metros, de los que todos los años se descubren unos cuantos que pasan relativamente cerca, y poco antes de que pasen. Podrían causar daños, pero menores que otros desastres naturales que no somos capaces de evitar y desde luego mucho menores que la pandemia, por ejemplo. 

Están controlados al menos en su inmensa mayoría, aunque algunos se descubren con poca anticipación, como los de estos últimos días:

Listado de asteroides que se han acercado a la Tierra entre el 16 y el 23 de diciembre

De los 12 asteroides de la tabla, 5 de ellos fueron descubiertos en la primera quincena de este mes de diciembre (los indicados con un punto azul) y 4 en la segunda quincena (con punto rojo), no habría habido tiempo de desviarlos, pero casi todos son meteoroides (pequeños, de menos de 50m que explotan en la atmósfera como el de Chelyabinsk en 2015). Por eso no se habían encontrado antes.

El que es realmente grande en esta lista, de más de un kilómetro, ya se conoce desde el año 2003, está controlado, y no se acercará mucho.

Si hay que justificar el “casi” en la frase “casi con total seguridad nosotros no veremos un gran impacto”, sería por:

- La improbable llegada de un gran cometa directamente de la nube de Oort del tamaño del Hale Boop (con un núcleo de 30 km)

Hale-Boop, el cometa de los records, entre ellos su gran tamaño. No se acercó demasiado, pero si otro de esa talla impactara, sería muy destructivo.

- Un cometa de fuera del Sistema Solar como ocurrió con el Borisov de unos 5 km, del que se pensó erróneamente que podría ser peligroso e incluso se calculó cómo interceptarlo, pero se necesitarían 5 años, que no se disponía, y afortunadamente los cálculos iniciales eran erróneos.

El cometa Borisov, sobre el que ya escribí hace años

- Un asteroide extrasolar como Oumuamua (400 m), y nuestro planeta se cruce en su camino. En ese caso, en pocos meses o años tras su descubrimiento podría impactar en nuestra diana cósmica, con el agravante de que vendría con una gran velocidad, pero eso es muchísimo menos probable que el que ahora mismo se caiga el edificio donde estás debido a un terremoto, y te aplaste.

Representación artística de Oumuamua, el primer visitante detectado que procedía de fuera del Sistema Solar

Alguien vela por nosotros:

Los dinosaurios no sabían lo que caería de pronto sobre ellos. Nosotros sí podemos saber si se acerca algo peligroso.

- En 2009 se llevó a cabo la primera conferencia sobre "Defensa Planetaria” con el objetivo de analizar el estado actual de los estudios y actividades de investigación que se están realizando en todo el mundo sobre dinámica orbital, caracterización física de asteroides y cometas, aerotermodinámica y modelado de impactos, y discutir la necesidad de acciones y políticas adecuadas. La visión conseguida tras el encuentro ayudará a mejorar la coordinación e impulsar el trabajo global en la materia; pero también aportará el ímpetu necesario para acelerar la implementación de las actividades que se decidan como prioritarias.

- La primera misión espacial destinada a probar soluciones al problema, la DART, ya está en marcha.

- Ha habido varios proyectos para localizar asteroides cercanos, como Linear o Spacewatch. Existen telescopios automáticos que observan continuamente el cielo y detectan posibles asteroides no conocidos. Después de USA, en España es donde más asteroides se descubren gracias a sus instalaciones de telescopios robóticos en Mallorca, La Sagra (Granada)  y Ciudad Real.

Instalaciones de la empresa Elecnor Deimos en Ciudad Real

- Existen organismos internacionales que analizan y registran los nuevos descubrimientos.

- En muchas ocasiones son también los astrónomos aficionados quienes encuentran un nuevo asteroide.

Una de las personas que más ha trabajado en el tema es el cirujano maxilo-facial J. Nomen en el centro de cúpula de La Sagra de donde ha sido director, y el observatorio en su casa de L´Ametlla de mar desde donde también descubrió y siguió posibles impactores.

Unos u otros lo comunican al MPC (Minor Planet Center) donde se encargan de clasificarlo y nombrarlo. Pero si en unos cálculos preliminares se ve que se pueden acercar, se los pasan a NEODyS, que con potentes programas informáticos calculan la posibilidad de impacto. Este organismo, con sedes en las universidades de Pisa y Valladolid, elabora y actualiza continuamente una lista de riesgo, solicita nuevas observaciones cuando es ncesario y hasta ahora, con algún pequeño susto, siempre han descartado posibles impactos.

- Tenemos un escudo protector muy eficiente

La gravedad de Júpiter, el planeta gigante del Sistema Solar, atrae a gran cantidad de asteroides y cometas que pudieran dirigirse hacia nuestras proximidades. Tanto es así que en ocasiones cuando se habla de posibles civilizaciones extraterrestres una de las condiciones que se consideran es la existencia de un planeta tipo Júpiter que proteja al posible planeta habitable de impactos cósmicos que pudieran destruir la vida que hubiera surgido.

Ilustración de Júpiter y el cometa Shoemaker-Levy, que se fragmentó debido a la gravedad del planeta y todos los trozos acabaron impactando en él.

 Con el objetivo de publicar este post justo después del sorteo de la lotería, por falta de tiempo he dejado sin completar el adjunto, y espero hacerlo estos días.

Mientras, te deseo unas     FELICES FIESTAS

Finalmente he escrito el adjunto en un nuevo post, al que puedes acceder desde aquí:

Conociendo al enemigo 

El Leonard sigue vivito y coleando

Vídeo, tomado desde el espacio, que recoge (al final del mismo) el estallido del cometa el 14 de diciembre. Créditos: NASA, STEREO-A, SECCHI-2 camera

Nunca mejor dicho lo de coleando, tal como se ve en la animación. Cuando muchos ya lo dábamos por muerto (respecto a la posibilidad de observarlo a simple vista) en dos ocasiones ha resurgido y promete seguir dando espectáculo, sobre todo en el hemisferio sur.

La frase del astrónomo David Levi que recogí en el otro post dedicado al Leonard ha sido premonitoria en este caso, y este cometa es imprevisible al igual que los gatos. Hay muchos otros cometas que tienen estallidos, que se rompen y prácticamente desaparecen o bajan drásticamente de brillo, pero éste le está poniendo emoción.

Como en tantas otras cuestiones astronómicas los habitantes del hemisferio austral van a tener mucha ventaja de cara a observar un fenómeno celeste. Justamente ahora en que el cometa se muestra más activo y ha alcanzado su máximo brillo, al menos de momento, ya ha pasado al sur del plano de la eclíptica y allí será mucho más vistoso y fácil de observar.

En este gráfico, con la órbita de la Tierra de perfil se ve como el cometa ya está al sur de la eclíptica, y cada vez más difícil para observarlo desde el hemisferio norte.
La posición de la Tierra en esta proyección apenas varía en esas fechas, ya que se mueve hacia el fondo. También se puede valora la suerte que hemos tenido porque si el Leonard hubiese venido en junio estaríamos al otro lado, mucho más lejos del cometa.

Tengo que reconocer que aunque en Bilbao hemos tenido más de una semana seguida con un tiempo espléndido, algo desconocido por aquí, solo he podido ver el cometa con el telescopio en un par de ocasiones, una de ellas ayer mismo, y otros dos días pude captarlo con mi cámara. Bien es cierto que solo he observado desde el balcón de casa, con la contaminación lumínica de la ciudad, y con un equipo muy modesto, por lo que las imágenes son deficientes y prefiero no ponerlas, pero sí incluyo este bonito timelapse realizado por mi colega y amigo Manu Arregi, que muestra la puesta del cometa desde Gomistegi (Oñati), ayer día 21.

Porque aunque siempre que me es posible utilizo imágenes propias, en ocasiones he pedido aportaciones a personas más experimentadas y agradezco su colaboración y amabilidad. En este caso, gran parte de la información e imágenes, son de José P. Navarro Pina, que podéis ver ampliado en su blog https://cometaryscience.blogspot.com/ con contenidos mucho más técnicos y profundos.

Pero la historia de las últimas semanas merece ser contada paso a paso

- El 29 de noviembre, según las últimas observaciones parecía que el Leonard no aumenta de brillo como estaba previsto. Algunos sugirieron que quizás se estuviera fraccionando y nos dejara sin espectáculo, como ocurre con muchos cometas nuevos cuando se acercan al Sol.

Incluso se obtuvieron imágenes que podrían indicarlo:

Imagen en falso color del núcleo del cometa Leonard indicando una posible fragmentación. Posiblemente el tratamiento no fue correcto y se obtuvo un resultado inadecuado.  Reproducción: Twitter/Con Stoitsis

Sin duda era una mala señal, que impediría su observación a simple vista, aunque estos astros son imprevisibles. En muchas ocasiones incluso se producen estallidos que aunque en principio hacen aumentar el brillo, llevan a una desintegración del cometa, y corrían rumores de que eso podría estar ocurriendo.

Sin embargo, otras opiniones expertas y alguna observación contradecían estas opiniones, sugiriendo continuar observándolo. Casi fue un caso de misterio e intriga en la futura evolución del cometa e incluso la noticia de la ruptura podría haber sido un bulo, acompañado además de alguna imagen tratada con muy poco cuidado o quizás trucada, como ya ocurrió con el Neowise del verano de 2000.

Ante ello, José Navarro realizó un estudio analizando imágenes que se tomaron con un filtro adecuado que realza los detalles más finos en objetos brillantes, y si hubiese fragmentación aparecerían zonas o puntos destacados, lo que no ha ocurrido y se mantiene una simetría por lo que ha deducido que no hay ningún signo de fragmentación:

Imagen: Pepe Manteca. Procesado J.P. Navarro

- Efectivamente, el cometa no se había fraccionado, aunque durante unos días no aumentó el brillo como se había previsto y se estimó que no pasaría de la magnitud 5.

- Pero el día 14 inesperadamente tuvo un estallido de actividad, llegando a 2.5, que recoge el vídeo inicial del post.

A pesar de ello, y que con esa magnitud debería ser observable claramente a simple vista en un cielo oscuro, desde el hemisferio norte no era fácil encontrarlo porque se ponía en cuanto empieza a oscurecer y por ello era necesario tener un horizonte Suroeste bajo y muy limpio porque se pone, y a ser posible utilizar prismáticos o telescopio computerizado (que es como yo lo he visto)

Pero siguió comportándose como los gatos

- Después del estallido, perdió brillo muy rápidamente. Mucho más rápido de lo que debería, con un descenso de su actividad gaseosa y de polvo, bajando el día 19 hasta la magnitud 5, y a muchos nos dejó con las ganas de volverlo a ver, pensando que había dado por finalizado su actuación por los escenarios del hemisferio norte. En el Sur, cada vez más alto respecto al horizonte, era otra historia.

- El 21-12 me pasan la noticia publicada por José Navarro Pina de que se había producido un nuevo estallido en el cometa que le había llevado hasta la magnitud 2, y que se puede constatar en estas dos magníficas imágenes recogidas por citado autor, de los días 19 y 20.

Desde el hemisferio norte no se verá sin ayuda óptica porque está muy cerca del horizonte, pero desde el sur seguramente sí.

- Solo unas horas después llegan noticias desde Australia donde se dice que ha bajado un poco el brillo pero tiene un gran desarrollo formándose llamativas serpentinas en la cola.

Imagen obtenida por el astrónomo Michael Matiazzo desde Australia.

No sabemos como acabará esta historia, si habrá más sorpresas o no, pero los mencionados estallidos nos han permitido poder seguir observando el cometa también desde el hemisferio norte.

Por ello incluyo un gráfico de la trayectoria del Leonard que ya aparecía en el post anterior, pero completado con fechas hasta el día 5 de enero, que aunque estará muy bajo en el horizonte, con las sorpresas que nos está dando ¿quién sabe si todavía podremos verlo? ayer, sí.

Posiciones del cometa y otros astros respecto al horizonte (los días 21-12 y 5-1) en una latitud de 40º Norte 

Para zonas próximas al ecuador y para el hemisferio sur siguen siendo válidos los mapas que aparecían en el otro artículo que ya incluían hasta esa fecha debido a que desde allí las condiciones son mejores.

ACTUALIZACIÓN 25-12

Para Navidad el Leonard nos ha traído un regalo con una nueva sorpresa. Otro estallido que ha hecho aumentar su brillo (según algunas opiniones hasta alcanzar la magnitud 2) y un desarrollo increíble de su cola. Lástima que desde el hemisferio norte lo tengamos muy bajo, junto al horizonte en cuanto anochece. Desde el sur está dando unas preciosas imágenes, y como muestra la que ha obtenido el editor y astrónomo aficionado austriaco Michael Jäger

Foto obtenida por Michael Jäger desde Namibia
Si desde hace un año alguien dijo que el Leonard podría ser la estrella de Navidad, y se le replicó diciendo que para esa fecha ya se habría debilitado mucho, lo cierto es que de manera imprevista es justo cuando ha mostrado su mejor imagen, al menos hasta ahora.

¿Impactos cósmicos?... 2- ¡NO, POR FAVOR!

Continuando con el tema del anterior post, recojo ahora el aspecto más temido de los choques de objetos celestes y que en cierta manera es contradictorio con aquel.

Cuando la gente oye la palabra asteroide, en lo primero que piensa es en el impacto que ocurrió hace 65 millones de años y que provocó la extinción de los dinosaurios, además de otras muchas especies.

Por supuesto que ha habido otras caídas de objetos cósmicos, más recientes pero menos destructivas, y podemos empezar recogiendo las más leves, en un tono algo desenfadado.

Por ejemplo puede citarse el meteorito de solo 3 gramos que le cayó encima de la cabeza a un niño en Uganda en 1992, y que no le produjo la más leve herida ya que venía rebotado después de golpear un árbol y algo similar se dice que le ocurrió a un adolescente alemán en 2009, cuando una piedra le golpeó en la mano, aunque no está confirmado que fuera un meteorito.

Mayor disgusto se llevó Michelle Knapp de 17 años  de Peekskill-New York también en el 92, que habiendo dejado aparcado el coche de su padre después de volver a casa, oyó un ruido, salió, y vio la parte trasera del coche destrozada. Bajo el mismo, encontró una piedra de 12 kilos, una en las que se partió un meteoroide cuya caída y explosión había sido grabada por varias personas que estaban presenciado un partido.

Hay diferentes versiones del suceso y en algunas se dice que en el momento del impacto Michelle conducía camino de casa, pero no parecen muy factibles si luego encontró el meteorito debajo del coche. No se sabe si el seguro cubría este tipo de siniestros, pero lo cierto es que no lo arreglaron y tal como se quedó el coche, junto a la “piedra”, se ha expuesto en varios lugares.

La joven estadounidense y el niño ugandés

Ni que decir tiene, que mayor fue el susto que se llevó  una persona que conducía su coche por Getafe en 1994 cuando un meteorito atravesó el parabrisas, rebotó en el volante doblándolo, le rompió un dedo al conductor, y acabó en la bandeja trasera. No se explicaban lo ocurrido hasta que después de volver del hospital miraron el coche y encontraron la causa.

Un incidente más grave sufrió Ann Hodges de Alabama, en 1954 cuando estando tumbada en un sofá echando la siesta, un meteorito atravesó el tejado de su casa y le golpeó produciéndole un gran hematoma.

Ann Hodges, con el hematoma que le produjo el meteorito

Ante ofertas millonarias por el meteorito, hubo conflicto por saber quien era el dueño. El marido de Ann lo reclamó, pero también el arrendatario de la casa con la excusa de necesitar el dinero para reparar el agujero en el tejado. Tras mucho tiempo de disputas llegó a poder de Ann, la principal damnificada. Pero ya había pasado el interés mediático, no recibió más ofertas por la piedra y acabó donándola a un museo en contra de la opinión de su marido del que acabó separándose, pero ello no le disminuyó la obsesión y el miedo porque le volviera a ocurrir algo similar. No la mató pero le cambió la vida para mal.

Más conocido y reciente es lo que ocurrió en la ciudad rusa de Cheliavinsk el 15 de febrero de 2013, precisamente el día en que muchos astrónomos estaban pendientes del acercamiento del asteroide descubierto en Granada y bautizado como “Duende”, el que más se iba a acercar a la Tierra de los localizados previamente. Al comienzo de la jornada mientras muchos iban al trabajo el cielo se iluminó y algo explotó a 20 km de altura. Debido a la hora y a la costumbre de la zona de llevar una cámara activada en los coches de cara a resolver discusiones en posibles siniestros de tráfico, existen varias grabaciones de este suceso. Se pensó que las dos circunstancias podían estar relacionadas, pero se descartó una vez calculada la trayectoria y solo fue una enorme casualidad en la fecha.

La explosión de Cheliavinsk

En este caso hubo unas 1500 personas heridas, casi todas por cortes de cristales. Podemos imaginar mucha gente en casa o en un lugar de trabajo con amplios ventanales. De pronto ven un resplandor en el cielo, se asoman a las ventanas para ver qué ocurría, y unos minutos después llegó la onda expansiva rompiendo los cristales delante de su cara.

Pero entre los episodios más referidos sobre el tema, siempre se ha hablado de la explosión ocurrida en Siberia en Tunguska en 1908, a unos 10 km de altura que derribó más de 50 millones de árboles. No se formó ningún cráter ni se encontraron meteoritos, habiendo varias teorías sobre lo que ocurrió: Desde un trozo de cometa que se desintegró en la explosión, hasta un asteroide metálico que rozó la Tierra, perdió parte de su masa que se volatilizó, pero siguió su camino sin impactar. 

Casi todos los árboles de la zona aparecieron abatidos tras la explosión

Debido a lo despoblado de la zona no se conoce con seguridad si hubo alguna víctima, pero podrían haber muerto muchos miles de personas si el objeto celeste hubiera llegado solo 5 horas más tarde porque según la rotación de la Tierra el punto de impacto habría estado en la populosa ciudad de San Petesburgo.

Lugar de la explosión, coincidente con la posición de San Petesburgo horas después

Aún más reciente, es el caso del que se dice ha sido "la primera muerte documentada de una persona" por estos motivos. Fue en el parking de la universidad de Tamil Nadu al sur de la India. Pero algunos científicos pusieron en duda el origen del mortal incidente, aunque sin argumentos convincentes.

Se dice que el conductor de este autobús fue la primera víctima mortal documentada, por la caída de un objeto celeste, aunque no está del todo claro.

Por supuesto, hay muchas leyendas y relatos antiguos, donde se recoge la caída de objetos celestes que provocaron la muerte de personas y animales, sobre todo en China, pero parece que no son fiables.

Lo que sí está tomando verosimilitud según recientes investigaciones, es la caída y explosión a 4 km de altura, hace 3600 años, de un asteroide que arrasó la antigua ciudad de Tall el-Hammam en Oriente Próximo y acabó con todos sus habitantes, lo que según algunos pudo inspirar el relato bíblico de la destrucción de Sodoma.

Localización de la antigua ciudad de Tall el-Hammam en una imagen de satélite (NASA)

Pero ese podría no haber sido el primer caso de destrucción de un enclave humano por un fenómeno cósmico porque según los restos encontrados parece que hace unos 12800 años se habría producido la desaparición de la ciudad de Abu Hurevra (en la actual Siria), por el impacto de un cometa.

También recientemente se ha encontrado un informe detallado sobre la caída de un meteorito en Sulaymaniyah (Irak) el 22 de agosto de 1888, que habría matado a una persona.

Pero claro, en ninguno de estos casos hay documentación constatable de las personas que podrían haber muerto, por lo que se dice que el chófer del autobús indú es el primero, a pesar de las dudas del caso; y tampoco cuentan al desafortunado D. Pedro Casas que murió en 1948 en Daimiel más por miedo o imprudencia que por el impacto.

Recorte de periódico donde se recoge la noticia del desgraciado incidente

Lo que parece que ya nadie duda es de que la caída del asteroide hace 65 millones de años motivó la desaparición de los dinosaurios entre otras muchas especies, porque aunque a veces se han mencionado otras posibles razones, los restos de iridio hallados en lugares del planeta muy alejados entre sí y la localización del cráter en el Golfo de México le dan credibilidad.

  

Frecuentemente se confunden los términos “asteroide” y “meteorito”, que junto a “meteoroide” y “meteoro” aparecen en estas historias y a menudo se usan indistintamente de manera errónea:

Un asteroide es un astro que se mueve alrededor del Sol, que en caso de impactar íntegro con la Tierra provocaría un efecto devastador. Si el tamaño es menor de unos 50 metros, se supone que con el roce con la atmósfera se calentaría y se fraccionaría. Entonces recibe el nombre de meteoroide y los trozos resultantes serían los meteoritos.

Por otra parte, recibe el nombre de meteoro el trazo luminoso que produce una roca de procedencia extraterrestre al ponerse incandescente con el roce de la atmósfera. Por ejemplo en las llamadas “lluvias de estrellas fugaces”, que en muchos casos la luminosidad se debe a la ionización de la atmósfera.

El límite de los 50 metros que teóricamente separa a asteroides y meteoroides es relativo, dependiendo de su composición y compacidad: un pequeño asteroide metálico de menos de esos 50 metros  podría impactar íntegro, y un aglomerado de rocas de tamaño mayor se descompondría en la atmósfera, y por tanto sería un meteoroide. 

Si un asteroide llega a impactar, la energía del choque sería enorme sobre todo por la gran velocidad. Pero si un meteoroide se desintegra en meteoritos, muchos de estos caerán solo por su propio peso y no serían peligrosos, a no ser que tuvieran un cierto tamaño e impactaran con una persona; aunque la explosión puede producir ondas de choque que provocarían daños, como en el caso de Cheliabinsk, donde los meteoritos que luego se recuperaron no causaron heridos, pero sí la onda expansiva.

De todos los ejemplos mencionados, solo serían asteroides el que provocó las extinciones de hace 65 millones de años, y los que supuestamente destruyeron las ciudades de Tall el-Hammam y Sulaymaniyah. Todos los demás casos habrían sido meteoroides que se habrían fraccionado, y alguno de los meteoritos resultantes son los protagonistas de la noticia, y el caso de Tunguska queda la duda con las mencionadas hipótesis.

Considerando asteroides de cierta envergadura, los daños serían muy elevados, y aunque en gran medida dependerían de la trayectoria y la velocidad de impacto, se suele especular en los siguientes términos:

Los efectos de un asteroide de 500 metros provocarían una catástrofe a escala local (destruiría el equivalente a una región de tamaño grande) y con efectos más limitados sobre el resto planeta (aunque también importantes).

Un asteroide de un kilómetro ocasionaría la destrucción de una zona similar a la península Ibérica y tendría una repercusión global para el resto del planeta.

Si tiene 10 kilómetros (del tipo del que acabó con los dinosaurios) tendría unos efectos devastadores para todo el planeta, con extinciones masivas de especies.