Qué dice la ciencia sobre el impacto contra el asteroide Dymorphos
Esta semana la sonda DART impactó contra el asteroide Dymorphos en un día histórico para la Tierra. Es la primera vez en la historia de este planeta que se ha intentado modificar la órbita de un objeto natural. Esto abre la puerta a un mundo donde los asteroides dejen de amenazar a la especie humana o a cualquier otra que viva en la Tierra.
Hace 66 millones de años una roca de 14 kilómetros de diámetro impactó contra la península de Yucatán en México erradicando buena parte de la vida en la Tierra en aquel momento. Una vez los ecosistemas se asentaron los mamíferos se volvieron el género dominante. Entre ellos destacó el ser humano que en sucesivas iteraciones fue evolucionando hasta estar hoy en la cumbre de las cadenas tróficas.
Desde antes de los principios de la carrera espacial se temía a los numerosos asteroides que irrumpían en la Tierra. El caso más reciente está en el bólido de Cheliábinsk. En esta ciudad rusa una roca de apenas 200 metros de diámetro que explotó en la alta atmósfera provocó momentos de pánico general.
Este evento que fue captado por numerosas cámaras y que no se detectó por los sistemas de alerta es un recordatorio de por qué se debe invertir más en descubrir asteroides. Los más de 200 heridos de aquel incidente no son nada con lo que habría hecho un asteroide del tamaño de Didymos de casi 500 metros de diámetro y con un aspecto amenazadoramente sólido.
Una interesante particularidad de DART es que no se sabía a qué tendría que enfrentarse en su objetivo. De Dymorphos apenas conocíamos su forma y su órbita. Pero elementos tan importantes como composición o densidad nos eran desconocidos.
Por eso, ahora que el impacto se ha producido es el momento de los geólogos y científicos planetarios de preparar la misión HERA para lo que se ha descubierto de este impacto.
Te interesa: La misión Hera se prepara para analizar el impacto de DART en el asteroide.
Para empezar lo mejor es analizar las nítidas imágenes que ha enviado en su kamikaze viaje, DART. Son las que más información sobre la superficie de Dymorphos nos van a aportar nunca seguramente.
Desde luego sus características recuerdan a una pila de escombros. También lo eran los asteroides Itokawa y Bennu visitados por las misiones Hayabusa 1 y Osisris rex. Cada vez está más claro que los asteroides de tamaño relativamente pequeño como estos casos son rocas muy poco cohesionadas.
Esto presenta algunas grandes ventajas, pero muchos inconvenientes a la hora de deflectar un asteroide que se dirigiera a la Tierra. Las grandes ventajas es que debido a su poca cohesión el asteroide perdería mucha masa en el impacto. Se generarían grandes nubes de polvo y restos como hemos visto especialmente en el caso de DART. Otra gran ventaja es que muchos de estos restos alcanzarían velocidad de escape respecto de su matriz y quedarían eliminados de la masa que impactase contra la Tierra finalmente. Esto se ve claramente en las imágenes posteriores al impacto donde se observa una cola que sigue a este asteroide. Con el paso de los meses y años gracias a las diferentes velocidades relativas algunos se dispersarán en el espacio. Aunque otros por carambolas orbitales volverán a caer en Dymorphos o en Dydimos.
Sin embargo, cara a evitar una catástrofe en la Tierra quizá no te interesa una nube de escombros. Esto maximizar el riesgo de algún tipo de impacto, aunque probablemente no queden restos tan grandes como para que alcance la superficie terrestre.
Como lo sabemos, bueno, porque podemos medir estos restos. Por ejemplo, se puede colocar un coche como referencia visual.
DIMORPHOS vs TESLA ROADSTER, TO SCALE
— Pascal Lee (@pascalleetweets) September 27, 2022
Starman's Tesla Roadster (4 m long), found parked on Dimorphos, conveniently provides scale.@NASA @JHU_APL #DART @SETIInstitute @SpaceX @SpaceX360 #Tesla #Dimorphos #Starman pic.twitter.com/qSdkidSpgT
Aunque es preferible otro tipo de escalas más normalizadas. Podemos observar que las rocas más grandes que se ven en las imágenes de DART no llegan a los 10 metros de diámetro. Casi independientemente de su composición no llegarían a tierra.
I used AI upscaling and sharpening to reprocess the final full-frame image from #DARTmission DRACO cam of the asteroid's surface 2 seconds / 12 km before impact. Added a scale bar. It's a rubble pile! (Source: https://t.co/qjNa54ZPnt) pic.twitter.com/umOz59nM9B
— Jason Major (@JPMajor) September 27, 2022
Pasando a imágenes de LICIA. Este pequeño cube sat ha obtenido peores imágenes de lo que me esperaba. Sin embargo, aportarán gran información sobre la cantidad de material eyectado en el impacto. Esto se hará a través de mediciones sobre el tamaño de las nubes y la cantidad de luz opacada por las mismas. A menor luz mayor será la densidad de la nube. Aunque solo serán aproximaciones.
Es interesante además el comportamiento de estas nubes de polvo. Al contrario que en un impacto balístico corriente donde por lo general se crea cono de eyección aquí la forma no es perfecta.
Ya estábamos al tanto de esto debido a que había sucedido en otras misiones a asteroides. Sabemos que se producen estas estrías por la baja gravedad. Además, influye también el comportamiento de los granos. En vez de ser agua que mantiene una tensión superficial que lo mantiene junto los granos rocosos, se empujan unos a otros. Esto los hace colapsar en filas.
Por lo que sabemos de este polvo y rocas acabarán juntándose. Esto sucederá porque en cada colisión perderán energía respecto del que han colisionado y al final la fuerza de la gravedad vencerá. Este es un proceso extremadamente lento y varía en función de las velocidades relativas, tamaños y distancias. Sin embargo, los estudios realizados en microgravedad en la EEI confirman ese destino.
Examinando las imágenes publicas hoy por hoy del JWST y del Hubble sobre el impacto, me sorprende lo visible que es el polvo en el infrarrojo. Esto podría apuntar a que debido al impacto este se ha calentado. Si así fuera el caso la afección en la órbita sería aún mayor de lo que se esperaba. Debido que al salir disparado a alta temperatura se produciría un frenado por ese escape caliente.
En resumen, ¿qué sabemos hoy por hoy de Dymorphos? Lamentable no mucho, la ciencia es un proceso lento.
El método científico exige precisión en lo que hacemos. Aún así he querido hacer esta pequeña aproximación a la geología planetaria aprovechando el hecho histórico que hemos vivido. La geología tiene la fortuna de ser la rama de la ciencia que más facilidad tiene para estudiar el espacio, esto es gracias a que cualquier imagen es validad para hacer ciencia.
En el caso de Dymorphos es demasiado pronto para afirmar muchas cosas. Cuando la sonda Hera llegué a él en unos años descubriremos aún más sobre este mundo. Además que lograremos ver por debajo de la superficie de un asteroide por primera vez en la historia en su medio natural.