Últimos pasos do cometa Shoemaker-Levy 9
1994/07/01 Boneta, Jon Andoni | Razkin, Patxi Iturria: Elhuyar aldizkaria
Este mes de xullo, o planeta Júpiter e un cometa chocan terriblemente. Nunca na historia da astronomía púidose ver isto, un choque contra un planeta.
Neste choque, e segundo os últimos cálculos, liberaranse 100 millóns de megatones de enerxía, una cantidade incalculable de enerxía. Como exemplo diremos que esta enerxía é 10 mil veces maior que a de todas as bombas atómicas que tiñamos no noso planeta nos anos 80. Todas as bombas lanzadas durante a Segunda Guerra Mundial, incluídas as atómicas, foron só 2 megatones.
O cometa, hoxe chamado Shoemaker-Levy 9, foi visto por primeira vez polos astrónomos o 25 de marzo de 1993. A partir de entón foron moitos os que miraron leste cometa, xa que o seu sorprendente aspecto espertou a curiosidade dos astrónomos. Aínda que se utilizaron telescopios moi grandes, o Telescopio Espacial Hubble enviou as mellores fotos (Figura 1), onde se atoparon 22 puntos (e non o único, como adoita ser normal en cométalas). Parece que son parte dun cometa que se disolveu polas forzas gravitatorias de Júpiter.
Historia do Cometa
Como é realmente sorprendente atopar este tipo de cometa (con tantos espazos), a rama da astronomía chamada mecánica celeste, cuns computadores incribles, comezou a analizar a historia de leste cometa.
Os primeiros cálculos revelaron un dato sorprendente, confirmado con respecto aos datos enviados posteriormente desde todos os observatorios. Este cometa non ten en ningún caso a órbita do cometa normal, é dicir, ao redor do Sol. Xira ao redor de Júpiter (Figura 2), que en 1970 foi capturado tras un achegamento excesivo ao planeta. A partir de entón o cometa converteuse no satélite anónimo de Júpiter, aínda que aínda se lle coñece como cometa.
Pero parece que este cometa ou satélite contiña uns pequenos imprevistos. En xullo de 1992 pasou tan preto da superficie de Júpiter, onde as forzas mareales estalaron (estas forzas mareales son as forzas gravitatorias). Todos estes datos son proporcionados polo computador e, aínda que non teñen proba directa diso, son bastante fiables.
Cando este cometa desfíxose, empezou a dar a súa última xira, co corazón disolto tentando matarse. A última xira finaliza este mes de xullo. A primeira zona choca o 16 de xullo e a última entra na atmosfera de Júpiter o 22 nesta agonía que durará seis días.
Os datos aínda non están do todo detallados, pero á vista dos datos enviados desde o Jet Propulsion Laboratory de California ao IAU, o primeiro foco choca o 16 de xullo ás 19 h 45 min (UT).
Enerxía do choque
Segundo os datos obtidos a través dos computadores anteriormente mencionados, a velocidade relativa entre o cometa e Júpiter no momento do impacto será de 60 km/s. Coñecendo este dato é fácil medir a enerxía que se liberará. (Baseándonos no principio de conservación da enerxía mecánica sen coñecer este dato, sería posible calculalo, pero non imos empezar a facelo.)
Coñecida esta velocidade, sabemos cal será a enerxía cinética do cometa no momento do choque, que será a enerxía liberada. A fórmula que utilizaremos paira calcular a enerxía cinética é a seguinte: Non = (m . v2) / 2, sendo m a masa do cometa e v a velocidade. Como coñecemos a velocidade, fáltanos masa paira coñecer todos os datos.
Paira o cálculo da masa é necesario coñecer a densidade do cometa, que denominaremos ñ, e o volume. Por tanto, m = ñ · V, e si consideramos que un punto do cometa ten a forma dunha esfera, m =\ · 4 / 3 ·<r3.
Temos problemas paira calcular a densidade. Que densidade podemos tomar? Algún cometa ou asteroide, por exemplo? Ou hai que tomar outra densidade? Os científicos non están de acordo, pero como ten forma de cometa tomaremos a densidade do cometa. Sen dúbida esta pode ser a primeira culpa nos cálculos. Nótese que ñ = 1 g/cm3, pode ser menor (ou maior). Así Non = 1 / 2 · ñ · 4/3 · r3 · v2 = 7,54 · 1021 · r3. Esta fórmula daranos enerxía en xullos se pomos radio en quilómetros.
O máis difícil é apreciar estes radios, xa que nas fotos as zonas aparecen dentro de una nube de po e gas. Ademais, ver cousas tan pequenas a estas distancias non é fácil. Sería como ver una moeda de vinte duros a 4.000 quilómetros en proporción. Dito doutro xeito, sería como ver na lúa a sonda Apolo desde a Terra.
Os últimos cálculos indican que non imos dar conta de como o fixeron, o diámetro máximo da zona máis grande é de 4,3 km. Sendo o radio a metade do diámetro, podemos calcular a enerxía cinética deste núcleo: 7,5 · 1022 xullos. Considerando todos os núcleos ou núcleos, a súa enerxía cinética é de 4,31· 1023 xullos. Hai que dicir que moitos investigadores creen que son máis pequenos.
Paira comprender esta enerxía imos dar algúns exemplos.
A enerxía cinética dun automóbil a cen quilómetros por hora, cunha masa de 1,5 toneladas, será de 5,78 · 105 xullos. O coñecido Boeing 747, cunha masa de 300 toneladas e una velocidade de 1.000 km/h, ten una enerxía cinética de 1· 1010 xullos.
A enerxía que se queima en todo o mundo durante un ano é de 1019 xullos. O lector darase conta de que a enerxía das bromas non é en absoluto. E se o comparamos co terremoto que na Terra son “catastróficos”, verémolo máis claramente. Gutenberg e Ritcher sinalaron que a enerxía do terremoto de magnitude 8 é de 1017 xullos. Todos coñecemos as súas incribles influencias. Sendo a enerxía do maior case un millón de veces maior... Bo. Menos mal que o obxectivo do cometa é Júpiter e non a Terra.
Con todo, comparando as masas, cométaa é moito menor que a de Júpiter. Esta colisión sería coma se una formiga chocase contra o transatlántico Queen Elizabeth (tendo en conta as masas). Por tanto, o choque será grotesco, pero tendo en conta a masa do planeta, non afectará á órbita de Júpiter.
Influencia da colisión na atmosfera de Júpiter
Aínda non está claro cal será o impacto deste choque, sobre todo porque ao entrar á atmosfera non se coñece o comportamento do cometa.
A medida que os corpos entran á atmosfera de Júpiter perden a súa velocidade e convértense nunha bóla de lume xunto á atmosfera circundante (Figura 3).
A fricción cos corpos e a atmosfera circundante permite quentar os gases atmosféricos até 10 mil graos. Isto provocará que una gran masa atmosférica avance cara a rexións máis frías. A medida que a masa ascende, os gases atmosféricos expándense e arrefríanse. Os diferentes compostos presentes nesta masa se condensan formando una gran nube.
Ademais, os científicos non se pon de acordo paira decidir até onde entrarán os corpos. Algúns creen que se desintegrarán na parte superior da atmosfera e outros creen que se desfarán por centos de quilómetros de profundidade.
Doutra banda, dado que a atmosfera é un medio elástico, espérase que a colisión produza una onda elástica, tal e como se aprecia na figura 4 nas simulacións realizadas con computador.
Non será posible ver directamente os choques desde o chan, xa que os choques co noso punto de vista prodúcense na parte traseira de Júpiter. Con todo, nas 4 grandes lúas de Júpiter poderase ver a reflexión da explosión. O impacto da colisión verase mesmo en poucas horas despois do choque, xa que Júpiter xira moi rápido sobre o seu eixo (en dez horas).
Por tanto, durante estes días, ademais dos telescopios terrestres, estará o recentemente reparado Telescopio Espacial Hubble e as sondas Voyager e Galileo mirando a Júpiter. Voyager está moi lonxe, pero el verá o choque directamente, tomando as medidas do brillo do choque. Galileo, pola súa banda, non o verá en directo, pero pola súa posición, verá as zonas do choque uns minutos despois. No entanto, non poderá enviar máis de 100 fotos, xa que ten a antena principal avariada. Todas estas ferramentas permitirán analizar todos os efectos mencionados. Desta forma coñecerase mellor tanto a atmosfera de Júpiter como as estruturas do cometa.
Pode ocorrer na terra?
Dicir non sería mentira. Se a órbita de calquera cometa ou asteroide atravesa a da Terra, poderá chocar coa Terra. E si que suceden este tipo de choques.
Os choques que se producen na maioría dos casos son moi pequenos, aínda que ás veces sexan notables. Tunguska (ver Elhuyar. Ciencia e Técnica, números 66 e 67), cerca do río (en Siberia), por exemplo, en 1908 a parte dunha cometa que contiña 20.000 quilotóns (0,02 megatones, 5.000 millóns de veces menos que o Shoemaker-Levy) estourou o territorio de 2.000 quilómetros cadrados. Este tipo de choques, como o de Siberia, prodúcense una vez a século segundo algúns científicos. Outros, con todo, din que non son tan abundantes. Os choques máis grandes son aínda máis raros, sobre todo porque os cometas ou asteroides pequenos son moito máis numerosos que os grandes.
En poucas ocasións pódese ver un choque tan estraño no noso Sistema Solar. Imos, por tanto, a ver detidamente o impacto deste choque e a gozar das imaxes que emiten os telescopios, xa que non poderemos volver velo.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
