La ira del asteroide

¿Qué hay de cierto sobre el asteroide que puede chocar con la Tierra, eh? Curiosamente,  y a pesar de que hay que tomar todos los anuncios astronómicos sensacionalistas con mucho escepticismo, en este caso todo lo que he visto publicado es estrictamente cierto. ¿Entonces? ¿Corremos? ¿Hay que mandar a Will Smith para que salve el mundo?

No es para tanto. El asteroide existe. Se llama 2024 YR4 y mide tal vez 50 m de diámetro. ¿Y puede chocar con la Tierra? Probablemente sí. Y probablemente no. Mucho más probablemente no, que sí. ¿Como es esto?

El asteroide fue descubierto recién en diciembre pasado. No conocemos su órbita con suficiente precisión, de manera que predecir dónde va a estar en el futuro es impreciso. Es como si su órbita, en lugar de ser una línea, fuera un cono, que se va ensanchando a medida que pasa el tiempo. En el presente está en el vértice del cono, donde lo vemos. En el futuro, puede estar en cualquier lugar del cono. El 22 de diciembre de 2032, el cono cubre un poquito la Tierra. Algo así (hecho sólo con ánimo ilustrativo, pero es la idea correcta):

Fíjense que la trayectoria más probable, que es la línea azul, pasa lejos de la Tierra. Pero, al día de hoy, la Tierra intersecta un pedacito del cono, un 1.4%. Esa es la probabilidad de que choque con la Tierra. No parece mucho mucho. Y no es mucho, es un 98.6% de probabilidad de que no choque. De todos modos, es el único asteroide conocido (de este tamaño) que tiene una probabilidad mayor que cero de chocar con la Tierra*. Así que es mejor estar atento.

* Estrictamente, el siguiente en su rango de tamaño tiene una probabilidad de 0.001%.

¿Que va a pasar? En los próximos meses, los astrónomos van a determinar la posición y la órbita del asteroide con mayor precisión. Como resultado de esto, el cono se hará más finito, muy seguramente alrededor de la línea más probable. Como la Tierra está actualmente en el borde del cono, lo más probable es que con las nuevas mediciones la situación quede así:

Es decir, no sólo es improbable que el asteroide choque con la Tierra en 2032, ¡sino que lo más probable es que en los próximos meses sea cada vez más improbable! No porque el asteroide cambie de órbita, sino porque la precisión de nuestro conocimiento de ella va a cambiar.*

* La primera actualización de la órbita fue en la dirección opuesta: anteayer la incerteza de la órbita se redujo, ¡y la probabilidad de choque aumentó al 2.2%!. Sigue siendo más probable que no choque, pero en fin: la situación es (un poquito) peor que al principio de la semana, cuando escribí esta nota. Veremos qué pasa en los próximos meses (no muchos, porque después de abril será imposible verlo).

Un asteroide de 50 m puede causar mucho daño. Podría destruir una ciudad grande por completo en segundos, o causar un incendio devastador de miles de kilómetros cuadrados, o provocar un tsunami si cayera en el mar. Un objeto de este tipo es probablemente el que impactó en una remota región de Siberia en 1908, aplanando el bosque en una región que es como de Bariloche al Tronador en un santiamén, y ni siquiera tocó el suelo sino que se desintegró por completo en la atmósfera. 

El asteroide que cayó sobre la ciudad de Chelyabinsk (¡también en Siberia!) en 2013 era bastante más chico, y causó numerosos daños y heridos.

La siguiente ilustración es interesante, y muestra no sólo el diferente peligro que representan asteroides de diferente tamaño, sino también cuántos conocemos de la población total que hay (o suponemos que hay) en el sistema solar. Es la última línea:

Fíjense que asteroides de 50 m, "tipo Tunguska", se conocen miles, pero están entre la categoría "so far, so good" y la "still lots of work to be done". No van a causar la extinción de la humanidad, pero pueden hacer mucho daño, y hay seguramente muchos más que los que conocemos, y por eso siguen apareciendo en los surveys robóticos. Saber cuáles son y dónde están es lo primero que hay que hacer para prevenir el daño. 

Asteroides destructivos han chocado con la Tierra en el pasado, y puede volver a ocurrir. Es el único desastre natural que, no sólo podemos predecir, sino que probablemente podemos evitar. No podemos desactivar un terremoto, ni siquiera predecirlo. No podemos apagar un volcán, ¡ni siquiera un incendio forestal! Podemos predecir huracanes, pero poco se puede hacer para mitigar su impacto. Así que me parece perfecto que se activen estas alertas para saber qué va a pasar, cuándo y donde, y eventualmente decidir qué hacer. Hay un lindo hilo en X sobre esto, de Jonathan O’Callaghan.

Insisto: en este caso, lo más probable es que dentro de unos meses nos tranquilicen con el dato de que no va a chocar. No va a salir en las noticias, por supuesto. 

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La ilustración del evento de Tunguska es de Don Davis; circula por todos lados así que la tomé prestada. Las de los conos las hice yo, medio chapuceras, sepan disculpar.

Muchas veces di una charla sobre estas cosas, en particular sobre lo que ocurrió en Chelyabinsk, pero creo que no está grabada.

El título de la nota es un juego de palabras con la designación provisional del asteroide, YR4, que en castellano bien puede pronunciarse "ira".

Planetitas

Cuando William Herschel descubrió de pura suerte el séptimo planeta, Urano, en 1781, se planteó la posibilidad de que existieran más. ¿Dónde estarían? Poco antes un astrónomo alemán, Johann Bode, había publicado una curiosa relación matemática entre los tamaños de las órbitas de los planetas conocidos, y Urano encajó muy bien en la fórmula, en su posición ultrasaturniana. Había una excepción: la brecha entre la órbita de Marte y la de Júpiter era demasiado ancha, y había lugar para un planeta más. En 1800 el médico de Bremen y astrónomo aficionado Wilhelm Olbers organizó a un grupo de astrónomos como "policía celeste", para escudriñar la eclíptica y ver si encontraban el octavo planeta. El primer día del siglo XIX (el 1 de enero de 1801) el Padre Piazzi, del Observatorio de Palermo, lo descubrió. Le pusieron Ceres, el nombre de una diosa importante, como correspondía. El propio Olbers descubrió el noveno planeta, también en la región entre Marte y Júpiter, en 1802, y lo bautizó Palas, uno de los nombres de Atenea, otra diosa súper importante. El décimo planeta fue descubierto en 1804, y le tocó el nombre de Juno. ¡Cómo se habían olvidado de Juno, consorte de Júpiter! Por suerte parece que no faltaban planetas. Olbers descubrió el decimoprimero en 1807, también en el enorme territorio entre Marte y Júpiter. A éste le pusieron Vesta, una diosa romana importante, pero que no era parte del Olimpo griego. Me parece que ya empezaban a sospechar algo: había como demasiados planetas entre las órbitas de Marte y Júpiter, ¡y todos muy chiquitos! Herschel empezó a llamarlos asteroides, porque no encajaban en la categoría de los planetas ni en la de los cometas. Recién en 1845 se descubrió el quinto, Astraea, y a partir de allí la cuenta fue aumentando cada vez más rápidamente, primero con el uso de la fotografía, y ya en el siglo XXI con los robots que escudriñan el cielo incansablemente. Hoy se conocen más de un millón, la gran mayoría formando una especie de rosquilla, llamada cinturón principal de asteroides, al que pertenecen los primeros descubiertos. Muchos otros forman un segundo cinturón, más allá de Neptuno (¡ah, vieron que sí había un octavo planeta!), y otros más forman estructuras más complicadas esquivando a los planetas, como los Troyanos o los Hildas.

Como ya dije, son todos muy chiquitos, y por lo tanto muy tenues en nuestro cielo. El más brillante es Vesta, que alcanza la magnitud 6, de manera que alguien joven podría verlo con dificultad desde un sitio bien oscuro. O sea, yo no. Hace poco Vesta pasó cerca de una estrella brillante en Tauro, así que aproveché la oportunidad para fotografiarlo desde el balcón de casa. Sin telescopio, apuntando a la estrella simplemente con un teleobjetivo montado a la cámara. Por supuesto, se ve como una estrella (es lo que significa asteroide). Pero repitiendo la foto el día siguiente, uno se encuentra con que se ha movido: el signo característico de un cuerpo del sistema solar, errante, digamos planético:

La estrella brillante es Dseta Tauri, una luminaria de tercera magnitud que forma el cuerno derecho de Tauro (el "de arriba", visto desde nuestras latitudes). El 8 de enero Vesta pasó a sólo 10 minutos de arco de ella (un tercio de Luna). Un día más tarde ya estaba a 18 minutos. Los puse en un gif para que se vea animado:

Dseta Tauri es una estrella bien conocida por los aficionados al cielo profundo, porque cerca de ella también está la Nebulosa (resto de supernova) del Cangrejo, Messier 1, cuya posición marqué en la imagen. Es muy chiquita y muy tenue, así que el equipo que usé no era el ideal para fotografiarla. Pero igual me dio ganas de ver si estaba. Usando todas las fotos que tomé (26 exposiciones de 1 segundo) y forzando un poco el procesamiento, se la puede ver:

Vesta es un asteroide bien conocido, ya que el robot Dawn se pasó más de un año en órbita, así que lo conocemos bien de cerca:

Casi todo el hemisferio sur (abajo en la animación) está ocupado por un inmenso cráter de impacto, de 500 km de diámetro, uno de los mayores del sistema solar. En su centro hay una montaña de 200 km de diámetro y 22 km de altura desde la base, también una de las mayores del sistema solar. Mucho más notables son estos accidentes, considerando que el diámetro del planetita es de apenas 569 km. Todo el ecuador de Vesta exhibe una serie de surcos paralelos, también testigos del impacto que formó el cráter y el pico central, y desparramó una cantidad de escombros en el sistema solar: los asteroides de la familia Vesta, y muchos meteoritos encontrados en la Tierra. Así que Vesta es uno de los apenas 8 cuerpos (identificados) del sistema solar del cual tenemos muestras materiales en la Tierra: la Tierra misma, la Luna (meteoritos lunares y muestras traídas por los Apollos), Marte (meteoritos marcianos), y los asteroides Itokawa, Ryugu y Bennu (muestras traídas por robots) y el cometa Wild 2 (granos de polvo de la coma, tomadas por la sonda Stardust).

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Olbers hizo muchos descubrimientos, pero el mayor de todos fue descubrir a Friedrich Wilhelm Bessel. 

La animación de la rotación de Vesta está basada en una película de la NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA, que encontré en Wikipedia. Es de dominio público. Las otras imágenes son mías, pero se las presto.

La desaparición de Betelgeuse

Esta vez no nos ocupamos de la explosión de Betelgeuse como supernova, que ocurrirá en algún futuro más bien lejano. Sino al fugaz eclipse que ocurrió el martes pasado, 12 de diciembre, cuando el asteroide Leona pasó justo justo delante de la famosa estrella, y casi la "apaga". Así lo registró Maritxu Poyal Viúdez:

Las ocultaciones de estrellas por asteroides (mini eclipses, no son más que eso) son una curiosa herramienta de la astronomía observacional, en la que muchos aficionados hacen contribuciones importantes. Más que nada, porque ocurren a lo largo de estrechas franjas de la superficie terrestre, donde el asteroide proyecta su sombra, y hay que viajar para observarlas. Es similar a la sombra de la Luna durante los eclipses solares. En este caso, la línea central de la ocultación recorrió la cuenca del Mediterráneo y el Atlántico norte:

La principal utilidad de estas ocultaciones es la determinación muy exacta (más que con cualquier observación telescópica) de la órbita y la forma del asteroide. Hace años lo comentamos, en relación a la observación que se hizo en la Patagonia austral del planetita hoy llamado Arrokoth, en preparación de su encuentro con New Horizons. 

De casualidad, Leona ocultó otras dos estrellas (mucho menos brillantes que Betelgeuse) en septiembre pasado. Estas permitieron determinar muy bien su forma, inclusive en 3D, ya que los asteroides son cuerpos irregulares. Por ejemplo, el 13 de septiembre la silueta de Leona se vio así:

Esta medición resultó particularmente relevante para la ocultación de Betelgeuse. ¿Por qué? Porque Betelgeuse es tan gigante, tan súper gigante, que a pesar de que se encuentra a cientos de años luz de distancia, no la vemos como un punto sino como un disquito de unos 50 milisegundos de arco (un pelo a 500 metros). Que es, ¡oh casualidad! casi el mismo tamaño de Leona, que mide algunas decenas de kilómetros de diámetro pero está muchísimo más cerca, entre la órbita de Marte y la de Júpiter. Los cálculos previos a la ocultación de Betelgeuse por Leona fueron muy precisos, y señalaban que el eclipse sería anular, no total (como suelen ser las ocultaciones estelares). Sería más bien un tránsito que una ocultación. Es decir, incluso en la línea central, un anillo de Betelgeuse brillaría a su alrededor. Betelgeuse bajaría de brillo unas 3 magnitudes, pero sin desaparecer, durante unos 11 segundos.

Llegó el día que muchos aficionados habían esperado por muchos años (ya que es inusual la ocultación de una de las estrellas más brillantes del cielo). Y se vio así (video de Sebastian Voltmer);

Aquí va en fotos del propio Voltmer, por si no anda el video. Antes a la izquierda, durante el tránsito a la derecha:

Se puede ver que Betelgeuse redujo significativamente su brillo hasta alcanzar aproximadamente el de Mintaka, la estrella menos brillante de las Tres Marías. Betelgeuse (que es una estrella variable) estaba a una magnitud –0.25 en estos días, según observaciones cargadas en la AAVSO. Mintaka brilla a 2.25. La diferencia da 2.5 magnitudes, un poco menos que lo previsto. Pero no taaanto menos, a pesar de que los testimonios dicen que les pareció poco. A veces la gente se hace expectativas exageradas, como en todos los órdenes de la vida. Una reducción de 2.5 magnitudes equivale a una reducción del brillo en un factor 10. Esto se debería ver en las curvas de luz, hechas por varios de los observadores con cámaras especiales. Por ejemplo, la que hizo Alfonso Noschese en la línea central en Calabria se ve así:

La bajada de luz no alcanza a ser un factor 10. Parece más bien 6. ¿Por qué será? Acaso Betelgeuse sea más grande que lo que se ha medido anteriormente (y entonces el anillo de luz quedó más gruesito). Puede ser, porque como ya dijimos, es una estrella variable, y que en años recientes ha tenido variaciones de brillo irregulares e inmensas. Ya se verá cuando los expertos analicen estas curvas, calibrándolas adecuadamente.

En la curva de Noschese se alcanza a ver que la curva de luz no es simétrica. Se ve todavía mejor en la que tomó en luz roja, H-alfa:

¿Ven que la bajada y la subida no son iguales? Esto se esperaba. Por un lado, como dijimos, el asteroide es irregular. Pero, además, se sabe que la superficie de la estrella es irregular, con regiones más o menos brillantes. Nuestro Sol, aparte de las manchas solares, tiene un brillo muy uniforme en su superficie. Pero las estrellas supergigantes como Betelgeuse deberían tener enormes gránulos inestables debidos a la convección, como si fuera una sopa crema antes de hervir. Los astrónomos tenían la esperanza de poder caracterizar estos gránulos por primera vez usando estas curvas de luz. Yo creo que, si se ve algo incluso a simple vista en curvas no calibradas, cuando las analicen los expertos habrá resultados interesantes.

Otra cosa linda que observó Voltmer es el cambio en el espectro de la luz estelar durante la ocultación anular. Esto seguramente se debe a que, durante la anularidad, sólo se ven las capas más exteriores de la estrella, mientras que está bloqueada por el asteroide la parte central, donde vemos más en profundidad la atmósfera y la superficie de la estrella. Esta imagen compara los dos espectros. 

Finalmente, les dejo esta linda imagen que hizo también Voltmer, tomando una foto de larga exposición sin seguir el movimiento del cielo. Betelgeuse dejó una traza que registra la evolución temporal del evento. Se ve cómo se apaga y se recupera, pero de manera no lineal, no simétrica, y con cierto cambio de color. Es muy posible que estas cosas estén relacionadas con lo que mencionamos más arriba: el cambio de espectro y la asimetría de la curva de luz.

Me dieron bastante envidia estas observaciones. Especialmente porque en la templada Andalucía y en la Calabria de mis bisabuelos debe haber estado mucho más agradable que en la oscura Cambridge, donde paso mis últimos días antes de regresar a Bariloche.

 

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La primera secuencia de fotos es de Maritxu Poyal Viúdez. Las demás imágenes son resultados preliminares que están publicados en la página de la IOTA, que coordina internacionalmente la astronomía de ocultaciones de todo tipo. Hay muchas más que las que mostré aquí, vale la pena revisarlas. El mapa también es de la página de ellos, hecho con el precámbrico pero poderoso Occult.

🎃 Bólido 🎃

Esta semana fue Halloween, así que contemos algo de miedo. 🎃👻🕷🕸

El NEOCC de la ESA (Centro de Coordinación de Objetos Cercanos a la Tierra), reportó recientemente el descubrimiento de un nuevo asteroide cuya órbita lo trae cerca de nuestro planeta. Se llama 2023 NT1, y fue descubierto el 15 de julio ¡dos días después que pasó a apenas 100 mil kilómetros, un cuarto de la distancia a la Luna! No es un asteroide grande, no es que si cae es el fin del mundo. Pero tampoco es moco de pavo: mide 30 metros. El que explotó sobre Chelyabinsk el 15 de febrero de 2013 medía menos de 20 metros, y su medio megatón a 30 km de altura rompió todos los vidrios de la ciudad y dejó miles de heridos. Si hubiera llegado con otro ángulo, podría haber arrasado la ciudad (la bomba de Hiroshima fue de 0.15 megatones). 2023 NT1 explotaría con unos 2 megatones. Imaginen.

¿Por qué no lo vieron antes? Existen varios sistemas robóticos que escudriñan el cielo para descubrir los asteroides potencialmente peligrosos, y un puñado de veces los han descubierto algunas horas antes de que ingresaran a la Tierra. Pero este llegó del lado del Sol (igual que el de Chelyabinsk) y los robots no pueden apuntar cerca del Sol. Para aliviar ese problema, la ESA tiene planeado un observatorio espacial ubicado entre la Tierra y el Sol, que podría detectar la mayor parte de estos. Se llama NEOMIR, y podría dar un aviso con varios días de anticipación, tal vez suficiente para, al menos, evacuar una ciudad. 

Todos los días la Tierra se lleva por delante algún asteroide, más grande o más chiquito. ¡Se calcula que el planeta gana unas 100 toneladas por día! Algunos son apenas estrellas fugaces, pero a veces los meteoros son tan brillantes que iluminan el cielo y el paisaje nocturno y, más raramente, el diurno. Se los llama en general bólidos, y hay una página de la NASA que cataloga los más grandes, llamados en inglés fireballs:

Vean cómo se destaca el evento de Chelyabinsk, en Siberia. La escala de energía es logarítmica, así que la veintena de amarillos, que parecen apenas menores que ese, en realidad son varios cientos de veces menos energéticos. Zoom a la Argentina:

El más grande es el evento de la noche del 21 de abril de 2013, que vio mucha gente porque ocurrió durante un recital de Los Tekis en Salta. Vayan a verlo y vuelvan, yo espero acá. Justo se les corta el sonido y la gente se enoja, pero no creo que tenga que ver con el bólido.

El bólido que sorprendió a los barilochenses en la noche del 9 de septiembre de este año no aparece en el mapa. En realidad, esperé a escribir sobre esto para ver si en algún momento lo cargaban, pero no. Donde sí aparece es en el sistema de detección de rayos de los satélites meteorológicos GOES (cosa que circuló en las redes el día del bólido). El sistema GLM, que observa tormentas eléctricas, de yapa detecta muchísimos meteoros. Estos son todos los que van en 2023, desde el 1 de enero hasta hoy 31 de octubre, Halloween:

El 9 de septiembre hubo 4 bólidos (es más o menos el promedio diario):

Y ahí está el que explotó sobre la cordillera de los Andes (flecha), más o menos sobre el cerro Tronador. El sistema da bastante información de cada evento. Por ejemplo, aquí está la trayectoria:

Fue casi exactamente de norte a sur. En realidad es una recta: las desviaciones laterales son errores de la identificación del sitio exacto, debido a las explosiones, que fueron dos principales, y que se ven en la curva de la energía:

Fíjense qué breve fue todo: la escala horizontal abarca unos 2 segundos. Es impresionante la cadencia de las mediciones. Lamentablemente, el sistema no está calibrado para medir bólidos, sino rayos de tormentas. Así que la escala vertical en joules no nos dice mucho acerca de la verdadera energía cinética del meteoro. Por lo que vi en los videos, y algunos documentos que encontré en el sitio, debe haber sido más bien pequeño, como una pelota de fútbol.  

Actualmente se conocen unos 32000 asteroides que pasan cerca de la Tierra. De ellos, 853 son mayores que un 1 km (catastróficos), y se estima que faltan unos 50. Mayores que 140 m (devastadores), se conocen 10500, ¡y se estima que faltan 14000 más! Ni hablar de los menores que 140 m, que también podrían causar un daño enorme. En todo caso, si bien nadie debería perder el sueño temiendo que le caiga encima un asteroide, es algo para tener en cuenta. De los desastres naturales, es el único que podemos predecir y hasta evitar. No podemos apagar un volcán, ni desviar un huracán, ni hablar de predecir un terremoto. Pero la caída de un asteroide sí. Así que todos los esfuerzos para lograrlo me parecen bien usados.

 

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Cuando digan Halloween, por favor, pongan el acento en la i, no en la a.

A correr, que chocan los planetas

«Siempre algún terremoto aparece
Y al atardecer llueven meteoritos.»
Les Luthiers, Añoralgias

A veces Bariloche parece el calamitoso pueblito de la zamba Añoralgias: terremotos, erupciones, exceso de nieve, falta de nieve, inundaciones, fieras salvajes, epidemias... ¡meteoritos! La semana pasada los barilochenses fueron sorprendidos por un descomunal destello a medianoche, que iluminó los cerros nevados como si fuera de día. Mucha gente sintió el ruido de la explosión y temblaron puertas y ventanas.

En unos pocos videos de cámaras de seguridad se llega a ver el cielo, y se puede ver que la luz provino de una traza brillante que cruzó el cielo y explotó en varios destellos sucesivos. Por ejemplo, en éste se la puede ver reflejada en una piscina en el Hotel Apartur Catedral:

Las imágenes no dejan lugar a dudas. Fue un bólido: un meteoro muy brillante. Como las familiares estrellas fugaces, pero muchísimo más brillante. Se producen cuando ingresa a la atmósfera un pequeño asteroide, es decir una roca que venía siguiendo su propia órbita alrededor del Sol (las estrellas fugaces son producidas por rocas mucho más pequeñas, del tamaño de granos de arena). No es del todo correcto decir que "caen"; más bien, la Tierra se las lleva por delante. 

¿Y por qué explotan, si son de roca? Una roca no es explosiva. A veces se dice que se calientan por la fricción con el aire, pero no es tan así. Es el aire, pero no es fricción. La principal razón es la tremenda velocidad con la que ingresan a la atmósfera, que puede ser de 20 mil kilómetros por hora, o incuso mucho más. Cuando el asteroide se encuentra con el aire empieza a sentir una resistencia, como la que sentimos en el cuerpo cuando andamos en bicicleta. Pero debido a la inmensa velocidad, la situación es muy distinta de cuando nosotros nos movemos a través del aire a una velocidad modesta. El aire no alcanza a correrse “de costado” para dejarlo pasar. La roca funciona más bien como un pistón comprimiendo el aire frente a sí. Lo comprime muchísimo y muy rápido. Lo comprime, y lo comprime, y lo comprime. Cuando el aire se comprime se calienta, y cuando se comprime mucho, se calienta mucho. El calor tampoco tiene tiempo de irse a ningún lado, y se acumula en el aire (es una compresión adiabática). La enorme temperatura hace brillar el aire (eso es mayormente lo que se ve brillando) y calcina la superficie de la roca. 

Pero eso no es todo. En general, cuando uno comprime bruscamente el aire (como en un aplauso) la presión que se produce se aleja en forma de sonido en todas direcciones. Pero la roca se está moviendo (mucho) más rápido que el sonido, así que la presión no tiene tiempo de alejarse hacia adelante, y se acumula tanto en el aire como en la supeficie de la roca, formando lo que se llama una onda de choque. Y finalmente la rompe. La fractura produce más superficie, más onda de choque, más fractura... es un efecto multiplicativo, o sea una explosión. Eso es lo que se ve en la trayectoria del bólido: una sucesión de explosiones en medio de vapores supercalientes. Cada molécula con la que choca le roba un poquito de impulso, y la roca se va frenando, y el calor finalmente se disipa. Todo esto ocurre a más de 30 km de altura, así que la onda de choque tarda incluso minutos en llegar a la superficie, para que se escuche la explosión, pero si es grande, finalmente llega. También, si la roca es suficientemente grande (1 metro, ponele), algunas piedras sobreviven y caen a tierra en forma de meteoritos. Sólo si la roca es muuuy grande (cientos de metros), podría llegar a golpear el suelo antes de desintegrarse, formando un cráter. Y si no, sólo queda polvo y moléculas flotando en el viento.

El fenómeno no es tan raro. Si googlean, encontrarán relatos similares más o menos frecuentes: el 18 de mayo de 2016 en Pinamar, el 30 de julio de 2015 en Buenos Aires, el 18 de febrero de 2014 en Santa Fe, el 21 de abril de 2013 durante un recital de Los Tekis en Salta... La NASA mantiene un sitio que cataloga los bólidos detectados por sensores americanos, en todo el mundo, y son muchísimos:

También, los más modernos satélites meteorológicos, que tienen sensores para detectar los rayos de tormenta, pueden verlos desde el espacio. Detectan casi 1500 por año, es decir entre 3 y 4 por día:

El que se vio desde Bariloche fue observado por el satélite GOES 16, y se lo ve explotando un poco al sur del cerro Tronador:

En ocasiones, cuando la caída está bien documentada, se han podido recuperar los meteoritos. En este caso, por tratarse de una región relativamente remota en la cordillera, cubierta de bosques y todavía en invierno, tengo mis dudas de que se pueda recuperar algún pedazo.

 

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El primer video no sé de qué fuente es. El segundo, es del Apartur Catedral. El mapa de bólidos de la NASA es de su sitio de Fireballs (al día de hoy, todavía no está actualizado hasta el 9 de septiembre, pero voy a seguir revisándolo). El otro es de su sitio de Bolides (tampoco llega al 9 todavía). Las imágenes satelitales son del GOES Image Viewer. Hay otro video lindo que identificó Denis Martinez en una cámara de Cipoletti:

Y uno desde el Cerro Bayo en Villa La Angostura, donde el brillo de la bola de fuego produce un halo similar al solar y al lunar (en los cirrus que se aprecian en la imagen satelital):

La masa depositada por meteoros en la Tierra es bastante grande, unas 50 mil toneladas por año, de las cuales la inmensa mayoría es polvo, y sólo una pocas toneladas son meteoritos de tamaño macroscópico.

El choque de Faetón

Todos conocemos algún caso, o incluso tal vez nos pasó a nosotros mismos: el padre con un auto tentador, el hijo que se lo pide prestado, el padre que lo presta, el joven canchero que se lo lleva... ¡y lo choca! Ay, ay, ay, ay, ay...

Esto fue en Bariloche hace un par de meses, pero ocurrió durante toda la historia humana. ¿O no?

Faetón era el hijo de Helios, el dios Sol, quien tenía el mejor carro de todos: deslumbrante, dorado, tirado por cuatro magníficos caballos blanquísimos que respiraban fuego, y que en su tránsito diurno iluminaba y calentaba la Tierra. Faetón quería manejarlo, y Helios se lo prestó a regañadientes (según otras fuentes, el pibe se lo robó, pero como en la noticia actual se menciona el consentimiento del padre, vamos hoy con esa versión). Y claro, hizo cualquiera. Se acercó demasiado a la Tierra y calcinó el África (oscureciendo a los etíopes). Quiso evitar el choque y terminó alejándose y congelando a los lapones. Al final lo choca (o Zeus lo finiquita con un rayo) y cae al río Erídano. Casi como el de la foto, que terminó en la zanja.

Hoy, Faetón es un asteroide (3200 Phaeton). Un asteroide que se cree que es cometa, porque tiene una órbita muy elongada y que pasa muy cerca de (su padre) el Sol (a pocos millones de kilómetros), porque es azul en lugar de rojo (como todo asteroide que se precie de tal), y porque lo acompaña una cola de polvo. Es como un cometa seco, digamos. Como la Tierra cruza la órbita de Phaeton, periódicamente se lleva por delante la nube de polvo que gira junto al asteroide, lo cual produce una lluvia de meteoros, las estrellas fugaces Gemínidas, en diciembre (bien ubicadas para nuestro hemisferio). 

Hace poco la Sonda Solar Parker cruzó la órbita de Phaeton, convirtiéndose en una nueva plataforma para analizar sus peculiaridades. Un trabajo analiza lo que se sabe y analiza distintas posibilidades para la formación de la nube de polvo: un origen tipo cometa, activado por acción del Sol, y uno más catastrófico, como si se hubiera liberado todo en un solo evento, como el choque con otro asteroide o la fractura de un cuerpo preexistente (hay otros dos asteroides parecidos a Faetón, y podrían haber sido todos parte del mismo objeto en el pasado). 

Los distintos modelos dan distintos resultados. En particular, como muestra la figura de arriba, en la distribución del polvo (colores rosas a amarillo) a lo largo de la órbita de Phaeton (verde; el arquito naranja es la órbita de Parker). ¿Y cuál es la que mejor representa las observaciones? ¡La del choque! ¿Y cuándo se habría producido ese choque? ¡Hace 2000 años, cuando todavía alguien le prendía una vela a Helios! O le hacía un asado, porque religiones eran las de antes.

Me encanta cuando el universo, tan prolijito, tiene en cuenta hasta los mitos de los antiguos griegos.  

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La foto del auto estrellado es del Diario El Cordillerano, de Bariloche. La pintura de la caída de Faetón es de Jan Carel van Eyck, Museo del Prado, fotografiada por Jl FilpoC (CC BY-SA).

El paper es Cukier & Szalay, Formation, Structure, and Detectability of the Geminids Meteoroid Stream, The Planetary Science Journal 4:109 (2023).

Lucy vuelve a casa

The girl with the kaleidoscope eyes,
Lucy in the sky with diamonds.
John Lennon & Paul McCartney

Hace pocos días el robot espacial Lucy regresó a la Tierra, un año después de su lanzamiento, en medio de su viaje que debe llevarla a visitar los asteroides troyanos de Júpiter hacia fines de la década. 

¿Qué le pasó? ¿Se olvidó algo? ¿Dejó prendido el calefón? No: fue una visita fugaz, prevista en el intrincado plan de vuelo. Lucy realizó un sobrevuelo rasante para impulsarse un poquito usando nuestro planeta como una honda gravitacional. No onda: honda. Como la que usó David en su pelea contra Goliath.

Cuando era chico supe de estas maniobras durante la larga expedición de las Voyager, que las usaron para impulsarse en la exploración de los planetas gigantes sin usar combustible. Durante años me intrigó el mecanismo: ¿cómo puede funcionar algo así? Toda aceleración que se gana acercándose al planeta seguramente se debe perder al alejarse, porque la gravedad del planeta es la misma de un lado que del otro. En la figura de ahí arriba la trayectoria está dibujada en el sistema de referencia de la Tierra: es una hipérbola, una de las soluciones del problema de dos cuerpos encontrada por Newton. La rama entrante y la saliente son simétricas, y lo que se gana en una se pierde en la otra (se puede ver en las marquitas, que están puestas cada 10 minutos). ¿Entonces?

La maniobra de honda, o asistencia, gravitacional funciona porque la Tierra está en órbita alrededor del Sol. La nave gana energía en su trayectoria heliocéntrica, no en la planetocéntrica. Para decirlo en palabras, la Tierra se está moviendo (como la honda) y captura brevemente a la nave (como la honda a la piedra) y la suelta impartiéndole su propio impulso. Hay un modelo físico más sencillo que el gravitatorio, que tiene exactamente las mismas características, y que puede calcular hasta un alumno de escuela secundaria: si lanzamos una pelota sobre el parabrisas de un camión que se acerca, la pelota rebota con una velociad mucho mayor que aquella con la que la impulsamos. 

Por supuesto, la energía total se conserva, así que la energía que gana la pelota (o la nave) la pierde el camión (o el planeta). Pero para una relación de masas tan desigual, el efecto sobre el planeta es imperceptible. 

Si a alguien le interesa un cálculo más sofisticado, puede considerar las velocidades que vemos en la siguiente figura, que es una simplificación del problema completo de tres cuerpos.

La figura muestra que, si bien las velocidades de entrada y de salida con respecto al planeta son iguales (v'_i y v'_f, vectores rojos a izquierda y derecha), las velocidades heliocéntricas son bien distintas (v_f, la diagonal en el paralelogramo de la derecha, es mayor que v_i, gracias al aporte de v_P, la velocidad del planeta). Es un típico problema de scattering blando.

El empujoncito que recibió Lucy cambió bastante su órbita, haciéndola mucho más ovalada (excéntrica) que la que tuvo durante el primer año, pero no será suficiente para llegar a la órbita de Júpiter. Volverá a visitarnos en diciembre de 2024 para una nueva asistencia, y allí sí se internará en el espacio interplanetario, incluyendo un encuentro con un asteroide del cinturón principal. Al regresar de su visita a los troyanos de L4 volverá a la Tierra, esta vez para impulsarse hacia L5 y completar su misión. Me encanta el viajecito, yendo de un lado para el otro, más parecido a los viajes interplanetarios de la ciencia ficción que a las aburridas órbitas de transferencia de la realidad. Sobre todo, vista en un sistema de referencia en el que Júpiter permanece quieto:

Los dos grandes "ojos caleidoscópicos" de Lucy son sus paneles solares. Uno de ellos no se desplegó completamente después del lanzamiento, pero tras varias maniobras con los motores de tensado los ingenieros lograron abrirlo casi por completo. No es un problema que vaya a afectar la misión.  

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La foto de Lucy en el cielo de California fue difundida por la NASA durante el sobrevuelo. La trayectoria del sobrevuelo es de NASA/SwRI/Lucy, al igual que el video y el simulacro hecho con Eyes on the solar system (recomiendo ver también el video que muestra la órbita en el sistema fijo al Sol). La imagen de la asistencia gravitacional de Voyager en Júpiter y la piedra contra el camión creo que es de Randall Munroe. 

El esquema vectorial de la honda gravitatoria es de mi propio Curso de Mecánica Analítica.

Solución del problema de la pelota y el camión, sin hacer los cálculos. Ponele que lanzamos la pelota a 5 km/h hacia el camión, que se mueve a 50 km/h por la calle. El chofer del camión ve la pelota acercándose a 50 + 5 = 55 km/h hacia el parabrisa. Si el choque es perfectamente elástico, la pelota rebotará a la misma velocidad hacia adelante, 55 km/h con respecto al parabrisa. Así que, con respecto a la calle, se estará moviendo a 55 + 50 = 105 km/h. A la pucha. Nunca lo hagan en casa.

XL5

Cuando leí sobre el descubrimiento del nuevo troyano de la Tierra, 2020 XL5, me inundó la memoria el recuerdo del XL5 de mi infancia. El Capitán Marte y el XL5 era una serie inglesa de marionetas, de Gerry y Sylvia Anderson, en la cual el intrépido Marte, la atractiva Doctora Venus y el simpático robot Robert patrullaban el espacio típicamente en operaciones de rescate. Ahora que lo pienso, la nave, el XL5, era sorprendentemente parecida a la Starship de SpaceX.

Pero volviendo al asteroide, como decía, 2020 XL5 es un troyano de la Tierra. Esto es interesante, ya que es apenas el segundo troyano de la Tierra que se conoce. Ya hemos mencionado más de una vez estos peculiares asteroides, que orbitan el Sol de manera sincrónica con un planeta. Los más conocidos son los troyanos de Júpiter, que son el objetivo del robot Lucy, recientemente lanzado en una compleja exploración. Pero el concepto de asteroide troyano no es exclusivo de Júpiter: se trata de objetos que acompañan a un planeta cerca de uno de los puntos de Lagrange L4 o L5. 

¡Los puntos de Lagrange están apareciendo muy seguido en el blog! Hace poco comentamos que el telescopio espacial Webb se encuentra iniciando sus operaciones en el punto L2 de la Tierra. Bueno, los puntos L4 y L5 son parecidos a los que comenté allí: son puntos de equilibrio de un sistema de dos cuerpos en órbita, uno grande y uno chico (el Sol y un planeta, por ejemplo, pero también un planeta y una luna). A diferencia de L1, L2 y L3, los equilibrios L4 y L5 son estables. De manera que no se necesita un cohete para mantenerse cerca (como necesitan los satélites artificiales que tenemos en L1 y L2). Como son estables se llenan solos de objetos menores, típicamente asteroides. 

Hoy en día se conocen troyanos de casi todos los planetas, pero hasta hace poco no se conocía ninguno de la Tierra. El primero fue 2010 TK7 (que ya comenté aquí), y ahora tenemos a 2020 XL5. Debe haber más, pero la geometría de sus posiciones hace que sea difícil observarlos desde la Tierra.

Ambos están en L4, por ahora. ¿Cómo por ahora, no dijimos que L4 y L5 son equilibrios estables? Sí, son estables si sólo consideramos el Sol y la Tierra, pero el sistema solar tiene muchos planetas, y a la larga las órbitas de TK7 y de XL5 tomarán otros rumbos. Pero los cálculos dinámicos muestran que acompañarán a la Tierra durante muchos miles de años. 

Agregaré solamente que estos asteroides troyanos de la Tierra son muy atractivos para su exploración. A pesar de que están bastante lejos (150 millones de kilómetros, como puede verse en la figura, ya que el triángulo que los define es equilátero) como comparten la órbita terrestre se requiere muy poca energía para llegar a ellos, comparada con la que se necesita para llegar a otros asteroides (o incluso a la Luna). En el paper calculan esta energía y la expresan en "delta ve", que es la unidad que les gusta a los ingenieros aeroespaciales. 

Por ejemplo, para llegar a la órbita lunar, desde la órbita terrestre, el delta ve es de unos 3 km/s, apenas menos que para estos troyanos (curvas amarillas). El presupuesto para un encuentro (para traer muestras, por ejemplo) es mayor (curvas rojas y azules), pero también se compara favorablemente con otros asteroides. La diferencia entre TK7 y XL5 (curvas llenas o punteadas) se debe a las distintas inclinaciones de las órbitas, que requieren maniobras y energía adicionales y diferentes para cada uno.

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El interesante paper es: Santana-Ros et al., Orbital stability analysis and photometriccharacterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL5, Nature Communications 13: 447 (2022). Es de acceso libre. 

Las figuras son de allí, salvo el diagrama de los puntos de Lagrange, que es mío, y la imagen del XL5, que andá a saber. Todos los que hayan visto la serie recordarán la voz del transparente Robert al regresar a la Tierra al final de cada episodio: "¡Vaaaaamos camino a caasaaaa!"

Lucy in the sky

Es difícil que una nueva exploración del sistema solar no me entusiasme, pero esta es particularmente fascinante. Lucy, que será lanzada en octubre próximo, va a visitar OCHO asteroides: uno en el cinturón principal (los que orbitan entre Marte y Júpiter) y siete asteroides troyanos de Júpiter. Los asteroides troyanos, recuérdese, tienen unas órbitas curiosas que están sincronizadas con la del planeta gigante. Un grupo orbita el Sol en el punto de Lagrange L4 (60 grados delante de Júpiter, el campo griego), y otro en el punto L5 (60 grados detrás del planeta, el campo troyano). Es una situación complicada de entender, así que dejo links a notas anteriores donde comenté esta guerra de Troya astronómica, que también ocurre en otros planetas, e incluso entre las lunas de Saturno. El que quiera ver una demostración matemática, puede revisar el final del capítulo 3 de mis Notas de Mecánica Clásica (no hay muchas demostraciones de esto en los libros). 

La trayectoria de Lucy para lograr esta complicada misión es intrincada:

Después de dos sobrevuelos de la Tierra el robot habrá ganado suficiente velocidad para lanzarse al espacio interplanetario. En 2025 sobrevolará el asteroide del cinturón principal Donaldjohanson (el punto blanco en la ilustración). Dos años después llegará a la nube de troyanos en la proximidad de L4, donde visitará sucesivamente los asteroides Eurybates (y su lunita Queta), Polymele, Leucus y Orus. Después de esto cruzará tooooodo el sistema solar, pasando una vez más por la Tierra en 2031 antes de dirigirse al punto L5, donde se encontrará con el troyano Patroclus (y su lunita Menoetius) en 2033. Como siempre, es posible que la misión se extineda más allá de este punto. Ya se verá. Es increíble que la propuesta de Lucy fue aceptada por la NASA en enero de 2017, y que fue desarrollada y construida tan rápido.

El nombre de Lucy está relacionado con el primer asteroide a visitar, que lleva el nombre de Donald Johanson, el descubridor de la australopiteco de sobrenombre Lucy, un fósil crucial en nuestro entendimiento de la evolución de nuestro linaje en África hace millones de años. Los asteroides troyanos son ellos también como fósiles de la evolución de los planetas, y su exploración podría ser tan importante como el estudio de Lucy.

Eurybates, de Ithaka, era el heraldo y amigo de Odiseo.

Queta, satélite de Eurybates, lleva el sobrenombre de la atleta olímpica mexicana Enriqueta Basilio. Fue la primera mujer en encender el pebetero olímpico, en los Juegos de Ciudad de México, en 1968.

Polymele, hija de Peleo y por lo tanto medio hermana de Aquiles, es también la madre de Patroclus.

Leucus es también un soldado aqueo compañero de Odiseo. Murió en Troya.

Orus, otro soldado aqueo, fue muerto por Héctor en batalla.

Patroclus es uno de los personajes importantes de la Ilíada. Era amigo de la infancia y compañero de armas de Aquiles, y su muerte a manos de Héctor desató la furia de su amigo, que aniquiló incontables troyanos llenando de cuerpos el río Escamandro, y finalmente persiguió y mató a Héctor, y arrastró su cuerpo atado a su carro para deshonrarlo. Es una de las mejores partes de la Ilíada, que por lo demás es bastante aburrida: una secuencia de batallas y asados de nunca acabar. Mucho mejor es la Odisea, obvio.

Menoetius, uno de los argonautas, era el padre de Patroclus.

Patroclus y Menoetius, como se ve, son griegos, aqueos de pura cepa. ¿Qué hacen en el campo troyano? ¿Son espías? No. Es sólo que la convención de designar a los asteroides de L4 con personajes aqueos y a los de L5 con troyanos se adoptó después de su descubrimiento y designación. Lo mismo ocurrió con Héctor, que está en el campo griego. También, como en general se les dice "troyanos" a todos, y como el primero en ser descubierto fue Aquiles, el astrónomo puede decir lo más pancho que "Aquiles fue el primer troyano". Un horror. Como se ve, los siete "troyanos" que visitará Lucy son seis aqueos y una mexicana 😲.

Hay una curiosidad adicional. Tras completar la visita a Patroclus, Lucy estará en una órbita muy estable que la llevará alternativamente a visitar griegos y troyanos (un poco como hacen los Hildas). Allí quedará boyando por millones de años, convertida en una "cápsula del tiempo". ¿Por qué no aprovechar para mandar un mensaje a la posteridad terrestre, así como las Pioneer y las Voyager llevaron mensajes para futuros extraterrestres? Así que Lucy llevará también una placa:

La placa de Lucy lleva un mapa de la órbita y una selección de mensajes textuales, desde un proverbio turco hasta una cita de Einstein, desde unos versos de la joven poeta Amanda Gorman (a quien vimos en la ceremonia de investidura de Biden), hasta un verso de McCartney, cuya canción Lucy in the sky with diamonds sonaba en el walkman de Johanson cuando descubrió a Lucy en Etiopía en 1974. No los voy a copiar todos aquí, vayan al sitio oficial, léanlos y juzguen si es un buen mensaje para el futuro. Rescato sólo el de Ringo Starr:

Peace and love.

 

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La infografía de la órbita es de Southwest Research Institute (tomada de Lockheed Martin). 

El asteroide de mi universidad: (1917) Cuyo

Esta semana se celebra el aniversario de mi universidad, la Universidad Nacional de Cuyo. Fue creada el 21 de marzo de 1939, pero se celebra el comienzo de clases, el 16 de agosto (en el Instituto Balseiro hacemos lo mismo). Yo tengo el gusto de ser Licenciado en Física y Doctor en Física por la UNCuyo, y también su profesor, y voy a celebrar el cumpleaños con esta nota sobre el asteroide que lleva el nombre de la universidad, (1917) Cuyo. 

Resulta que Cuyo es un asteroide de los llamados "cercanos a la Tierra". Esto no quiere decir que esté siempre cerca de la Tierra, sino que su órbita lo trae a la proximidad de la órbita terrestre. Se conocen unos 25 mil de estos objetos, que cuando cruzan la órbita de la Tierra se convierten en objetos potencialmente peligrosos, ya que son los que pueden chocar con nuestro planeta. Cuyo pertenece a una famila llamada Amor, que no cruzan la órbita terrestre, y tiene una órbita bastante inclinada y estirada (excentricidad 0.5) que lo lleva desde el cinturón principal de asteroides, más allá de la órbita de Marte, hasta un perihelio que apenas raspa la de la Tierra. Su próximo paso cercano a nosotros será en el año 2030:

Durante una aproximación favorable en 1989 los astrónomos usaron el radiotelescopio de Arecibo como radar para escanear su superficie. Hace poco esos datos fueron combinados con los de una campaña muy precisa de observación del brillo de asteroides cercanos a la Tierra, para hacer un modelo tridimensional. ¡Ahora Cuyo es uno de los poquísimos asteroides de los cuales conocemos exactamente su forma y tamaño! 

La forma diamantina de Cuyo es característica de las pilas de escombros en rotación rápida, tal vez muy parecido a Bennu o a Ryugu. Es grande como una montaña y gira sobre sí mismo en apenas 2 horas y media. Tiene una cresta ecuatorial bien marcada, donde además la composición parece ser bien distinta del resto. Conseguí el modelo 3D de esta gente y no pude resistir ponerlo en Celestia. Así lo veríamos de cerca, contra el fondo de la Vía Láctea

Si quieren explorar el modelo pueden visitar este sitio, donde se puede interactuar con él usando el mouse y descargar los archivos del modelo 3D. Tendría que hacerlo imprimir en plástico, también, ahora que lo pienso. El que quiera los archivos para usar en Celestia o programas similares (como Space Engine), que me los pida. 

Cuyo es un asteroide muy fácil de visitar, se necesita un cambio de velocidad de apenas 8.6 km/s una vez que uno está fuera de la Tierra. Así que tal vez algún día se lo visite, y esa textura de fantasía que recubre el modelo en mi imagen se convierta en un verdadero mapa. ¿Qué nombres habría que usar para sus accidentes geográficos? ¡Yo propongo nombres de graduados de nuestra universidad! 😉

 

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(1917) Cuyo fue descubierto por Carlos Cesco en 1968 en el observatorio de la universidad en El Leoncito, San Juan (no el CASLEO). La universidad se dividió en tres en 1973, cuando se crearon las de San Juan y San Luis, y el observatorio y toda la astronomía quedaron en la de San Juan. 

¿Por qué el Instituto Balseiro está asociado a la Universidad de Cuyo, que está tan lejos de Bariloche? ¡Porque cuando se creó el Instituto, en 1955, era la universidad más cercana a Bariloche! La Universidad Nacional del Sur, en Bahía Blanca, fue fundada en 1956, apenas después. Se la perdieron los bahienses.

El paper donde se construye el modelo es:

Rožek et al., Physical model of near-Earth asteroid (1917) Cuyo from ground-based optical and thermal-IR observations, A&A 627:A172 (2019). 

El escudo de la universidad tiene forma ovalada, no sé si elíptica. El lema: In spiritus remigio vita, significa algo así como "en el aleteo del espíritu está la vida". Cuando éramos estudiantes teníamos un cóndor embalsamado en L'Electron Fou, nuestro boliche bailable, cuyo nombre era por supuesto Remigio. Quién sabe dónde estará Remigio. La última vez que lo vi, lo tenían en la oficinita de la carpintería del Centro Atómico.

La fragilidad de los asteroides

Hace pocos días un robot con un nombre extraordinario OSIRIS-REx, hizo una tarea delicada y peligrosa a pedido de sus creadores. De manera autónoma, guiado por su sentido de la vista y valiéndose de sus motores cohete, descendió a la escarpada superficie del asteroide Bennu y, usando su brazo articulado, tomó una muestra del suelo para traerla a la Tierra. La imagen es una ilustración realista del sitio del descenso, porque primero se pasó un año reconociendo al milímetro toda la superficie. El evento se transmitió en vivo pero sin imágenes, porque el ancho de banda y la demora debida a la distancia no lo permitían. Al día siguiente llegaron las fotos que tomó OSIRIS-REx para mostrarnos, y lo que se ve es notable.

En el video vemos los últimos segundos del descenso, con el brazo sosteniendo el dispositivo recolector, que mide unos 50 cm de diámetro. Cuando toca el suelo ocurren un montón de cosas, y vuelan cascotes y polvo, hasta que finalmente la nave retrocede para ponerse a salvo. En una versión lenta de los segundos cruciales vemos lo siguiente.

Las piedras empiezan a volar desde el instante del contacto, pero luego el robot sopla para levantar más material y poder recolectarlo. En ese momento vemos una gran sombra, y cuando el robot se aleja podemos ver su borde, a la derecha. Es como si se hubiera formado un cráter. Ya se sabía que el suelo de Bennu era muy suelto, por mediciones de su densidad, y se esperaba que el brazo penetrara un par de centímetros. Pero aparentemente, entre el movimiento hacia abajo y el soplido, yo diría que penetró como 50 cm por lo menos. Uno diría que, de no haber retrocedido, se habría enterrado por completo en el regolito. 

Vale la pena ver el instante exacto del contacto. Estos son dos frames, justo antes y justo después:

Se puede ver que inmediatamente se perturban los guijarros a cierta distancia del punto de contacto. La piedra grande de la izquierda parece moverse bastante, levantando la punta que estaba parcialmente enterrada. Justo en el borde superior del dispositivo se ve también una piedra grande, cubierta por guijarros. Este tipo de cascotes era justamente de las que más preocupaban a los diseñadores del aparato, porque podían evitar un contacto plano con el suelo, necesario para la aspiración de polvo y guijarros. Lo que ocurrió fue sorprendente: la piedra literalmente se pulverizó al apretarla (en la aproximación se ve mejor).

Después del procedimiento OSIRIS-REx se elevó inmediatamente por seguridad, y fotografió la parte inferior de la aspiradora para comprobar el resultado de la recolección. Esto también fue sorprendente: ¡había tanto material dentro, que las piedras estaban escapando! Se decidió suspender dos maniobras previstas, para no sacudir innecesariamente la muestra. Por un lado, no se frenó el ascenso alejándose de Bennu, que se mantuvo a una velocidad constante de 40 cm/s. Por otro lado, no se hizo una pirueta que pretendía medir la masa recolectada directamente. Se considera exitosa una recolección de 60 gramos, y por la inspección visual estiman que debe haber cientos de gramos, tal vez más de un kilo. Así que sólo quedaba empaquetar el dispositivo en la cápsula que caerá a la Tierra en 2023. ¿Sobrevivirá alguna piedra a la tremenda sacudida del reingreso?

También es interesante lo que se ve en un video hecho con la cámara de navegación, que muestra toda la secuencia de aproximación al sitio de muestreo (vayan a verla en ese link, se lo ve acercándose, un parche de suelo más suave que el resto). En una interesante discusión en unmannedspaceflight se están analizando estas imágenes. Una sombra que se ve aparecer tras el toque me parecía un cráter tallado por uno de los cohetes de retroceso al disparar. Pero este montaje del usuario Greenish muestra claramente que es el manto de material eyectado por el toque, haciendo sombra sobre el paisaje. Es de manual.

Cuando uno ve esto no puede dejar de preguntarse si lo que sabemos de los asteroides, basado fundamentalmente en los meteoritos que hemos encontrado en la Tierra, no está extremadamente sesgado. Me da la impresión de que un asteroide como Bennu, si chocara con la Tierra, se desintegraría por completo en la atmósfera, sin producir meteorito alguno. Tal vez los asteroides que sobreviven al impacto no son una muestra típica. Bueno, los metálicos sabemos que son raros, pero tal vez las condritas mismas, de roca, sean raras. Coincidentemente, esta semana se publicó un análisis del descenso de Philae sobre el cometa 67P hace unos años, mostrando que el hielo cometario es más frágil que la nieve recién caída, más blando que la espuma del mar. ¿Será por esto que del mayor impacto de los tiempos recientes, el de Tunguska en 1908 en Siberia, que produjo una explosión de decenas de megatones que se sintió a miles de kilómetros de distancia, no tenemos ni un miserable meteorito?

Todo esto ocurrió a 300 millones de kilómetros, después de 4 años de viaje, en un terreno completamente distinto y mucho más peligroso que el esperado, y el robotito tocó el asteroide a menos de un metro de distancia del lugar previsto. Fue una hazaña de la ingeniería, la robótica y la tecnología espacial. Y un éxito que probablemente revolucionará nuestro conocimiento de los asteroides pequeños, cápsulas del tiempo de los orígenes del sistema solar. 

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El 25% del material que OSIRIS-REx traiga a la Tierra será entregado al investigador responsable del proyecto, para su análisis. Partes más pequeñas se entregarán a diversos partners de la misión (Canadá y Japón, y no sé si alguno más). La mayor parte se preservará para el futuro, a ser usado cuando haya tecnologías que hoy no sospechamos.

El robot japonés Hayabusa-2 se encuentra ya camino a la Tierra, portando también una muestra (si no me equivoco mucho menor, menos de un gramo) del asteroide Ryugu. Llegará el mes que viene. ¡Qué ganas de ver lo que trae!

Las imágenes y videos son de la NASA/JPL/OSIRIS-REx. Versiones de alta definición pueden verse en https://svs.gsfc.nasa.gov/13744. 

El paper sobre Philae es: O'Rourke et al., The Philae lander reveals low-strength primitive ice inside cometary boulders, Nature 586:697–701 (2020). Hay un fantástico video de 5 minutos con el resultado explicado.