Read Introducción a la ciencia I. Ciencias Físicas Online
Authors: Isaac Asimov
¿No podría ser que un asteroide se viese tan afectado por perturbaciones gravitatorias, que le hiciesen tomar una órbita más allá del cinturón de asteroides durante todo el tiempo? En 1977, el astrónomo norteamericano Charles Kowall detectó un leve puntito de luz que se movía contra el fondo de las estrellas, pero sólo a una tercera parte de la velocidad de Júpiter. Tenía que hallarse en el exterior de la órbita de Júpiter.
Kowall lo siguió durante cierto número de días, elaborando su órbita aproximada, y luego comenzó a buscarlo en unas viejas placas fotográficas. Lo localizó en unas treinta placas, una de las cuales databa de 1895, con lo que tuvo suficientes posiciones para calcular una órbita exacta.
Se trataba de un asteroide de cierto tamaño, tal vez de 200 kilómetros de diámetro. Cuando se halla más cerca del Sol, se encuentra tan próximo del astro como lo está Saturno. En el extremo opuesto de su órbita, se aleja tanto del Sol como Urano. Parece hacer de lanzadera entre Saturno y Urano, aunque a causa de que su órbita está inclinada, no se aproxima demasiado a ninguno de los dos.
Kowall le llamó Quirón, por uno de los centauros (mitad hombre, mitad caballo, en los mitos griegos). Su período de revolución es de 50,7 años, y en este momento se halla en su afelio. En un par de décadas, estará respecto a nosotros a menos de la mitad de esa distancia y podremos verlo con mayor claridad.
Si los asteroides penetran más allá de la órbita de Júpiter, ¿no habría otros que penetrasen más allá de la órbita de Marte, más cerca del Sol?
El primero de tales casos se descubrió el 13 de agosto de 1898 por parte de un astrónomo alemán, Gustav Witt. Detectó el asteroide 433 y vio que su período de revolución era de sólo 1,76 años, es decir, 44 días menos que el de Marte. Por lo tanto, su distancia media del Sol debe ser menor que la de Marte. Al nuevo asteroide se le llamó Eros.
Eros demostró tener más bien una elevada excentricidad orbitaria. En el afelio, está claramente dentro del cinturón de asteroides, pero en el perihelio, se halla a sólo 170 millones de kilómetros del Sol, no mucho más de la distancia de la Tierra al Sol. Dado que su órbita está inclinada respecto de la de la Tierra, no se aproxima a ésta tanto como lo haría si ambas órbitas estuviesen en el mismo plano.
De todos modos, si Eros y la Tierra se encuentran en los puntos apropiados de sus órbitas, la distancia entre ambos será sólo de 23 millones de kilómetros. Esto es un poco más de la mitad de la distancia mínima entre Venus y la Tierra, y significa que, si no contamos a nuestra propia Luna, Eros era, en el momento de su descubrimiento, nuestro más próximo vecino en el espacio.
No es un cuerpo muy grande. A juzgar por los cambios en su brillo, tiene forma de ladrillo, y su diámetro medio es de unos cinco kilómetros. De todos modos, no es una cosa despreciable. Si colisionase con la Tierra, ocurriría una catástrofe inimaginable.
En 1931, Eros se aproximó a un punto distante tan sólo 26 millones de kilómetros de la Tierra, y se estableció un vasto proyecto astronómico para determinar con exactitud su paralaje, por lo que las distancias del Sistema Solar podrían determinarse con mayor exactitud que nunca. El proyecto tuvo éxito, y los resultados no fueron mejorados hasta que los rayos del radar se reflejaron desde Venus.
Un asteroide que se aproxime a la Tierra más que Venus, es denominado (con cierta exageración) rozador de la Tierra. Entre 1898 y 1932, sólo se descubrieron tres rozadores más de la Tierra, y cada uno de ellos se aproximó a nuestro planeta menos que Eros.
Sin embargo, esta marca fue rota el 12 de marzo de 1932, cuando un astrónomo belga, Eugéne Delporte, descubrió el asteroide 1.221, y vio que, aunque su órbita era regular respecto de la de Eros, conseguía aproximarse a 16 millones de kilómetros de la órbita de la Tierra. Llamó al nuevo asteroide Amor (el equivalente latino de Eros).
El 24 de abril de 1932, exactamente seis semanas después, el astrónomo alemán Karl Reinmuth descubrió un asteroide al que llamó Apolo, porque era otro rozador de la Tierra. Se trataba de un asombroso asteroide puesto que, en su perihelio, se halla sólo a 95 millones de kilómetros del Sol. Se mueve no sólo en el interior de la órbita de Marte, sino también dentro de la Tierra, e incluso de la de Venus. Sin embargo, su excentricidad es tan grande que en el afelio está a 353.000.000 de kilómetros del Sol, más lejos de lo que le ocurre a Eros. El período de revolución de Apolo es, por tanto, 18 días más largo que el de Eros. El 15 de mayo de 1932, Apolo se aproximó dentro de los 10.725.000 kilómetros de la Tierra, menos de 30 veces la distancia de la Luna. Apolo posee menos de dos kilómetros de anchura, pero es lo suficientemente grande para que no sea bien venido como «rozador». Desde entonces, cualquier objeto que se aproxime al Sol más de como lo hace Venus, ha sido llamado
objeto Apolo
.
En febrero de 1936, Delporte, que ya había detectado a Amor cuatro años antes, avistó otro rozador de la Tierra al que llamó Adonis. Exactamente unos cuantos días antes de su descubrimiento, Adonis había pasado a sólo 2.475.000 kilómetros de la Tierra, o únicamente poco más de 6,3 veces la distancia de la Luna a nosotros. Y lo que es más, el nuevo rozador de la Tierra tiene un perihelio de 65 millones de kilómetros, ya esa distancia está muy cerca a la órbita de Mercurio. Fue el segundo objeto Apolo descubierto.
En noviembre de 1937, Reinmuth (el descubridor de Apolo), avistó un tercero, al que llamó Hermes. Había pasado a 850.000 kilómetros de la Tierra, sólo un poco más de dos veces la distancia de la Luna. Reinmuth, con los datos de que disponía, calculó una órbita
grosso modo
, según la cual Hermes podía pasar a sólo 313.000 kilómetros de la Tierra (una distancia menor de la que nos separa de la Luna), siempre y cuando Hermes y la Tierra se encontrasen en los puntos apropiados de su órbita. Sin embargo, desde entonces no se ha vuelto a detectar a Hermes.
El 26 de junio de 1949, Baade descubrió el más desacostumbrado de los objetos Apolo. Su período de revolución era de sólo 1,12 años, y su excentricidad orbitaria resultaba la mayor conocida en los asteroides: 0,827. En su afelio, se encuentra a salvo en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter pero, en su perihelio, se aproxima a 28.000.000 de kilómetros del Sol, más cerca que cualquier planeta, incluido Mercurio. Baade llamó a este asteroide Ícaro, según el joven de la mitología griega que, volando por los aires con las alas que había ideado su padre Dédalo, se aproximó demasiado al Sol, con lo que se le fundió la cera que aseguraba las plumas de las alas en su espalda, y se cayó produciéndole la muerte.
Desde 1949, se han descubierto otros objetos Apolo, pero ninguno se ha acercado tanto al Sol como Ícaro. Sin embargo algunos poseen período orbitario de menos de un año y, por lo menos, uno está más cerca, en cada punto de su órbita, del Sol que la Tierra.
Algunos astrónomos estiman que hay en el espacio unos 750 objetos Apolo, con diámetros de un kilómetro y más. Se cree que, en el transcurso de un millón de años, cuatro respetables objetos Apolo han alcanzado la Tierra, tres a Venus, y uno tanto a Mercurio, como a Marte o a la Luna, y siete han visto sus órbitas alteradas de tal forma que todos han abandonado el Sistema Solar. El número de objetos Apolo, sin embargo, no disminuye con el tiempo, por lo que es probable que se añadan otros de vez en cuando a causa de perturbaciones gravitatorias de objetos en el cinturón de asteroides.
Otra clase de miembros del Sistema Solar, puede, llegada la ocasión, aproximarse mucho al Sol. A nuestros ojos parecen objetos neblinosos y de débil luminosidad que se extienden a través del espacio, como ya he mencionado en el capítulo 2, al igual que deshilachadas estrellas con largas colas o serpenteante cabello. En efecto, los antiguos griegos les llamaron
áster kometes
(«estrellas melenudas»), y todavía hoy seguimos llamándoles
cometas
.
A diferencia de las estrellas y de los planetas, los cometas no parecen seguir unas pistas fácilmente previsibles, sino ir y venir sin orden ni regularidad. Dado que la gente en los días precientíficos creía que las estrellas y los planetas influían en los seres humanos, las erráticas idas y venidas de los cometas parecían asociadas con cosas erráticas de la vida: con desastres inesperados, por ejemplo.
No fue hasta 1473 cuando un europeo hizo más que estremecerse cuando un cometa aparecía en el firmamento. En aquel año, un astrónomo alemán, Regiomontano, observó un cometa y siguió su posición contra las estrellas, noche tras noche.
En 1532, dos astrónomos —un italiano llamado Girolamo Fracastorio y un alemán de nombre Pedro Apiano— estudiaron un cometa que apareció aquel año, indicando que su cola siempre señalaba la dirección contraria al Sol.
Luego, en 1577, apareció otro cometa, y Tycho Brahe, al observarlo, trató de determinar la distancia por medio del paralaje. Si se trataba de un fenómeno atmosférico, como Aristóteles había creído, debería tener un paralaje más grande que la Luna. ¡Pero no era así! Su paralaje era demasiado pequeño para medirlo. El cometa se encontraba más allá de la Luna y tenía que ser un objeto astronómico.
¿Pero, por qué los cometas iban y venían con tal irregularidad? Una vez Isaac Newton elaboró la ley de gravitación universal en 1687, pareció claro que los cometas, al igual que los objetos astronómicos del Sistema Solar, deberían encontrarse dentro de la atracción gravitatoria del Sol.
En 1682, había aparecido un cometa, y Edmund Halley, un amigo de Newton, observó su camino a través del cielo. Al repasar otros avistamientos anteriores, pensó que los cometas de 1456, 1531 y 1607 habían seguido un camino parecido. Estos cometas se habían presentado a intervalos de setenta y cinco o setenta y seis años.
Sorprendió a Halley que los cometas girasen en torno del Sol al igual que los planetas, pero en órbitas que son unas elipses en extremo alargadas. Pasan la mayor parte de su tiempo en la enormemente distante porción del afelio de su órbita, donde se encuentran demasiado distantes y demasiado poco luminosos para ser vistos, y luego destellan a través de su porción de perihelio en un tiempo comparativamente breve. Son visibles sólo durante este breve período, y, dado que no pueden observarse durante el resto de su órbita, sus idas y venidas parecen caprichosas.
Halley predijo que el cometa de 1682 regresaría en 1758. No vivió para verlo, pero regresó y fue avistado por primera vez el 25 de diciembre de 1758. Iba un poco atrasado porque la atracción gravitatoria de Júpiter lo había enlentecido al pasar junto a ese planeta. Este cometa en particular ha sido conocido como cometa Halley desde entonces. Volvió de nuevo en 1832, 1910 y 1986. A principios de 1983, los astrónomos, que ya sabían dónde mirar, lo han observado como un objeto en extremo poco luminoso.
Otros cometas han visto calculadas sus órbitas. Se trata todos ellos de cometas de breves períodos, cuyas órbitas completas se encuentran dentro del sistema planetario. Así, el cometa Halley, en su perihelio, se halla sólo a 90.000.000 de kilómetros del Sol, y en este momento se encuentra exactamente dentro de la órbita de Venus. En el afelio, se halla a 5.400.000.000 kilómetros del Sol, y más allá de la órbita de Neptuno.
El cometa con una órbita menor es el cometa Encke, que gira en torno del Sol en 3,3 años. En su perihelio, se halla a 52.000.000 kilómetros del Sol, rivalizando con la aproximación de Mercurio. En el afelio, se encuentra a 627.000.000 de kilómetros del Sol, y dentro de los últimos límites del cinturón de asteroides. Es el único cometa que conocemos cuya órbita se encuentra enteramente dentro de la de Júpiter.
Sin embargo, los cometas de largo período, tienen afelios más allá del sistema planetario y vuelven a los límites interiores del Sistema Solar sólo cada un millón de años, más o menos. En 1973, el astrónomo checo Lajos Kohoutek descubrió un nuevo cometa que, al prometer ser extraordinariamente brillante (pero no lo fue), suscitó un gran interés. En su perihelio se hallaba a sólo 38.500.000 kilómetros del Sol, más cerca de como lo hace Mercurio. Sin embargo, en el afelio (si el cálculo orbitario es correcto), retrocede hasta unos 513.000.000.000 de kilómetros, o 120 veces más lejos del Sol de como se encuentra Neptuno. El cometa Kohoutek completaría una revolución en torno del Sol en 217.000 años. Indudablemente, existen otros cometas cuyas órbitas son aún mayores.
En 1950, Oort sugirió que, en una región que se extiende hacia fuera desde el Sol de 6 a 12 billones de kilómetros (25 veces más lejos de como se encuentra el cometa Kohoutek en el afelio), existen 100 mil millones de pequeños cuerpos con diámetros que son, en su mayor parte, de 800 metros a 8 kilómetros de longitud. Todos ellos constituirían una masa no mayor que una octava parte de la de la Tierra.
Este material es una especie de
capa cometaria
dejada por la nube originaria de polvo y gas que se condensaron hace cinco mil millones de años para formar el Sistema Solar. Los cometas difieren de los asteroides en que, mientras estos últimos son de naturaleza rocosa, los primeros están formados principalmente por materiales helados, que son tan sólidos como las rocas en su extraordinaria distancia del Sol, pero que se evaporarían con facilidad si se encontrasen más cerca de una fuente de calor. (El astrónomo norteamericano Fred Lawrence Whipple fue el primero en sugerir, en 1949, que los cometas son esencialmente objetos helados con tal vez un núcleo rocoso o con gravilla distribuida por todas partes. A esto se le conoce popularmente como
teoría de la bola de nieve
.)
Ordinariamente, los cometas permanecen en sus alejados hogares, girando lentamente en torno del distante Sol con períodos de revolución de millones de años. De vez en cuando, sin embargo, a causa de colisiones o por la influencia gravitatoria de algunas de las estrellas más cercanas, algunos cometas aumentan la velocidad en su muy lenta revolución alrededor del Sol y abandonan el Sistema Solar. Otros se enlentecen y se mueven hacia el Sol, rodeándole y regresando a su posición original, y luego regresan de nuevo. Tales cometas son vistos cuando (y si) entran en el Sistema Solar interior y pasan cerca de la Tierra.
A causa de que los cometas se originan en una capa esférica, pueden presentarse en el Sistema Solar en cualquier ángulo, y es probable que se muevan en dirección retrógrada, así como en otra dirección. El cometa Halley, por ejemplo, se mueve en dirección retrógrada.