Fenómenos espaciales

Asteroides, cometas, meteoritos y agujeros negros, entre otros tantos objetos, pueblan el cosmos combinando belleza y misterios por resolver más allá de los límites de nuestro planeta.

El universo ha cautivado a la humanidad desde el principio de la historia en el espectáculo infinito de las estrellas y sus constelaciones. Poco a poco, la ciencia y la tecnología permitieron avanzar en el estudio del espacio y comenzaron a descubrirse diversos fenómenos que aún en la actualidad están plagados de interrogantes. Las distancias, incomparables con las dimensiones de nuestro planeta, dificultan aún más su estudio preciso y obligan a teorizar más allá de lo actualmente verificable.

Pero así como las dudas continúan persistiendo en la mayoría de los ámbitos, también han comenzado a obtenerse algunas certezas que permiten realizar predicciones empíricamente comprobables que contribuyen a conocer un poco más acerca de todo lo que nos rodea. De esta manera, los cuerpos celestes empiezan a clasificarse, a distinguirse con un nombre concreto, en suma, a diferenciarse para especificar cada una de sus cualidades. Conozcamos un poco más de los misterios del universo en esta nota.

¿Sabías qué...?
El Sol tiene una atmósfera muy extensa, llamada Corona Solar, fácilmente visibles durante eclipses totales de Sol.

Asteroides

Los asteroides son una serie de cuerpos celestes de dimensiones reducidas que se mueven en órbitas de tipo planetario alrededor del Sol. El primero de ellos fue descubierto por el astrónomo italiano Giuseppe Piazzi en enero de 1801: se trataba de Ceres, desde 2006 considerado un planeta enano. Hoy se conocen varios miles de asteroides, pero con seguridad existen centenares de miles.

En general, estos cuerpos celestes describen órbitas ligeramente alargadas y estables que están situadas entre Marte y Júpiter (el llamado cinturón de asteroides), si bien algunos penetran dentro de la órbita de Marte y otros llegan hasta las de Venus y Mercurio.

A causa de sus pequeños tamaños (entre 500 km y 50 metros de diámetro aproximadamente), las fuerzas de gravitación internas son demasiado débiles para proporcionarles forma esférica, por lo que se cree que la mayoría de los asteroides tienen estructuras irregulares. Palas, el más grande del cinturón de asteroides (532 km), fue encontrado por Heinrich Wilhelm Olbers en marzo de 1802.

Los estudios realizados durante años permitieron conocer varios de los que penetran en la órbita de Marte y pasan cerca de la Tierra. Eros, por ejemplo, circula a unos 22.400 millones de kilómetros de ella. Otros asteroides han pasado también muy cerca de la órbita terrestre: en 1932, Amor pasó a unos 16.000 millones de kilómetros y Apolo a 10.500 millones de kilómetros. En 1936 Adonis lo hizo a unos 2.000 millones de kilómetros de las órbitas de Venus, la Tierra y Marte, y un año después, Hermes llegó aún más cerca: a casi 776.000 km, esto es, dos veces la distancia a la Luna. Algunos cálculos muestran que este último podría incluso llegar a acercarse directamente hasta 355.000 km.

A pesar de la cercanía con nuestro planeta, las posibilidades de colisión son prácticamente nulas. En el pasado eran mucho más frecuentes, pero con el tiempo el número de los asteroides ha disminuido, especialmente entre Mercurio y la Tierra. Existe mayor abundancia de ellos entre Marte y Júpiter; puesto que es donde se encuentra el cinturón de asteroides, y por ello sufren continuamente su bombardeado.

Cometas

Los cometas son pequeños cuerpos celestes esferoidales constituidos por polvo cósmico, partículas de hielo, rocas y gases en estado sólido, un conjunto que se asemeja a una bola de nieve sucia. Sus núcleos poseen una masa tan pequeña que se necesitarían millares para igualar a la terrestre.

Cometa Halley.

En cuanto a su disposición, se sabe que los cometas cruzan las órbitas de los planetas en todas direcciones. Algunos vuelven con frecuencia al perihelio, otros tienen órbitas tan alargadas que pasan una vez cada millón de años alrededor del Sol, y un tercer grupo orbita en los confines del sistema solar a la velocidad de unos centímetros por segundo manteniéndose en esas regiones. Estos últimos tardan de 10 a 50 millones de años en realizar una órbita alrededor del Sol.

La característica cabellera de gas y polvo que puede observarse en muchos de ellos al aproximarse al Sol es causada por la radiación que la estrella emite y que produce la vaporización de los hielos. Al liberarse y ser impelidos por la presión del viento solar, crean esa especie de cola que identifica a los cometas.

El más conocido y estudiado de ellos es sin lugar a dudas el Halley, un cometa que pasa regularmente cerca de la Tierra y que, como tantos otros, describe una órbita alrededor del Sol, lo que permite predecir su trayecto. Cada 76 años aproximadamente, desde al menos el 240 a.C, tenemos la oportunidad de verlo pasar muy próximo a nuestro planeta, hecho que ya ocurrido en más de treinta oportunidades.

Meteoritos

Los meteoritos son vestigios del material con el que se formó el sistema solar y abundan en el universo al punto de ser junto con el polvo uno de sus principales constituyentes. Cuando entran en la atmósfera terrestre se vuelven estrellas fugaces, un fenómeno conocido que en ocasiones puede darse como si se tratara de una lluvia, contándose de a decenas por hora. Incluso se han registrado récords de millares de meteoros por hora durante las famosas lluvias de las Leónidas, Jacobínidas, etc. La mayoría, sin embargo, suelen presentarse aisladamente.

Meteorito.

Al entrar en la atmósfera terrestre los más pequeños se disgregan, mientras que los más grandes, aquellos que alcanzan el suelo, pueden tener dimensiones considerables y pesar mucho más. Los primeros son semejantes a copos de nieve y están constituidos del mismo material que los planetas, los segundos son petreoferrosos y están formados a elevadas presiones (50.000 atmósferas aproximadamente), por lo que se cree que sólo pueden formarse en el interior de los planetas.

El origen de estos cuerpos celestes es muy diverso: o son partículas residuales de la nebulosa originaria que poco a poco caen sobre el Sol al ser frenadas en sus órbitas por la presión de la radiación solar, o provienen de los espacios interestelares.

¿Sabías qué...?
El Cráter de Meteoro en Arizona es un ejemplo de lo que puede suceder cuando llega un meteoro a la Tierra.

De todos modos, es conveniente advertir que los meteoritos, aparte de haber experimentado la alteración normal durante su recorrido por el universo, han sufrido la importante acción de la atmósfera al producirse su penetración en la Tierra. Por ello, al estudiar este tipo de materiales, es necesario tratar de distinguir entre su propia naturaleza y los efectos sufridos, subsiguientes a su formación.

Interesante es rescatar las teorías recientes que postulan la posibilidad de que un bombardeo de meteoritos, hace 3.900 millones de años, haya podido ser el responsable de promover la vida en nuestro planeta.

Lluvia de meteoritos.

La idea se funda en la liberación que se produce de minerales y materiales orgánicos (como agua y dióxido de carbono) cuando estos cuerpos celestes entran en contacto con el calor extremo de la atmósfera terrestre. Si, como se cree, la Tierra fue bombardeada durante 20 millones de años por meteoritos, los cálculos indican que unas 10.000 millones de toneladas de dióxido de carbono y una cantidad similar de vapor de agua se pudieron inyectar en la atmósfera cada año, lo que habría hecho más cálidas y húmedas las superficies, favoreciendo de esta forma la vida tal y como la conocemos.

Nebulosas galácticas

Las nebulosas galácticas son nubes de materias constituidas principalmente por hidrógeno que se distribuyen por todo el plano galáctico y se hacen visibles únicamente cuando las alcanza la luz de las estrellas cercanas o contenidas en su interior.

Estos fenómenos espaciales pueden clasificarse en:

• Nebulosas planetarias: de forma generalmente circular con una estrella en el centro
• Nebulosas difusas: de forma irregular.
• Nebulosas reflejas: reflejan la luz de las estrellas próximas.

Nebulosa de Orión, es una de las más brillantes y se puede observar con facilidad durante el cielo nocturno.

Cúmulo estelar

Denominamos cúmulo estelar a la agrupación de estrellas que tienen un origen común, como por ejemplo la Vía Láctea. Estos conglomerados pueden tener miles de estrellas con tamaños diversos, por lo que no es raro encontrar algunas 30 y 40 veces más pesadas que el Sol, y hasta un millón de veces más luminosas.

En algunas ocasiones, los cúmulos pueden estar ocultos detrás de nubes interestelares de gas y polvo que son capaces de bloquear la mayor parte de su luz visible, pero gracias a los telescopios son en la actualidad un fenómeno conocido y estudiado.

Los científicos se encuentran especialmente atraídos por ellos debido a que al observar su estructura en profundidad pueden comprenderse mejor los detalles que hacen a la formación de las estrellas.

Ilustración de un cúmulo estelar.

Cuásares

A pesar de haber sido descubiertos en 1950, aún existen varias dudas en torno a la constitución y formación de los cuásares. Al principio, los científicos no encontraban ninguna relación entre ellos y las galaxias, pero al descubrir que algunas de estas últimas poseían núcleos semejantes se comenzó a pensar en una posible relación. Una de las hipótesis es que se trata de núcleos de galaxias muy jóvenes y que su actividad disminuye con el tiempo, aunque no desaparece del todo.

Uno de los impedimentos más grandes para estudiarlos es la distancia que nos separa de ellos (miles de millones de años luz), pero lo que más sorprende es que a pesar de ello podamos verlos, lo que corrobora al menos la cualidad de un intenso brillo.

El término cuasar o quasar, provine de la contracción de las palabras inglesas quasi stellar sources, esto es, cuasi fuentes estelares. Su apariencia estelar, la posibilidad de que sean galaxias distantes y la creencia de que dentro de ellos se encuentran los agujeros negros más grandes y activos del universo los convierten en un misterio absoluto.
Los quásares binarios, como otros quásares, se cree que son el producto de la fusión de galaxias. Hasta ahora, sin embargo, ningún quásar binario había sido observado en alguna galaxia que estuviera inequívocamente en pleno acto de fusión.

Agujeros negros

Las estrellas de mayor masa en los cúmulos consumen su combustible de hidrógeno con relativa rapidez (unos pocos millones de años) y sus núcleos se colapsan dando lugar a una violenta explosión de supernova en la que sus capas externas son expulsadas al espacio. Si un núcleo es lo suficientemente masivo, la gravedad hará que colapse sobre sí mismo hasta convertirlo en un objeto extremadamente denso y compacto, con un campo gravitacional tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de él: un agujero negro.

En vez de una superficie, los agujeros negros poseen un “horizonte de sucesos”, esto es, una frontera a partir de la cual es imposible ver nada de lo que ocurre en su interior, una especie de agujero sin fondo. Esto quiere decir que sólo es posible ver el exterior de un agujero negro, al menos hasta que se encuentre la forma de entrar en ellos, algo completamente impensado por el momento.

Agujero negro.

Cualquier tipo de material que sea capturado por la fuerte gravedad que poseen se precipitará en una trayectoria en espiral sobre ellos para ser asimilado sin remedio. El material puede alcanzar velocidades de hasta la mitad de la velocidad de la luz, transformando una parte de la inmensa energía gravitatoria que experimenta en emisiones de rayos-X. De esta manera, cualquier elemento, simplemente cae dentro del “agujero”, llevándose la restante energía con él y desapareciendo para siempre.

Cuando se habla específicamente de agujeros negros supermasivos, se está haciendo referencia a un tipo determinado de agujero negro cuya masa es entre un millón y mil millones de veces la masa del Sol. Estos fenómenos espaciales parecen encontrarse en el centro de un gran número de galaxias, la nuestra entre ellas.

Otro fenómeno que se está estudiando en torno a estos misteriosos objetos son las “arrugas” u ondas en el tiempo y el espacio (ondas gravitatorias) que se producen a causa de su fusión. Se espera que hacia el 2015 contemos con instrumentos científicos capaces de detectar estas anomalías.

Asteroides, cometas y meteoritos

Los asteroides son cuerpos celestes de dimensiones reducidas que se mueven en órbitas de tipo planetario. Los cometas son pequeños cuerpos celestes esferoidales constituidos por polvo cósmico y partículas de hielo y gases. Los meteoritos son vestigios del material con el que se constituyó el sistema solar.

Asteroides

El primer asteroide fue descubierto por el astrónomo italiano G. Piazzi en enero de 1801: se trataba de Ceres, desde 2006 considerado un planeta enano. Hoy se conocen varios miles de asteroides, pero con seguridad existen centenares de miles. En general, describen órbitas ligeramente alargadas y están situados en una zona entre Marte y Júpiter, si bien algunos penetran dentro de la órbita de Marte y otros llegan hasta las órbitas de Venus y de Mercurio.

Giuseppe Piazzi

Astrónomo italiano (1746-1826). Descubrió los cuerpos que pueblan el llamado cinturón de asteroides (nombre propuesto por Herschel). En la primera observación (1801) descubrió el asteroide Ceres (llamado planeta enano a partir de 2006), que orbita alrededor del Sol.

Los asteroides se ubican únicamente en el cinturón de asteroides.

A causa de sus pequeñas dimensiones, las fuerzas de gravitación internas son demasiado débiles para proporcionarles forma esférica; por consiguiente es probable que la mayoría de los asteroides tenga estructuras irregulares.

Los asteroides no están distribuidos de manera uniforme en orden de distancia al Sol. Ocupan una zona en la cual se encuentran espacios vacíos, que han sido atribuidos a las perturbaciones provocadas por Júpiter. Los planetoides Troyanos son una familia particular de asteroides. Se trata de 12 planetoides cuyos períodos de revolución son más o menos iguales a los de Júpiter (unos 12 años). Esta configuración permanece inmutable, es decir, los planetoides se mueven siempre equidistantes del Sol o de Júpiter, y aunque se desvían ligeramente, retornan a la posición de equilibrio. Siete de los planetoides Troyanos están próximos al vértice del triángulo equilátero que precede a Júpiter, y cinco están en el vértice que sigue Júpiter en su órbita.

¿Sabías qué...?
Palas es el asteroide con mayor tamaño del cinturón de asteroides. Fue encontrado por H. W. Olbers en marzo de 1802.
Cinturón de asteroides

La sonda Dawn, lanzada en septiembre de 2007, es la encargada de recoger datos sobre la naturaleza física y dinámica del cinturón de asteroides.

Los asteroides próximos

Se conocen varios asteroides que penetran en la órbita de Marte y pasan cerca de la órbita terrestre. Eros circula a unos 22 400 millones de kilómetros de ésta. Otros asteroides han pasado también muy cerca de la Tierra: en 1932, Amor pasó a unos 16 000 millones de kilómetros y Apolo a 10 500 millones de kilómetros. En 1936 Adonis lo hizo a unos 2 000 millones de kilómetros de las órbitas de Venus, la Tierra y Marte, y un año después, Hermes llegó aún más cerca: a casi 776 000 km, o sea dos veces la distancia a la Luna. Algunos cálculos muestran que Hermes se podría acercar directamente hasta 355 000 km. En las últimas décadas se han enviado sondas espaciales para la exploración de asteroides.

Posibilidades de colisión

Para los asteroides del grupo Apolo parece que la posibilidad de choque con la Tierra debe excluirse por un período de unos 200 millones de años, pero sería posible que cualquier asteroide menor cayera sobre la Tierra en los próximos dos millones de años. En el pasado las colisiones eran frecuentes, pero con el tiempo el número de los asteroides ha disminuido, especialmente entre Mercurio y la Tierra. Existe mucha mayor abundancia de ellos entre Marte y Júpiter; puesto que es donde se encuentra el cinturón de asteroides, y por ello, Marte está continuamente bombardeado por estos cuerpos celestes.

Cometas

Aunque sigan las leyes de la gravitación, las órbitas de los cometas cruzan las de los planetas en todas direcciones. Existen cometas periódicos que vuelven con frecuencia al perihelio; otros con órbitas tan alargadas que pasan una vez cada millón de años alrededor del Sol, y otros que orbitan también en los confines del sistema solar, a la velocidad de unos centímetros por segundo, y que no se alejan de esas regiones. Estos últimos tardan de 10 a 50 millones de años en realizar una órbita alrededor del Sol. Los cometas están constituidos por una mezcla de hielo, polvo, rocas y gas en estado sólido, condensados en un núcleo, encerrado a su vez en un envoltorio de polvo meteórico. Tales núcleos, que tienen masas tan pequeñas que se necesitarían millares para igualar la masa terrestre, se describen como “bolas de nieve sucia” y han sido estudiados desde la proximidad, sobre todo en el caso del cometa Halley, por diversas series de sondas, entre las cuales destaca la Giotto, de la Agencia Europea del Espacio (ESA). Esta sonda se aproximó en marzo de 1986 a menos de 1 000 km del núcleo del cometa, obteniendo datos valiosísimos acerca de la composición de estos cuerpos. Los datos que recogió la sonda NEAR (de la NASA), en 2000, del asteroide Eros serán muy valiosos para comprender la composición originaria del sistema solar.

Los cometas están formados por polvo, hielo y roca.

¿Sabías que el cometa Halley pasa regularmente cerca de la Tierra?

Este cometa describe una órbita alrededor del Sol, lo que permite predecir el momento en que pasará cerca de la Tierra, hecho que ocurre aproximadamente cada 76 años desde, al menos, el 240 a.C. Desde entonces ha pasado más de treinta veces por la órbita terrestre.

Cometa Halley

Al aproximarse al Sol, los cometas periódicos sufren ciertas modificaciones. En primer lugar, la radiación solar comienza a vaporizar los hielos. Estos materiales que se liberan son impelidos por la presión del viento solar, dando lugar a la característica cabellera de gas y polvo que siempre apunta en dirección contraria a la del Sol.

Los cometas con períodos más breves son los que se extinguen antes. Duran algunos millares de años y, en su lugar, aparecen nuevos cometas provenientes de los confines del sistema solar, de donde son arrancados por las perturbaciones cósmicas. Llegados a las proximidades de los planetas mayores, el campo de gravitación de éstos modifica sus órbitas, haciéndolas menos alargadas, y los transforma en cometas periódicos. Pero a veces puede suceder también lo contrario. Si el cometa encuentra al planeta tangencialmente, es lanzado como una honda fuera del sistema solar, en una órbita hiperbólica.

Una flotilla al encuentro de Halley

El estudio directo de los cometas, que habría parecido una misión imposible a los científicos de las primeras décadas del siglo xx, fue sin embargo la misión que la Agencia Espacial Europea se planteó como bautismo de fuego en el campo de la exploración del espacio. Para ello se propuso el desarrollo y construcción de una sonda interplanetaria, a la que se bautizó con el nombre de Giotto en recuerdo del pintor italiano Giotto di Bondone (1267-1337) -que representó el cometa en su famoso cuadro La adoración de los Magos-, que permitiese a la Agencia Espacial Europea colaborar activamente en el esfuerzo internacional de observación del cometa Halley durante su paso por las proximidades de la Tierra en 1986. Apoyada por una flotilla compuesta por los ingenios rusos Vega I y II y las naves japonesas Suisei y Sakigake, la sonda Giotto logró llevar a cabo la máxima aproximación al núcleo del cometa y realizar hasta un total de once experimentos cruciales que permitieron estudiar en detalle la estructura y composición de estos cuerpos procedentes de los confines remotos del sistema solar.

La sonda Giotto quedó “aparcada” en órbita hasta 1992, cuando llevó a cabo el estudio del cometa Grigg-Skjellerup.

Meteoritos

Como ya se ha dicho, los cometas están formados por polvo. A este propósito se puede decir que el polvo y los meteoritos son uno de los principales constituyentes del universo. Los planetas y las estrellas nacen alrededor de un núcleo de polvo. Los meteoritos que se observan en la actualidad son restos del material con que fue construido nuestro sistema solar. A los meteoritos que entran en la atmósfera terrestre se les denomina estrellas fugaces. A veces llegan como si se tratara de una lluvia; en este caso se pueden contar hasta cien en una hora, aunque se han registrado récords de millares de meteoros por hora durante las famosas lluvias de las Leónidas, Jacobínidas, etc. Sin embargo, la mayoría de ellos están aislados, y se llaman esporádicos. Su origen es muy diverso: o son partículas residuales de la nebulosa originaria, que poco a poco caen sobre el Sol al ser frenadas en sus órbitas por la presión de la radiación solar, o provienen de los espacios interestelares.

Cuando un meteoroide alcanza la superficie del planeta sin desintegrarse, se denomina meteorito.

Mientras que los pequeños meteoritos que penetran en la atmósfera terrestre se disgregan, hay meteoritos mucho mayores que alcanzan el suelo. Éstos pueden tener dimensiones considerables y pesar muchas más. Mientras que los meteoros pequeños son semejantes a copos de nieve y están constituidos por un material como el de los planetas, los meteoritos más grandes son petreoferrosos y están formados a elevadas presiones (a unas 50 000 atmósferas). De ello se deduce que sólo pueden formarse en el interior de los planetas.

De todos modos, es conveniente advertir que los meteoritos, aparte de haber experimentado la alteración normal durante su recorrido por el universo, han sufrido la importante acción de la atmósfera al producirse su penetración en la Tierra. Por ello, al estudiar este tipo de materiales, es necesario tratar de distinguir entre su propia naturaleza y los efectos sufridos, subsiguientes a su formación.