El lunes 26 de setiembre no fue un día más para la humanidad. Aquel día la sonda DART, enviada desde la Tierra, impactó con precisión en el asteroide Dimorphos a unos diez millones de kilómetros. La carambola cósmica no era una demostración de fuerza o de proeza tecnológica, sino que fue el primer testeo de una misión de defensa planetaria contra asteroides que pudieran colisionar con la Tierra mediante la técnica del impactador cinético. Allí, colándose en la historia de las conquistas humanas en el cosmos, formando parte del equipo científico de la Misión DART de la NASA, estaba Gonzalo Tancredi, astrónomo de la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República. Todas las expectativas sobre la misión las contamos en una nota previa al impacto.
Obvio que el principal objetivo de DART era impactar con el asteroide. Eso quedó cumplido y demostrado el propio lunes 26 de setiembre. Pero la misión era más ambiciosa. Y este martes la NASA confirmó que el motivo de todo el asunto se había concretado: DART efectivamente logró desviar la órbita del asteroide Dimporphos alrededor de Didymos.
“El análisis de los datos obtenidos en las últimas dos semanas por el equipo de investigación de la Prueba de Redireccionamiento del Asteroide Doble (DART, por sus sigla en inglés) de la NASA muestra que el impacto cinético de la nave espacial contra su asteroide objetivo, Dimorphos, alteró con éxito la órbita del asteroide. Esto marca la primera vez que la humanidad cambia deliberadamente el desplazamiento de un objeto celeste y es la primera demostración a gran escala de la tecnología de desviación de asteroides”, dice la agencia espacial de Estados Unidos en su comunicado.
¿Por qué recién ahora llega esta confirmación? Hay tres razones de peso. La primera y más obvia es que la sonda DART, con todos sus equipos de medición, se destruyó en el impacto. Tal es así que la última imagen que logró enviar a la Tierra antes de que su equipo de transmisión se deshiciera contra la superficie de Dimorphos no logró completarse. La imagen es una postal de la hazaña.
Última imagen enviada por DART antes de colisionar con Dimorphos. Foto: NASA, Johns Hopkins APL
Por otro lado, la sonda italiana LICIACube, que como rata que abandona el barco se desprendió de DART varios días antes de la colisión, recién comenzó a enviar las primeras imágenes de aquella carambola cósmica. Finalmente, para saber si la órbita de Dimorphos había sido alterada, había que observar el sistema binario desde telescopios de la Tierra y medir su período mediante cambios en la cantidad de luz recibida. Eso no sólo lleva tiempo, sino que la nube de polvo generada por la colisión podría interferir con las mediciones. Pero ahora, a 15 días del impacto, los datos, las mediciones y las primeras imágenes comienzan a llegar.
“Antes del impacto de DART, Dimorphos tardaba 11 horas y 55 minutos en orbitar su asteroide anfitrión Didymos” dice la NASA. Tras las observaciones de los astrónomos desde la Tierra, ahora la agencia afirma que esa órbita se alteró “en 32 minutos”, pasando a ser de “11 horas y 55 minutos a 11 horas y 23 minutos”. La medición, además, “tiene un margen de error de aproximadamente dos minutos”.
De esta manera, el 26 de setiembre de 2022 quedará marcado en el calendario de las conquistas espaciales humanas. Pero la información sobre el hecho, y lo que podemos aprender de él, aún están lejos de quedar por aquí.
Aprender de la colisión
“Desde el punto de vista del objetivo de la defensa planetaria, lo importante es determinar la eficiencia de la transferencia del momento lineal”, nos decía Tancredi en setiembre. Esa eficiencia sería mayor si al impactar la sonda el material eyectado saliera en dirección opuesta a la de DART, algo que sucedería si la sonda generara un cráter. Pero podría suceder que el material se eyectara en varias direcciones, o que la sonda atravesara gran parte del asteroide y saliera material eyectado hacia adelante, en la misma dirección de DART, lo que no sería tan bueno. ¿Qué pasó entonces?
“Efectivamente el material salió en gran parte hacia atrás, por eso se ve como una especie de cono de material muy amplio. En una de las imágenes se ve que se forma un cono muy abierto de material, y eso hace que justamente la eficiencia de la transferencia de movimiento lineal aumente. Todavía estamos por determinar cuánto”, dice hoy un Tancredi extasiado. “En todo el equipo hay mucha alegría por todos los resultados que se están obteniendo”, comenta.
Al respecto de este punto, el comunicado de la NASA señala que “el enfoque se está desplazando ahora hacia la medición de la eficiencia de la transferencia de la cantidad de movimiento de unos 22.530 kilómetros por hora de la colisión de DART contra su objetivo. Esto incluye un análisis adicional de la ‘eyección’: las muchas toneladas de roca del asteroide que fueron desplazadas y lanzadas al espacio por el impacto”. Afirman que “el retroceso producido por esta explosión de escombros mejoró sustancialmente el empuje de DART contra Dimorphos”, pero como dijo Tancredi, aún “se necesita más información” para determinar varios aspectos relacionados con esa eficiencia, de manera de sacar conclusiones que sirvan para futuras misiones de defensa planetaria.
¡Celebremos entonces los resultados parciales! Pero hay más. “Esta misión no está dentro de las misiones científicas o de investigación de la NASA, está bajo la órbita de la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria. El objetivo, entonces, es más técnico o tecnológico, de poner a prueba la técnica de desvío de asteroides”, nos decía Tancredi previo al impacto. Aún así, había cuestiones que tienen que ver con lo que sabemos de los asteroides que la colisión podría ayudarnos a clarificar. Y en eso Tancredi tiene razones para estar contento.
Gonzalo Tancredi.
Foto: Federico Gutiérrez
Cocoa armada
Dentro de los trabajos científicos que Tancredi ha realizado respecto para esta misión hay uno llamado “Levantamiento de polvo eyectado a baja velocidad producido en el experimento DART y producción de una nube de polvo” que predecía qué podría suceder durante el impacto de acuerdo a las investigaciones que venía realizando en la física de los medios granulares. Allí decía que se daría lo que apodó “efecto cocoa”: con el impacto saldrían partículas de polvo –como sucede al golpear una lata con cocoa en una mesa– que superarían la velocidad de escape del asteroide y formarían “una nube que va a ir desplazándose lentamente”. ¿Qué pasó entonces?
“Efectivamente se generó una nube de polvo de muy baja velocidad, que fue bastante más de lo que esperábamos” dice hoy Tancredi. “Lo que nos indican estas primeras observaciones es que gran parte de ese material se eyectó a muy baja velocidad, y por eso la nube está perdurando por varios días. Todavía en torno a Dimorphos y a Didymos hay una nube de polvo considerable que hace que el brillo que tenga el sistema sea aún mayor que el brillo que tendría normalmente”, agrega.
“Entendemos que el mecanismo que nosotros proponíamos de que la sacudida generaría esa emisión de polvo a baja velocidad es la forma más sencilla de explicar lo que vemos. Pero todavía tenemos que analizar un poco más las imágenes, por ejemplo, las que tomó LICIACube. Hay que ver qué grado de detalle se puede encontrar en esas imágenes como para discutir más las alternativas, pero lo que es claro es que la mayor cantidad de material fue eyectada a muy baja velocidad”, puntualiza el investigador. Se armó cocoa; ahora, entonces hay que ver cómo, qué tanta y de qué manera.
La eyección de polvo a baja velocidad, escapando de la atracción del asteroide, tendría otra consecuencia importante. Sin una gravedad fuerte como la de la Tierra, la “cocoa”, en lugar de volver al asteroide, pronosticaban Tancredi y sus colegas, sería arrastrada por el viento solar y formaría una cola como la que tienen los cometas. Vayamos a eso y veamos qué pasó.
El asteroide drag
Si las predicciones de Tancredi y otros colegas eran correctas, la misión DART no sólo sería la primera en cambiar la trayectoria de un cuerpo celeste, sino también la primera en modificar artificialmente la apariencia de uno. Decimos “artificialmente” porque algunos asteroides cambian de aspecto sin que intervengamos.
A diferencia de los cometas, los asteroides no tienen cola. En los cometas la cola se forma porque tienen hielo que pasa a la fase gaseosa y, al hacerlo, eleva y arrastra polvo del cometa. Si bien eso no ocurre en los asteroides, que son inertes, Tancredi nos decía que sin embargo se han observado asteroides “que cada tanto presentan como unas colas y una nube de polvo alrededor”. A esos asteroides se los llama “activados” y hay varias ideas sobre por qué pasa eso. Mientras algunos sostienen que los asteroides también podrían tener hielo, Tancredi y otros astrónomos piensan que no. Para ellos, estos asteroides activados son asteroides impactados que, efecto cocoa mediante, forman colas esporádicas que los hacen ver como cometas sin serlo. La colisión de DART, entonces, podría aclarar el panorama. ¿Luce Dimorphos una cola tras el impacto? ¿Cambió su look?
Dimporphos observado por el telescpio Hubble, el 8 de octubre. Foto: NASA
“Las observaciones de esta cola de polvo nos indican que es una cola de gran extensión y que es producto de una eyección a muy baja velocidad”, dice hoy Tancredi. “Todavía estamos en la fase de interpretación de los resultados, pero el análisis nos va a permitir estimar qué cantidad de polvo fue eyectado y cómo eso se compara con el caso de los asteroides activos”, agrega con prudencia.
“Lo que vemos es que el fenómeno que se generó es prácticamente el mismo que vemos en el caso de los asteroides activos. Eso nos va a permitir entender más ese otro conjunto de objetos del Sistema Solar que muestran colas de polvo que perduran por semanas o meses”, agrega.
Las imágenes que llegan desde el sistema binario de asteroides, entonces, parecen confirmar la idea de Tancredi y otros astrónomos, que sostienen que los asteroides activados en realidad son asteroides impactados que liberan polvo y no asteroides que entran en actividad sublimando gases y formando la cola de polvo como hacen los cometas. “Sí, me siento más cerca de esa alternativa. Lo que estamos viendo hoy tiene las mismas características que lo que se ve en los asteroides activados”, señala Tancredi.
De esta manera, las primeras imágenes y datos que llegan de la misión DART no sólo confirman que se desvió la órbita de Dimporphos, sino también que, como previeron Tancredi y sus colegas, se armó cocoa y un hubo un cambio de look cósmico. Tancredi, la Facultad de Ciencias y la Universidad de la República, entonces, nos hacen sentir más partícipes de esta gran hazaña de la humanidad. Festejen, uruguayos, festejen.