Los científicos de la NASA y UArizona pudieron reducir significativamente las incertidumbres sobre la órbita del asteroide Bennu y determinar la probabilidad de que el asteroide impacte la Tierra entre ahora y el año 2300.
En 2135, el asteroide Bennu hará un sobrevuelo cercano a la Tierra. La gravedad de nuestro planeta modificará el camino de Bennu, lo que hará que sea un desafío calcular su trayectoria futura. Durante el sobrevuelo, Bennu tiene una probabilidad extremadamente pequeña de pasar a través de un ojo de cerradura gravitacional que lo pondría en un camino para impactar la Tierra a fines del siglo 22. Video del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA
En un estudio publicado hoy en la revista Icarus, investigadores de la NASA y la Universidad de Arizona utilizaron datos de seguimiento de precisión de la nave espacial OSIRIS-REx para comprender mejor los movimientos del asteroide potencialmente peligroso Bennu. Los hallazgos confirman que Bennu tiene un riesgo significativamente menor de impactar la Tierra a fines del próximo siglo y mejorar nuestra capacidad para predecir las órbitas de muchos otros asteroides.
Utilizando la Red de Espacio Profundo de la NASA y un modelo de computadora de última generación, los científicos identificaron las órbitas futuras de Bennu con una precisión sin precedentes, reduciendo efectivamente las incertidumbres de la órbita del asteroide para determinar la probabilidad de impacto total hasta el año 2300.
En 2135, el asteroide Bennu se acercará mucho a la Tierra. Aunque el objeto cercano a la Tierra no golpeará el planeta en ese momento, los científicos deben comprender la trayectoria exacta de Bennu durante ese encuentro para predecir cómo la gravedad de la Tierra alterará la trayectoria del asteroide alrededor del sol y afectará su riesgo de impacto terrestre en el futuro.
Los científicos pudieron reducir significativamente las incertidumbres sobre la órbita de Bennu, determinando que su probabilidad de impacto durante el año 2300 es de aproximadamente 1 en 1.750, o 0.057%. Los investigadores también pudieron identificar el 24 de septiembre de 2182 como la fecha única más significativa, con una probabilidad de impacto de 1 en 2700, o alrededor del 0.037%.
“Los datos orbitales de esta misión nos ayudaron a apreciar mejor el riesgo de impacto de Bennu durante los próximos dos siglos y nuestra comprensión general de los asteroides potencialmente peligrosos, un resultado increíble”, dijo Dante Lauretta, investigador principal de OSIRIS-REx y profesor en el Laboratorio planetario y Lunar de la Universidad de Arizona.
Aunque las posibilidades de golpear la Tierra son bajas, Bennu sigue siendo uno de los dos objetos conocidos más peligrosos del sistema solar, junto con otro asteroide llamado 1950 DA.
“La misión de Defensa Planetaria de la NASA es encontrar y monitorear asteroides y cometas que pueden acercarse a la Tierra y pueden representar un peligro para nuestro planeta”, dijo Kelly Fast, gerente del Programa de Observación de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA. “Llevamos a cabo este esfuerzo a través de estudios astronómicos continuos que recopilan datos para descubrir objetos previamente desconocidos y refinar nuestros modelos orbitales para ellos. La misión OSIRIS-REx ha brindado una oportunidad extraordinaria para refinar y probar estos modelos, ayudándonos a predecir mejor dónde estará Bennu cuando se acerque a la Tierra dentro de más de un siglo ”.
Antes de salir de Bennu el 10 de mayo de 2021, OSIRIS-REx pasó más de dos años muy cerca del asteroide, recopilando información sobre su tamaño, aproximadamente un tercio de milla o 500 metros de ancho, así como su forma, masa, y composición, giro y trayectoria orbital. La nave espacial está en camino de regreso a la Tierra con una abundancia de polvo, guijarros y pequeñas rocas recolectadas de la superficie del asteroide. OSIRIS-REx entregará la muestra a la Tierra el 24 de septiembre de 2023 para una mayor investigación científica.
“Los datos de OSIRIS-REx nos brindan información mucho más precisa, podemos probar los límites de nuestros modelos y calcular la trayectoria futura de Bennu con un alto grado de certeza hasta 2135”, dijo el autor principal del estudio, Davide Farnocchia, del Centro de Near Earth Object Studies, que es administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Nunca antes habíamos modelado la trayectoria de un asteroide con esta precisión”.
Ojo de cerradura gravitacional
Las mediciones de precisión en Bennu ayudan a determinar mejor cómo evolucionará la órbita del asteroide con el tiempo y si pasará a través de un “ojo de cerradura gravitacional” durante su aproximación cercana en el año 2135. Estos ojos de cerradura son áreas en el espacio que si Bennu pasa por un momento y una ubicación determinados colocarían al asteroide en un camino en el que la atracción gravitacional de la Tierra podría causar un posible impacto futuro.
Para calcular exactamente dónde estará el asteroide durante su aproximación cercana de 2135, y si podría pasar a través de un ojo de cerradura gravitacional, Farnocchia y su equipo evaluaron varios tipos de pequeñas fuerzas que pueden afectar al asteroide mientras orbita el sol. Incluso la fuerza más pequeña puede desviar significativamente su trayectoria orbital con el tiempo, lo que hace que pase a través de un ojo de la cerradura o lo pierda por completo.
Entre esas fuerzas, el calor del sol juega un papel crucial. Cuando un asteroide viaja alrededor del sol, la luz solar calienta el lado que mira hacia él. A medida que el asteroide gira, el lado calentado se enfriará a medida que se aleja. A medida que se enfría, la superficie libera energía infrarroja, que genera una pequeña cantidad de empuje sobre el asteroide, un fenómeno llamado Efecto Yarkovsky. En períodos de tiempo cortos, este empuje es minúsculo, pero durante períodos prolongados, el efecto sobre la posición del asteroide se acumula y puede desempeñar un papel importante en el cambio de la trayectoria de un asteroide.
“El efecto Yarkovsky actuará en todos los asteroides de todos los tamaños, y aunque se ha medido desde lejos para una pequeña fracción de la población de asteroides, OSIRIS-REx nos dio la primera oportunidad de medirlo en detalle mientras Bennu viajaba alrededor del sol, ”Dijo Steve Chesley, científico investigador senior en JPL y co-investigador del estudio. “El efecto es equivalente al peso de tres uvas que actúan constantemente sobre el asteroide; minúsculo, sí, pero significativo para determinar los riesgos de impacto futuro de Bennu en las décadas y siglos venideros”.
El equipo también tuvo en cuenta muchas otras fuerzas perturbadoras, incluida la gravedad de los planetas, sus lunas y más de 100 asteroides más; el arrastre causado por el polvo interplanetario; la presión del viento solar; y los eventos de eyección de partículas de Bennu. Los investigadores incluso evaluaron la fuerza que ejerció OSIRIS-REx al realizar su evento de recolección de muestras Touch-And-Go, o TAG, el 20 de octubre de 2020, para ver cómo podría haber alterado ligeramente la órbita de Bennu.
“La fuerza ejercida sobre la superficie de Bennu durante el evento TAG fue pequeña incluso en comparación con los efectos de otras pequeñas fuerzas consideradas”, dijo Rich Burns, gerente de proyecto OSIRIS-REx en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. “TAG no alteró la probabilidad de que Bennu impacte la Tierra de manera significativa”.
Pequeño riesgo, gran ganancia
Aunque una probabilidad de impacto de 0.057% hasta el año 2300 y una probabilidad de impacto de 0.037% en 2182 son extremadamente bajas, el estudio destaca el papel crucial que desempeñaron las operaciones OSIRIS-REx en la caracterización precisa de la órbita de Bennu.
“La nave espacial ahora está regresando a casa, con una preciosa muestra de este fascinante objeto antiguo que nos ayudará a comprender mejor no solo la historia del sistema solar, sino también el papel de la luz solar en la alteración de la órbita de Bennu, ya que mediremos las propiedades térmicas de los asteroides en escalas sin precedentes en los laboratorios de la Tierra ”, dijo Lauretta de UArizona.
La Universidad de Arizona dirige el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos de la misión. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, proporciona gestión general de misiones, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión para OSIRIS-REx. Lockheed Martin Space Systems en Denver construyó la nave espacial y está proporcionando operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace son responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx, que significa Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer, es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el Programa Nuevas Fronteras de la agencia para la Dirección de Misiones Científicas en Washington, DC.
Referencia:
D. Farnocchia y col . ” Evaluación de efemérides y peligros para el asteroide cercano a la Tierra (101955) Bennu basado en datos de OSIRIS-REx “. Ícaro , 114594 (2021).
Fuente: Universidad de Arizona
