cuando se nos viene el cielo encima: ¿leyendas o … · a nt e l a c i Ó n = e f i c a c ......

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<300 a)?

SOLO EL 1%

SOLO EL 10%Cinturón de Asteroides

Júpiter

Marte

Tierra

Marte

N.E.A.: Near Earth Asteroids(Asteroides cercanos a la Tierra)

Gaspra

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 asteroides

< 100 – 300 m

no funciona!

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


• 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


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”




b) Métodos que implican operaciones “in situ”

motor de propulsión química, eléctrica o nuclear / lanzador de masa /

fuerzas no-gravitatorias / espejos o velas solares






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



ANTELACIÓN =

EFICACIA

¡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



Resonancias (Jupiter / Marte)



+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

cuando se nos viene el cielo encima: ¿leyendas o … · a nt e l a c i Ó n = e f i c a c ......

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