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miércoles, 1 de abril de 2020

Pequeños pero peligrosos






Rastro de nubes de vapor dejado por el asteroide Chelyabinsk, Rusia,
fotografiado por M. Ahmetvaleev el 15 de febrero de 2013. Imagen ESA. Fuente: earthsky.org



Comparto esta nota que escribí en 2017 y que he reescrito muchísimas veces en estos tres años. La explicación de por qué no fue publicada es esta: una vez presentada al suplemento, este no consiguió publicarla dentro del 2017, año en que entrevisté a Jenniskens durante el ACM 2017 Montevideo (Asteroids, Comets, Meteors). Al demorarse su publicación las notas pierden actualidad y quedan descolgadas del contexto en que se originaron.
Luego la reformulé y hasta escribí una versión muy reducida pero no encontró espacio. Así que ofrezco la versión completa y mejorada a los lectores, en este valioso medio que es el blog. También lo hago por respeto al entrevistado, que me ofreció su tiempo, y al traductor, que fue fundamental.
Espero les interese el tema. Un abrazo y gracia por leer.






Entrevista a Peter Jenniskens, experto en lluvias de meteoros.




“No sólo hay que preocuparse de los asteroides grandes,
 también los pequeños pueden hacer daño”. 

Peter Jenniskens




Daniel Veloso


UN POTENTE RESPLANDOR iluminó la mañana invernal de la ciudad rusa de Cheliábinsk, bañando el interior de las habitaciones y sorprendiendo a sus moradores. Pese a la temperatura de varios grados bajo cero que había en el exterior muchos salieron a la calle y miraron al cielo buscando qué había producido ese gran destello. Lo que lo hubiera generado había dejado una nube alargada como la que dejan los cohetes. Las personas comenzaron a grabar la nube con sus teléfonos cuando de repente fueron sorprendidos por una onda de choque. Esta hizo estallar los vidrios de muchas viviendas y edificios de la ciudad. Cientos de personas resultaron heridas y muchas tuvieron que ser hospitalizadas, algunas de gravedad.
El objeto que había explotado en la atmósfera sobre Cheliábinsk aquel 15 de febrero de 2013 no era de fabricación humana, sino que se trató de un pequeño asteroide de diecisiete metros de alto, por quince de ancho y dos de espesor, pero con una masa de diez toneladas. Había ingresado a la atmósfera terrestre a más de 64.000 Km/h y explotado a veinte kilómetros de altura. La explosión que produjo fue treinta veces mayor a la bomba atómica detonada sobre Hiroshima.
Por los destrozos que causó a la ciudad, el bólido de Cheliábinsk recuerda a la catástrofe de Tunguska, en junio de 1908, producida por un fragmento de cometa que explotó en la atmósfera sobre Siberia, originando una onda de choque que arrasó más de dos mil kilómetros cuadrados de bosque de coníferas. Por fortuna el impacto se produjo sobre una zona no habitada, pero si hubiera ocurrido unas horas más tarde, la rotación de la Tierra habría expuesto a alguna de las grandes ciudades de Europa a una destrucción segura.
A diferencia del fenómeno de 1908, donde los investigadores que visitaron la zona, décadas más tarde, sólo pudieron acceder al relato de algunos testigos, la explosión del bólido de Cheliábinsk pudo ser registrada por un número importante de cámaras de seguridad instaladas en edificios y vehículos. Esto permitió a los científicos calcular la dirección de ingreso a la Tierra y de esta manera poder saber de qué región del sistema solar había venido el asteroide.
Al mismo tiempo, la explosión sobre Cheliábinsk puso en alerta a los científicos, ya que se comprobó que los objetos pequeños también pueden causar mucho daño si llegan a explotar en la atmósfera.



 Peter Jenniskens en el espacio polifuncional "José Luis Massera"
de la Facultad de Ingeniería, abril de 2017. Foto: Daniel Veloso.


DE TODAS PARTES LLEGAN. Entre los astrónomos que el gobierno ruso invitó para que estudiaran el fenómeno se encontraba el estadounidense Peter Jenniskens, del instituto SETI, siglas de Search for extraterrestrial intelligence  (Búsqueda de inteligencia extraterrestre). Jenniskens investiga el origen de los meteoritos que llegan a la Tierra. Para ello ha tenido que recorrer medio mundo para estudiar las lluvias de meteoros1. En 2017 estuvo por primera vez en Uruguay, asistiendo al congreso internacional ACM 2017 Montevideo (Asteroids, Comets, Meteors), el cual contó con la presencia de los astrónomos más destacados en el estudio de los cuerpos menores del sistema solar.
Años atrás también estuvo en Argentina y en Chile, pero su primera vez en Sudamérica fue en 1995 cuando visitó Porto Alegre para observar una lluvia de meteoros, en lo que fue su primer proyecto profesional como investigador. El sur de Brasil era uno de los tres posibles lugares candidatos para ver una lluvia de meteoros que se daría ese año. Jenniskens explicó que esos lugares pudieron establecerse “porque la orientación de las colas de los cometas, con respecto a la Tierra, está afectada por las posiciones de Júpiter y Saturno, y por lo tanto, conociendo las posiciones de estos dos planetas, es posible predecir donde va a ocurrir una lluvia de meteoros". Pero esa noche, en el sur de Brasil, el fenómeno no ocurrió, “aunque había un cielo precioso, pero nada de meteoros”, dijo riendo el astrónomo.


 





Lo intentaría de nuevo en España, en noviembre de 1995, para ver una lluvia llamada Alfa Monocerótidas, en la constelación del unicornio. Esta ya había ocurrido en 1925, en 1935 y en 1985, “por lo tanto predije que iba a ocurrir de nuevo en 1995, pero no porque hubiera una diferencia de diez años entre las dos lluvias, sino por las posiciones de Júpiter y Saturno”.
Junto a un equipo de astrónomos viajó a un sitio “un poco al norte de la Sierra Nevada”, cercano a Málaga. “Esperábamos que fueran en su mayoría meteoros oscuros, y sólo unos pocos brillantes, y que la lluvia durara muy poco”. Cuando empezó la observación el cielo estaba oscuro y despejado, “pero de pronto apareció una nube”, recordó entre risas. Por suerte la nube no era muy densa y permitía ver el cielo nocturno, aunque no aparecía ningún meteoro para frustración de los astrónomos. Sin embargo, “de pronto, observamos uno y después otro; en el pico de la lluvia de meteoros vimos tantos como cinco por minuto y eran muy brillantes”.
Esa observación en España sirvió para probar su hipótesis de cómo los planetas gigantes están relacionados con la orientación de las colas de los cometas. Así se pudo calcular la posición de los restos de polvo que dejan los cometas y predecir las lluvias de meteoros.





Fragmento encontrado en la zona de Cheliábinsk. Fuente www.meteorite-recon.com



ESTRELLAS FUGACES Y COMETAS PELIGROSOS. La física que explica cómo se forman las lluvias de estrellas fugaces “es extremadamente simple”, afirma Peter Jenniskens. Añade que “cuando las partículas del cometa se desprenden quedan alrededor del núcleo de este, lo que se conoce como coma. Luego esas partículas quedan con órbitas independientes, alrededor del sol, como si fueran un rastro dejado por el cometa”.
Jenniskens describe la emisión de partículas de polvo por parte del cometa como si esta fuera “una manguera, con un chorro finito”. Cuando uno mueve la manguera “las gotas salen para todas partes, pero sólo cuando esas gotas van en dirección de la Tierra es que podemos observar las lluvias de meteoros”. Pero para lograr observarlas la predicción tiene que ser exacta. Hoy, que se comprende mejor la física de los cometas y de las partículas de polvo que estos liberan, es posible calcular sus trayectorias y por lo tanto predecir dónde es que las lluvias de meteoros van a ocurrir: “Ahora ya se pueden hacer buenas predicciones, porque sabiendo dónde caerá una lluvia de meteoros se pueden calcular las siguientes y también de esta manera se puede obtener información sobre posibles cometas peligrosos”.






Esto es así porque si el rastro de polvo llega a la Tierra, también podría llegar por el mismo camino el cometa que lo produjo, advierte el astrónomo. Pone como ejemplo los cometas del tipo Halley, que son cometas de órbitas relativamente cortas, como es la del cometa Halley, que da nombre a la familia, que completa su órbita alrededor del sol en 76 años, y de los cuales se pueden observar los rastros de sus revoluciones. Relató que en ese tipo de cometas la mayoría de los rastros de polvo surgen de sus pasajes cercanos al sol, pero con pequeñas diferencias entre ellos, los cuales son distinguibles, permitiéndoles a los astrónomos calcular la cantidad de material que puede contener cada rastro.
Sin embargo, Jenniskens junto a otros colegas, encontró que aquel no era el mecanismo principal por el que los cometas pierden su masa: “los cometas tipo Halley en sus pasajes cercanos al Sol eyectan mucho polvo y eso es un proceso regular y estable; sin embargo pronto descubrimos que buena parte del polvo que nosotros vemos no se debe a las emisiones de polvo regulares de los cometas, sino a repentinas roturas o desprendimientos de material”. Este es el mecanismo principal por el que los cometas pierden su masa, explicó. Aunque aún, confesó, resta saber cómo es qué se da dicho fenómeno, ya que eso no ocurre sólo cerca del Sol, sino a lo largo de toda la órbita de los cometas.




El rastro del meteorito de Chelyabinsk fotografiado desde la cabina de un Airbus A 320 a las 09:22 a.m. de la mañana del 15 de febrero durante el vuelo SU1639 de Omsk a Moscú. El capitán Sergey Valeryanovich describió su toma como "probablemente la mejor foto de mi vida". Foto: Sergey Valeryanovich. Fuente www.meteorite-recon.com



REDES PARA DETECTAR METEOROS. Pronto los astrónomos se percataron de que la mayoría de las lluvias de meteoros que habían ocurrido en los últimos años, no fueron registradas, aunque estaban seguros de que estas habían sucedió, puesto que contaban con testigos. “Originalmente lo que se hacía era llevar un registro, en el que se anotaba cuando alguien veía la lluvia de meteoros y listo”. Explica que en los últimos años se ha hecho un registro más profesional, utilizando cámaras que permiten realizar triangulaciones y así calcular las trayectorias de los meteoros.
Peter Jenniskens cuenta que lidera el proyecto Cams, que consta de varias cámaras en diferentes países: “en California, Estados Unidos, el proyecto tiene una red de ochenta cámaras; en Holanda sesenta y en Nueva Zelanda treinta y dos. Con este método podemos detectar el pasaje de las lluvias de meteoros y obtener las trayectorias”. Contó que la tecnología fue desarrollada por la NASA, pero el proyecto en sí es apoyado por astrónomos aficionados. “Es muy difícil imaginarse cómo es una lluvia de meteoros en el espacio”, advierte, pero esto se puede remediar cargando los datos obtenidos por las cámaras en potentes computadoras. Así obtienen mapas donde “se puede observar que de distintas regiones vienen rastros de diferentes tipos de cometas; de una dirección vienen, por ejemplo, los de la familia del tipo Halley, mientras que de otra vienen los de la familia del tipo Júpiter”. También gracias a estos mapas han descubierto que las lluvias de meteoros pueden durar varias semanas e incluso meses.







Peter Jenniskens durante la campaña de Sudán en 2008.


CUÍDATE TAMBIÉN DE LOS PEQUEÑOS. Una fotografía muestra a Peter Jenniskens, caminando de prisa hacia dos meteoritos oscuros, que ha encontrado su equipo entre la arena del desierto. La foto es de una expedición que realizó en 2008 a Sudán, África, para recolectar fragmentos de un objeto que se había desintegrado durante el ingreso a la atmósfera. “Habíamos calculado la órbita del asteroide 2008 TC3 y por ello sabíamos que sus fragmentos iban a caer en el desierto de Sudán”. Jenniskens explicó que “era muy importante tener en la mano un fragmento de ese objeto”, ya que era la primera vez que se lograba vincular la detección de un objeto en el espacio con la posterior recuperación de sus fragmentos. Contó además que los satélites habían detectado la explosión del asteroide a unos 37 Km. de altura: “nunca nadie había encontrado un fragmento de algo que se rompiera tan alto”. La clave para que el objeto sobreviviera a la entrada en la atmósfera estuvo en que era grande, de seis metros de largo por cuatro de ancho. Los cálculos de los astrónomos arrojaron que treinta y nueve kilos del objeto llegaron a la superficie de la Tierra, pero sólo pudieron hallarse once kilos, repartidos en 650 fragmentos.









Su equipo exploró la zona del desierto nubio, al norte de Sudán, cerca de la frontera con Egipto, contando con el apoyo de estudiantes y profesores de la universidad de Jartum: “El primer día encontramos un fragmento chiquito, que era claro que era un meteorito por la costra de fusión, pero no estaba seguro si pertenecía o no a los fragmentos del asteroide que estábamos buscando”, relató. Al día siguiente encontraron otro fragmento, pero seguía sin tener certeza de que perteneciera al objeto, porque no se parecía al del primer día.
En la tercera jornada de búsqueda encontraron más fragmentos, pero estos también eran diferentes a los hallados: “sabíamos que eran meteoritos, pero era raro que fueran tan distintos entre sí; de una sola caída de un objeto original, al menos diez tipos de meteoritos fueron hallados en la superficie”.  Los científicos estaban perplejos. El objeto original recordaba a un conglomerado de materiales. Algunos meteoritos tenían cóndrulos, que son diminutas esferas que se generaron durante los primeros millones de años del sistema solar. La teoría más aceptada explica que aquellos se originaron luego de que ondas de choque, provocadas por la inestabilidad gravitacional del disco protoplanetario hicieron que se generara mucho calor, fundiendo los granos de polvo. Luego al enfriarse estas gotas se formaron los cóndrulos.


 





Jenniskens se preguntó entonces cómo es que llegó a parar toda esa cantidad de material diferente a un pequeño asteroide. Tras analizar los fragmentos en el laboratorio y de regresar al desierto de Sudán en busca de más fragmentos, el astrónomo llegó a la conclusión de que durante la formación “del cuerpo padre, este tuvo que haber juntado material de diferentes orígenes, algo que no se concebía hasta ese momento”. Tan sólo unas décadas atrás se pensaba que los meteoritos provenían de un solo cuerpo y que además este era homogéneo. Agregó que “cuando se caracteriza una lluvia de meteoros, se da como una suerte de muestra, pero en este caso no hay tal cosa, porque fue muy variada”. El aprendizaje que le dejó el bólido de Sudán, explicó, es que “cuando los meteoritos provienen de un asteroide relativamente grande, se debe organizar un equipo de búsqueda y tratar de localizar varios pedazos, porque analizar los diferentes fragmentos es lo que te va a dar información sobre el objeto”.






Agujero en el hielo del lago Chebarkul (a 78 km al oeste de Cheliábinsk),
producido por el impacto de un fragmento de más de 500 kilos.
 Fuente: space.com. Credit: Eduard Kalinin


DETECTARLOS A TIEMPO. Tres semanas después del evento en Cheliábinsk, en marzo de 2013, le fue enviada una invitación a Peter Jenniskens para que visitara la ciudad. No se lo pensó dos veces y tomó un vuelo para Rusia. Los astrónomos invitados permanecieron dieciséis días en Rusia, en un proyecto de colaboración entre varias universidades y museos y que contó con el apoyo del gobierno ruso. “Hasta dispusieron una limosina para que los astrónomos nos desplazáramos”, cuenta riendo. El gobierno ruso “estaba interesado en conseguir tanta información como fuera posible, para tratar de poder reconstruir la órbita”. De esa manera se podría conocer la región del sistema solar de dónde provino el asteroide.









Explica que el interés de los gobiernos por investigar estos fenómenos es comprensible, debido al daño que pueden causar. En Cheliábinsk “explotaron muchas ventanas y puertas y ochocientas personas fueron atendidas por los servicios médicos”. Parecía que la ciudad había sido castigada por un terremoto: “había vidrios rotos por todas partes y como hacía mucho frío los habitantes tapaban las ventanas con lo que podían. Entonces el gobierno se preocupó por proveerlos de plásticos y vidrios”, relató.
La conclusión a la que se ha llegado, explica Peter Jenniskens, es que incluso los asteroides pequeños pueden generar graves daños: “antes se temía por los asteroides de varios kilómetros de ancho, pero el de Cheliábinsk no llegaba a los veinte metros y sin embargo creó bastante destrucción”.




Muro de una fábrica en Cheliábinsk después de ser golpeado por la onda expansiva.
Fotografía: Константин Кудинов


Tras veinticinco años de trabajo, Jenniskens ha aprendido que, si se detecta a tiempo el objeto que se aproxima a la Tierra y luego, “aplicando los conceptos de la astronomía, se puede predecir dónde va a explotar el objeto, si a la entrada de la atmósfera o cerca de la superficie. Ello permitiría atenuar las consecuencias”. Es por esta razón que su preocupación es “saber tanto cuanto pueda sobre los asteroides pequeños”. Imagina que para conseguir más información se podrían diseñar misiones espaciales tripuladas a estos asteroides para realizar excavaciones en su superficie. Jenniskens se queda un instante en silencio y enseguida añade: “veinte metros de diámetro no es tan pequeño como para no poder excavarlo; es una piedra bastante grande”, dice riendo el astrónomo.



1. La diferencia entre un meteorito, un meteoro y un meteoroide radica en su ubicación. Cuando el objeto está en el espacio se denomina meteoroide, cuando entra en la atmósfera terrestre se denomina meteoro y cuando alcanza el suelo se lo denomina meteorito. Fuente: Wikipedia.







La entrevista a Peter Jenniskens se realizó durante el congreso internacional ACM 2017 Asteroids, Comets, Meteors, que se llevó a cabo del 9 al 14 de abril de 2017 en Montevideo, Uruguay, y que contó con la presencia de los astrónomos más importantes del mundo en el estudio de los cuerpos menores del sistema solar.


Agradezco al Lic. Francisco López, del IFFC de la Facultad de Ciencias, UdelaR, quien me acompañó durante la entrevista como traductor. Esta nota no hubiera sido posible sin su ayuda.



Durante el congreso también tuve oportunidad de entrevistar a Alan Stern, director de la misión New Horizons.

Ver entrevista a Alan Stern...











Videos en Youtube:

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ScienceCasts: What Exploded Over Russia?

Encuentran un fragmento de 570 kg del meteorito que cayó en Rusia

Chelyabinsk Meteor Dust Traveled Around The World | Video










En el Taller de Jar se encuentra el índice de las notas publicadas en El País Cultural.




Gracias por leer.