A principios de este año, el 13 de julio, un asteroide del tamaño de un edificio de oficinas pasó cerca de la Tierra a aproximadamente un cuarto de la distancia a la Luna. En términos astronómicos, eso es un pelo, el afeitado más apurado. Un impacto directo habría producido una explosión equivalente a 1,5 megatones de TNT. En comparación, la bomba nuclear lanzada sobre Hiroshima produjo sólo 20 kilotones.
Quizás el aspecto más preocupante de este incidente fue que los astrónomos no detectaron el cuerpo, llamado 2023 NT1, hasta 2 días después de su muerte. Se lo perdieron porque 2023 NT1 se acercaba desde el Sol. El mismo punto ciego también ocultaba el asteroide de Chelyabinsk, que hirió a más de 1.600 personas y dañó 7.000 edificios cuando explotó en la atmósfera sobre Rusia en 2013. La roca de Chelyabinsk tenía la mitad del diámetro de 2023 NT1.
Estos incidentes plantean la posibilidad de escenarios potencialmente catastróficos y de qué se puede hacer para prevenirlos. Si los astrónomos detectaran un asteroide que se dirige hacia nosotros, ¿cuáles serían nuestras opciones si sólo recibiéramos un aviso con unos pocos días de antelación?
Ahora un equipo de astrónomos e informáticos ha simulado este escenario, como si 2023 NT1 fuera descubierto dirigiéndose hacia nosotros y el impacto estuviera a sólo unos días de distancia. “Investigamos una variedad de escenarios de mitigación terminal con tiempos de alerta cortos a través de la fragmentación para un impacto hipotético del asteroide 2023 NT1”, dicen Brin Bailey, de la Universidad de California, Santa Bárbara, y sus colegas.
Lloviendo escombros
Dicen que la mejor opción sería volar el asteroide en pedazos y permitir que los fragmentos golpeen la Tierra, una opción conocida como el método “Pulverizarlo”. Según sus simulaciones, la lluvia resultante sería mucho menos dañina que una colisión con el cuerpo original.
El equipo comienza con lo poco que se sabe sobre 2023 NT1. El asteroide fue detectado por primera vez el 15 de julio por el Sistema de Última Alerta de Impacto Terrestre de Asteroides (ATLAS), que, irónicamente, está diseñado para detectar asteroides en los días o semanas antes de que choquen con la Tierra.
2023 NT1 resulta ser un objeto cercano a la Tierra que orbita alrededor del Sol cada 950 días. Su diámetro está entre 26 y 58 metros y los astrónomos estiman que si tuviera 34 m de ancho, una densidad promedio para un asteroide y golpeara la Tierra a una velocidad de 16 km/s, tendría una energía de impacto de 1,5 megatones.
Debido a que se cree que los asteroides más grandes cercanos a la Tierra han sido catalogados, y debido a que los objetos más pequeños son significativamente más comunes, los astrónomos creen que la amenaza más inmediata a la Tierra proviene de objetos de este tamaño. Una opción en estos escenarios es lanzar un proyectil hacia el asteroide con suficiente energía cinética para romperlo. La gran pregunta es si esto funcionaría.
Entonces Bailey y compañía decidieron simular la colisión utilizando un software de modelado hidrodinámico de última generación. Resulta que el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California ha desarrollado un código que simula impactos a hipervelocidad, explosiones y la fragmentación resultante para su trabajo en la gestión de arsenales nucleares.
Estos impactos son procesos complejos. Baily y sus compañeros dicen que cuando el proyectil golpea el asteroide, su energía cinética se convierte en calor, vaporizando el proyectil y el material circundante y enviando ondas de choque a través del asteroide que lo fracturan. El vapor en expansión luego separa estos fragmentos.
Esa es la teoría, de todos modos. Una cuestión importante es qué tamaño debería tener el proyectil en la práctica. Este es un cálculo lleno de incertidumbre debido a la probable estructura y composición desconocidas del asteroide, así como a su tamaño.
Pero los astrónomos creen que la mayoría de los asteroides son montones de rocas unidas con una especie de cemento interplanetario. Por tanto, un factor clave es la resistencia de este aglutinante, ya sea tan débil como la tierra seca, de resistencia media como el hormigón o un material muy robusto como el acero.
Para cubrir la mayor cantidad posible de estas incertidumbres, Bailey y compañía simularon que un penetrador de 100 kg impactara en un asteroide de 20 metros y luego un penetrador de 500 kg que impactara en un asteroide de 50 metros. En cada caso, modelaron el asteroide como un montón de rocas de diferentes tamaños unidas por una sustancia similar al hormigón.
Un impactador del tamaño adecuado podría convertir un asteroide en una lluvia de escombros (Crédito: arxiv.org/abs/2310.13112)
Los resultados sugieren que estos impactos convierten a ambos asteroides en fragmentos, muchos de los cuales caerían como lluvia sobre la Tierra. Cuando estas rocas golpean la atmósfera, se calientan, se deforman y se rompen explosivamente en una explosión en el aire. Esto libera energía en forma de un destello brillante que puede ser lo suficientemente fuerte como para cegar o causar quemaduras en la piel, y energía en forma de poderosas ondas de choque que pueden dañar estructuras y romper ventanas (como fue el caso del asteroide de Chelyabinsk).
El equipo determinó los niveles de umbral por debajo de los cuales ambos efectos serían seguros y luego simuló el alcance de las explosiones en el aire de los asteroides fragmentados para ver si rompían los umbrales.
Los resultados sugieren que al aumentar el tamaño o la velocidad de cierre del proyectil, debería ser posible romper el asteroide en fragmentos lo suficientemente pequeños como para causar poco o ningún daño a la Tierra.
“Amenazas como 2023 NT1 se pueden mitigar eficazmente con intercepciones de un día (o menos) antes del impacto, produciendo daños mínimos o nulos al suelo, utilizando recursos modestos y tecnologías existentes”, concluyen Bailey y compañía.
Esto proporciona algunas razones para esperar que sea posible defender la Tierra de futuros impactos de asteroides. No hay duda de que objetos del tamaño de 2023 NT1 se dirigen hacia nosotros, a razón de uno cada 50 años aproximadamente. El Sistema Solar está repleto de objetos de este tamaño.
Carrera de cohetes
Sin embargo, quedan importantes desafíos por delante. Una será mejorar nuestra capacidad para observar objetos cercanos a la Tierra de este tamaño antes de que choquen. La buena noticia es que el actual sistema de alerta temprana se está actualizando y seguirá mejorando con el tiempo.
El siguiente es el proceso de toma de decisiones: ¿quién tiene la autoridad y la capacidad para decidir pulverizar un asteroide entrante y con qué criterios? Por ejemplo, ¿cuál es el umbral en el que se debería permitir que un asteroide choque contra la Tierra sin ser molestado? ¿Y cuál es el estatus jurídico de tal decisión? El peligro para quienes toman las decisiones es que, si interfieren, se les culpará pase lo que pase.
Luego está la cuestión de lanzar un proyectil adecuado. Bailey y compañía dicen que un cohete SpaceX Falcon 9 podría entregar una carga útil de 2500 kg hacia un asteroide entrante. Eso sería más que suficiente para un objeto del tamaño de 2023 NT1. Pero ¿cómo podría lanzarse una misión así con sólo unos días u horas de antelación?
Todas estas son cuestiones que deberán ser exploradas en detalle en los próximos meses y años por científicos, organizaciones militares, diplomáticos y responsables políticos. También será necesario un debate público informado que ayude a guiar sus decisiones.
Mientras tanto, el resto de nosotros tendremos que cruzar los dedos para que el próximo asteroide de 50 metros con nuestro nombre espere hasta que estemos listos para pulverizarlo.
Ref: Asteroide 2023 NT1: Un cuento de advertencia: arxiv.org/abs/2310.13112