CUANDO SE NOS VIENE EL CIELO ENCIMA:
El riesgo de impactossobre la Tierra
Adriano Campo BagatinDepartamento de Física, I.S.T.S.Universidad de Alicante
Murcia, 5 de marzo de 2009
¿LEYENDAS O TESTIMONIOS?
“...y los siete jueces del infierno ...... levantaron sus antorchas, encendiendo la tierra con sus llamas, … cuando el Dios de la tormenta cambió el dia en noche, azotó la tierra en forma de cuenco...”
(Poema épico de Gilgamesh. ~2200 A.C.)
“Cuando Dios decidió inundar el mundo, cogió dos estrellas, las arrojó a la Tierra, y nos trajo el diluvio.”
(Rabbi bar Nachmani, astrónomo judío. ~200 A.C.)
Tunguska, 1908
Barringer Crater, Arizona
D = 1,5 km t = - 50.000 a
http://www.unb.ca/passc/ImpactDatabase/CIDiameterSort3.htm Chixchulob - Yucatan, Mexico
D = 170 km T = 65 Ma
LA ATMLA ATMÓÓSFERA: NUESTRO SFERA: NUESTRO ““ESCUDO CESCUDO CÓÓSMICOSMICO””
Tamaño objeto: d < 30 - 80 m.
Efecto: Total o parcialmente vaporizado por fricción(bólidos, “estrellas fugaces”, etc.)
Velocidad al suelo: ~ 100 m/s (~360 km/h)
Tamaño crater: D ~ d Meteorito casi intacto
Tamaño objeto: d > 80 m
Efecto: Practicamente ninguna erosión del objeto.
Velocidad al suelo = Velocidad de entrada
Crater: D ~ 10 – 30 x d. Objeto vaporizado
Velocidad media de entrada ~ 21 km/s (~75.000 km/h)
¿ De dónde vienen estos objetos ?
¿ Cómo se producen ?
¿ Representan un peligro ?
¿ Qué podemos hacer ?
¿¿ DE DDE DÓÓNDE VIENEN NDE VIENEN
ESTOS OBJETOS ?ESTOS OBJETOS ?
Cinturón de objetos trans-neptunianos
Nube de Oort
Cometas de largo período (T>300 a)?
Cometas de corto período (T
Ida (y Dactyl) Itokawa
¿¿ CCÓÓMO SE PRODUCEN MO SE PRODUCEN
LOS N.E.A. ?LOS N.E.A. ?
V fragmentos ~ 100 m/s: insuficiente
para sacarlos del cinturón de asteroides
(tardarían ~ 5000 millones de años)
Colisiónes: Vr ~ 1-10 km/s
Resonancia 2 : 1
t= T2= 2T1
Resonancia con Júpiter (o Marte)
Marte
Tierra
Para los a
steroides
< 100 – 3
00 m
no funcion
a!
Júpiter
Cinturón de asteroides
Tiempo de exposición a los rayos cósmicos:
Mediciones en meteoritos: 50-100 Millones de años
Pero…:
Vida media en una resonancia: ~2 millones de años
Vida media como NEA: ~5 millones de años
100 Ma – 5 Ma – 2 Ma ~ 90 Ma …
¿Dónde han estado el resto del tiempo...?
Algo falla…:
El “efecto Yarkovsky”
Empuje Yarkovsky
Empuje Yarkovsky
Cambio en la órbita
Cambio en la órbita
Res
onan
cias
FragmentosColisiones
N.E.A.
¿¿ CCÓÓMO SE PRODUCEN LOS N.E.A. ?MO SE PRODUCEN LOS N.E.A. ?
EfectoYarkovsky
¿¿REPRESENTAN LOS N.E.A. UN PELIGRO ?REPRESENTAN LOS N.E.A. UN PELIGRO ?
~ 80% van a “morir” al Sol
~ 15% son expulsados del sistema solar
~ 5% impactan sobre los planetas(Marte, Tierra, Venus, Mercurio)
¿¿REPRESENTAN LOS N.E.A. UN PELIGRO ?REPRESENTAN LOS N.E.A. UN PELIGRO ?
Hiroshima - Nagasaki, 1945 : ~ 0,015 MT
[1 megaton (MT) = 1 millon de toneladas de TNT]
Tunguska, 1908 : ~ 10 MT
Asteroide 100 m : ~ 100 MT
Asteroide 250 m : ~ 1.000 MT
Asteroide 500 m : ~ 10.000 MT
Asteroide 1 km : ~ 100.000 MT
Asteroide 10 km : ~ 100 Millones de MT
Tipo de Suceso Tamaño Intervalo medio(años)
Victimaspotenciales
Explosión en la alta atmósfera
< 50 m 1 - 10 0
Evento“tipo-Tunguska”
50 - 100 m 300-1000 5.000
Catástrofe a escala regional 300 m - 1 km 100.000 – 1 millón 100.000 - 1 millón
Catástrofe global 500 m – 5 km 700.000 – 20 millones 1.000 – 2.000millones
Extincion masivade especies
animales> 10 km 50 – 100 millones 5.000 – 10.000
millones
¿¿QUQUÉÉ PODEMOS HACER?PODEMOS HACER?
1º: DETECCIÓN + SEGUIMIENTO
2º: CÁLCULO ÓRBITASY PROBABILIDADES DE IMPACTO
3º: ATENUACIÓN DEL RIESGO
EQUIPOS DE DETECCIEQUIPOS DE DETECCIÓÓN DE N.E.A.sN DE N.E.A.s
CATALINA SKY SURVEYTucson (Arizona, U.S.A.), 1992 - 0,7 + 0,5 (+ 1,5) m
LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research)New Mexico (U.S.A.), 1997 - 2 telescopios de 1,0 m
SPACEWATCH Kitt Peak (Arizona, U.S.A.), 1984 – 0,9 m
LONEOS (Lowell Observatory Near-Earth Object Search)Flagstaff (Arizona, U.S.A.), 1993 - 0,6 m
NEAT (Near-Earth Asteroid Tracking)Hawaii (U.S.A.), 1995 – 1,2 m
JSGA (Japanese Spaceguard Association) Bisei (Japón), 2000 – 1,0 (+ 0,5) m
ADAS (Asiago DLR Asteroid Survey)Asiago (Italia), 2002 - 0,6 m
6043
771
Tamaño N.E.A. Número Detectados
50-100 m ~1.000.000 200 (~0.0001%)
100-300 m ~100.000 2000 (~2%)
300-800 m ~10.000 4000 (~40%)
> 800 m 1.000-1.100 771 (70-75%)
¿¿QUQUÉÉ PODEMOS HACER?PODEMOS HACER?
1º: DETECCIÓN + SEGUIMIENTO
2º: CÁLCULO ÓRBITAS
Y PROBABILIDADES
DE IMPACTO
3º: ATENUACIÓN DEL RIESGO
• Observaciones (descubrimiento):LINEAR, NEAT, SPACEWATCH, LONEOS, CATALINA, JSGA, ADAS
• Observaciones (seguimiento): Observatorios aficionados
• MINOR PLANET CENTER (M.P.C.): Centraliza y comprueba la fiabilidad de todas las observaciones
• CLOMON2 (Pisa, I + Valladolid, E) + SENTRY J.P.L. (Pasadena, U.S.A.):
Cálculo de órbitas y probabilidades de sucesivos encuentros y/o impactos.
20 10 1 1 10 20 (Mkm)
20
1
0 1
1
1
0
20
Objeto: 1950 DA
Tamaño: ~1 km
P. Colisión: 1/300
Época: 11:59 GMT, 16/03/2880
¿ Se conoce algun NEA realmente peligroso?
El caso de 99942 Apophis
http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=apophis&orb=1
Límite exoesfera
Órbita satélites geoestacionarios
(42000 km)Trayectorias
posibles para
Apophis
13/04/2029
Probabilidad de impacto en el 2029 = 0 Pero...
38000 km
El “ojo de la cerradura”
Visto desde Apophis
Todas la órbitas posibles para Apophis pasan por el área amarilla.
Probabilidad = 1/45000
Si Apophis pasa por aquíel 13/04/2029, colisionará con la Tierra el 13/04/2036 !
AFRONTANDO EL PROBLEMAAFRONTANDO EL PROBLEMA1º: DETECCIÓN + SEGUIMIENTO
2º: CÁLCULO ÓRBITA Y PROBABILIDAD DE IMPACTO
3º: ATENUACIÓN DEL RIESGO
2) DESVIACIÓN: CAMBIAR LA VELOCIDAD DELASTEROIDE PARA MODIFICAR SU ÓRBITA
a) Métodos impulsivos
proyectil / pequeña carga nuclear
1) DESTRUCCIÓN: ¡¡ COMPLICADA Y MUY PELIGROSA !!
(Lanzar en órbita enormes cantidades de cargas nucleares ...)
La misión “Don Quijote”
2) DESVIACIÓN: CAMBIAR LA VELOCIDAD DELASTEROIDE PARA MODIFICAR SU ÓRBITA
a) Métodos impulsivos
proyectil / pequeña carga nuclear
b) Métodos que implican operaciones “in situ”
motor de propulsión química, eléctrica o nuclear / lanzador de masa /
fuerzas no-gravitatorias / espejos o velas solares
1) DESTRUCCIÓN: ¡¡ COMPLICADA Y MUY PELIGROSA !!
(Lanzar en órbita enormes cantidades de cargas nucleares ...)
2) DESVIACIÓN: CAMBIAR LA VELOCIDAD DELASTEROIDE PARA MODIFICAR SU ÓRBITA
a) Métodos impulsivos
proyectil / pequeña carga nuclear
b) Métodos que implican operaciones “in situ”
motor de propulsión química, eléctrica o nuclear / lanzador de masa /
fuerzas no-gravitatorias / espejos o velas solares
c) Mecanismos alternativos
“remolcador” gravitacional
1) DESTRUCCIÓN: ¡¡ COMPLICADA Y MUY PELIGROSA !!
(Lanzar en órbita enormes cantidades de cargas nucleares ...)
ANTE
LACI
ÓN =
EFIC
ACIA
¡QUE NO CUNDA EL PÁNICO!
Vale... ¿ y por quédeberíamos
preocuparnos...?
¡ La frecuencia de impactos
Que puedan extinguirnos
es de 1 cada 100 millones
de años !
Luna
Tierra
Apophis
Probabilidad de impacto en el 2029 = 0
Pero...
Inte
rvalo
med
io e
ntr
e i
mp
act
os
(añ
os)
Pro
bab
ilid
ad
acu
mu
lad
a d
e im
pact
o p
or
añ
o
Energía de impacto (J)
Magnitud visual aparenteP
orc
en
taje
de d
esc
ub
rim
ien
tos
Resonancia con Júpiter o con Marte
Marte
Tierra
Júpiter
Misión NASA “Deep Impact”. Cometa Tempel-1: 04/07/2005¿¿ CCÓÓMO SE PRODUCEN LOS N.E.A. ?MO SE PRODUCEN LOS N.E.A. ?
Colisiones Fragmentos
¿¿ CCÓÓMO SE PRODUCEN LOS N.E.A. ?MO SE PRODUCEN LOS N.E.A. ?
Colisiones Fragmentos
Resonancias (Jupiter / Marte)
¿¿ CCÓÓMO SE PRODUCEN LOS N.E.A. ?MO SE PRODUCEN LOS N.E.A. ?
Colisiones Fragmentos
+Efectos no-gravitatorios (Yarkovsky)
Resonancias (Jupiter / Marte)
Wolfe Creek, Australia.
D = 1 km T ~ - 300.000 a
Roter Kamm, Namibia
D = 2.5 km T ~ - 5 Ma
Clearwater, Canada
D = 32 + 22 km T ~ - 290 Ma
http://www.unb.ca/passc/ImpactDatabase/CIDiameterSort3.htm
(2002 EQ9) Mar-01 0.1028 40.0 360 m - 810 m 13.97
(2006 JY26) Mar-23 0.0899 35.0 5.7 m - 13 m 2.38
(2007 FJ1) Mar-23 0.0955 37.2 44 m - 99 m 4.37
(2007 FR3) Mar-25 0.0084 3.3 8.4 m - 19 m 10.42
(2007 EG88) Mar-26 0.0194 7.5 11 m - 24 m 5.39
(2007 FQ3) Mar-26 0.0611 23.8 20 m - 44 m 6.17
(2007 FT3) Mar-30 0.1569 61.0 260 m - 590 m 19.45
(2007 EN26) Mar-30 0.0368 14.3 80 m - 180 m 12.84
(2006 VV2) Mar-31 0.0226 8.8 1.2 km - 2.7 km 16.96Dirección del movimiento orbital
Re-emisión
Re-emisiónRadiación solarEmpuje
Yarkovsky
Empuje Yarkovsky
El “efecto Yarkovsky”
Empuje Yarkovsky
Empuje Yarkovsky