Sin duda has visto este tipo de noticia: «¡Los astrónomos dicen que el rock espacial puede golpear a la Tierra en el futuro no muy lejano!» Por lo general, vemos tales advertencias sobre uno o dos objetos cada año; La última iteración se refiere a un asteroide, 2024 años 4eso puede tener hasta 100 metros de ancho y al momento de la escritura tiene una probabilidad de más del 2 por ciento de golpear nuestro planeta en 2032.
Pero, ¿cómo puede alguien saber esas cosas? ¿Cómo encuentran los astrónomos estos asteroides y luego determinan dónde estarán muchos años en el futuro?
De hecho, hemos sabido cómo hacer esto durante siglos gracias al astrónomo alemán Johannes Keplerquien primero descubrió las leyes orbitales requeridas en el siglo XVII. Desde entonces, el advenimiento de mejores telescopios, cámaras digitales y computadoras rápidas han hecho la tarea mucho más fácil, aunque de ninguna manera infalible.
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Hay aproximadamente una docena de observatorios telescópicos de tipo encuestado actualmente que toman imágenes de gran angular del cielo todas las noches y buscan objetos no descubiertos que atraviesan nuestro sistema solar. Visto desde la Tierra, tales objetos parecen moverse en relación con las estrellas «fijas» mucho más distantes. Los astrónomos solían buscar tales movimientos a los ojos con fotografías, pero la automatización ahora puede realizar esta tarea mucho más rápido y con mayor precisión.
Una vez que se encuentra un nuevo objeto móvil, su órbita debe determinarse. ¿Está en un camino circular más allá de Marte, o tiene una órbita elíptica que lo acerca a la Tierra? Aquí es donde entran Kepler y sus leyes.
Descubrió que todas las órbitas tienen una de tres formas: elípticas, parabólicas o hiperbólicas. (Un círculo es solo una elipse donde los ejes largos y cortos son iguales, por lo que agrupamos los círculos con elipses). Un objeto en una órbita como esa es simplemente pasar; Se mueve lo suficientemente rápido como para escapar de la gravedad del sol y desaparece en el espacio interestelar. La mayoría de los cometas que caen hacia el sol desde más allá de Neptuno tienen órbitas casi parabólicas. Solo se han encontrado dos objetos en órbitas extremadamente hiperbólicas: ‘Oumuamua y El Cometa 2/Iborisov.
Pero un objeto en una órbita elíptica está vinculado al sol y debe orbitarlo indefinidamente (a menos que obtenga una patada gravitacional de un planeta, por ejemplo). Nuestra capacidad para predecir la posición futura de un objeto que orienta el sol proviene de comprender todo lo que podemos sobre su elipse.
Las características básicas de una elipse orbital son su tamaño (matemáticamente, la mitad de la longitud de su eje largo, una medición llamada «eje semimajor»), su excentricidad (que esencialmente mide cuán elíptico es: 0 es circular y 1 es infinitamente estirado, como una línea) y su orientación en el espacio. La elipse orbital de un objeto se puede inclinar en relación con la de la Tierra, por ejemplo, con su eje largo apuntando en alguna dirección particular en el espacio. Una vez que conocemos todos esos parámetros (llamados el elementos orbitales), podemos definir matemáticamente la elipse asociada. Si también conocemos la posición de un asteroide a lo largo de su elipse a la vez, por ejemplo, la fecha en que se descubrió o durante cualquier observación posterior, las ecuaciones de Kepler nos dicen dónde debe estar el asteroide a lo largo de su órmina cualquier Tiempo, bueno, en teoría.
En la práctica no es tan fácil. Los pronosticadores generalmente necesitan al menos tres observaciones bien separadas de un asteroide para comenzar a clavar todas las variables que rigen la forma de la elipse. Y esas observaciones no son exactos: los asteroides no parecen pequeños puntos perfectos en una imagen, sino que se manchan un poco, lo que hace que sea difícil conocer su posición precisa a medida que cambia contra las estrellas de fondo.
Tales imprecisiones pueden ser pequeñas, pero se suman. Entonces, el resultado generalmente no es una elipse ideal, y la ruta calculada del asteroide es difusa; En realidad, su posición podría estar un poco apagada desde la ubicación prevista. Cuanto más lejos en el futuro (o pasado, para el caso) intentes calcular la posición, peor será la predicción. Es como si el camino real del asteroide fuera un cono con su vértice en la posición actual, abriéndose en la dirección que está tratando de predecir. Estadísticamente hablando, la roca podría estar en cualquier lugar dentro de ese cono, y eso puede sumar a un gran volumen de espacio.
La órbita predicha del asteroide 2024 años 4 como animados en intervalos de 3 meses por cuadro, a partir del 22 de diciembre de 2024 y que finaliza el 22 de diciembre de 2032.
La única forma de reducir ese camino hacia abajo es obtener más observaciones, ya sea recién nacido de los telescopios o que se encuentran retroactivamente en los datos de archivo. Además, cuanto más tiempo se observa un estiramiento de tiempo, más seguras se vuelven sus mediciones de elementos orbitales.
Es como ser un jardinero en un juego de béisbol. Imagine que el lanzador lanza la pelota, pero un segundo después de que el bateador lo golpea, debe cerrar los ojos y adivinar dónde estará para que pueda atraparlo. Puede hacer una estimación decente, pero no será lo suficientemente preciso como para guiarlo. Debes poder vigilar la pelota y mirar mientras se mueve para maximizar tus posibilidades de hacer la captura.
Por lo tanto, continuamos observando los asteroides el mayor tiempo posible para aumentar la línea de base temporal de las observaciones. Sin embargo, eso no siempre es posible: algunos asteroides son pequeños y disminuyen rápidamente en el brillo a medida que aumenta nuestra distancia mutua. Este es el caso para 2024 años4, que ahora se está alejando de la Tierra y se pronostica para desvanecerse de la vista a fines de abril. Los asteroides también pueden evitar la observación obteniendo Tan cerca del sol en el cielo que no pueden ser vistos durante varios meses.
Suponiendo, sin embargo, que la órbita de un asteroide está bien limitada y predecible, ¿cómo sabemos cuáles son las probabilidades de un impacto en la tierra? Hay muchos métodos para calcular esto, pero una forma es simular la órbita y notar las fechas que se encuentra en la vecindad orbital de la Tierra, luego determine si nuestro planeta realmente estará en su camino al mismo tiempo. Si es así, bueno, Eso es malo.
Pero no es necesariamente catastrófico. La Tierra es un objetivo pequeño, y el volumen estadístico de espacio en el que puede estar el asteroide en esa fecha suele ser grande. Entonces, incluso para un asteroide aparentemente alarmante, solo existe una posibilidad de que tengamos un impacto, y generalmente es muy bajo, especialmente cuanto más anticipado intentamos predecirlo. Por lo general, las probabilidades de impacto para cualquier nuevo roca espacial potencialmente potencialmente mortal son una de cada miles.
En la mayoría de los casos, mejores observaciones clavan el camino y muestran que pasa bien lejos de la Tierra, y las probabilidades caen efectivamente a cero. Irritantemente, la posibilidad estadística de impacto a veces incremento Primero, que es lo que sucedió con 2024 años 4 en los últimos días. Recuerde, el asteroide está en algún lugar cerca del vértice de un cono grande, y no sabemos dónde. Si la tierra está cerca de la línea central de ese cono, entonces a medida que el cono se estrecha con mejores observaciones, Todavía estamos dentro de él. La posibilidad de impacto aumenta. Pero luego, casi siempre, el cono se reduce aún más y termina apuntando en una dirección ligeramente diferente, dejando a la tierra a salvo fuera de ella, y todos podemos respirar un suspiro de alivio.
¡Eso no quiere decir que nunca nos golpeen! Abundan ejemplos recientes, como el Asteroide de Chelyabinsk en 2013, el Evento de Tunguska en 1908 y el impacto que formó Arizona Meteorito Hace 50,000 años. Todos los días la Tierra atrasa aproximadamente 100 toneladas de material interplanetario, la gran mayoría de las cuales se compone de pequeñas rocas que terminan como Meteoritos encantadores rayando por nuestro cielo. Pero a veces esos trozos de escombros son más grandes, a veces mucho más grande. Cuanto más grandes sean, más raros se vuelven, por lo que los impactos realmente devastadores son pocos y distantes.
Pero sí suceden, por lo que debemos mantener nuestros ojos en el cielo. La buena noticia es que aún más telescopios están en línea, incluido el enorme Observatorio de Vera C. Rubin en Chile y la NASA Topógrafo (planeado para el lanzamiento en 2027), eso debería ayudarnos no solo a mapear dónde están estos objetos y hacia dónde se dirigen, sino también a determinar su tamaño y de qué están hechos. Si algún asteroide lo suficientemente grande como para hacer daño nos tiene en su mira, espero que lo sepamos tan pronto como podamos, dándonos suficiente tiempo, tal vez, tal vez, hacer algo al respecto.
Cuantos más telescopios tengamos, cubriendo la mayor cantidad de cielo con el tiempo, mejor.