¿El asteroide Bennu podría chocar contra la Tierra?

Durante cientos de millones de años, un cúmulo rocoso con punta denominado Bennu ha orbitado el Sol de forma bastante solitaria. El asteroide, de alrededor de medio kilómetro de ancho en su ecuador, no representa una amenaza inmediata para nuestro planeta. Sin embargo, en cientos de años, hay una pequeña posibilidad de que Bennu choque contra la Tierra.

En un nuevo estudio publicado en la revista científica Icarus, los científicos utilizaron datos de la sonda espacial OSIRIS-REx de la NASA para llevar a cabo un cálculo preciso de la órbita de Bennu y su futura proximidad con nuestro planeta. Los investigadores luego analizaron el peligro de un impacto entre hoy y el año 2300. El estudio halló una posibilidad de 1 en 1.750 de una futura colisión en los próximos tres siglos (una probabilidad un poco mayor de la que se estimaba antes).

Casi todos los encuentros más riesgosos con Bennu se darán a finales del siglo XXII o principios del XXIII, y se cree que hay un único y más probable impacto en la tarde del 24 de septiembre de 2182. Ese martes, Bennu tiene una posibilidad de 1 en 2700 de chocar contra la Tierra.

El equipo (liderado por Davide Farnocchia, ingeniero especialista en navegación del Jet Propulsion Laboratory (Laboratorio de Propulsión a Chorro) de la NASA alcanzó su cálculo estimado al ubicar la distancia de Bennu con la Tierra a un rango aproximado de 2 metros una docena de veces entre 2019 y 2020. Ese nivel de precisión es como medir la distancia entre el Empire State y la Torre Eiffel en un rango de unos pocos miles de centímetros.

“Bennu es, con diferencia, el asteroide mejor caracterizado del sistema solar”, señala Dante Lauretta, científico planetario de University of Arizona, principal investigador de OSIRIS-REx y autor sénior del estudio. "Sabemos dónde se va a encontrar en los próximos 100 años, en metros. Ningún otro objeto en el sistema solar tiene dicho nivel de fidelidad respecto de su órbita, ¡ni siquiera la Tierra!".

La científica planetaria de la University of Arizona Amy Mainzer, experta en asteroides cercanos a la Tierra que no participó del estudio, elogió los cálculos "absolutamente precisos” del equipo. "Si quieres poder predecir a dónde irá [un asteroide] en el futuro, esa predicción está completamente determinada por cuán bien puedas medir dónde está hoy", agrega. "Este equipo ha logrado una medición de extrema precisión".

A pesar de que esta posibilidad es mayor, sigue siendo mínima y los riesgos que representa Bennu no deberían alterar a nadie. Hay más de un 99,9 por ciento de probabilidades de que Bennu no golpee la Tierra en los próximos tres siglos y su impacto, en caso de suceder, no provocaría una extinción masiva como sucedió con los dinosaurios y Chicxulub hace 66 millones de años. Es probable que ese asteroide tuviera unos 9,5 kilómetros de diámetro; Bennu mide menos de medio kilómetro de ancho en promedio.

Aun así, una colisión con Bennu sería devastadora a nivel regional. Un impacto tendría la misma energía que más de 1,1 mil millones de toneladas de TNT, aproximadamente dos millones de veces la energía de la devastadora explosión portuaria del año pasado en Beirut, el Líbano.

Cómo localizar un asteroide

Desde el descubrimiento de Bennu en septiembre de 1999, los astrónomos han registrado cuidadosamente la órbita del asteroide con telescopios terrestres, entre ellos el icónico, pero hoy perdido Arecibo Observatory de Puerto Rico. Estos datos les han permitido a los astrónomos predecir la futura ubicación de Bennu de manera bastante precisa durante el próximo siglo.

Bennu se clasifica como “asteroide potencialmente peligroso”, lo que implica que el objeto tiene más de 140 metros de ancho y podría, en teoría, encontrarse a 7,48 millones de kilómetros de la Tierra. Un estudio de 2014 descubrió que el asteroide tenía una posibilidad de 0,037 por ciento de chocar contra la Tierra entre 2175 y 2199.

Pero, hasta ahora, las simulaciones se han encontrado con algunos problemas después de septiembre de 2135. Las predicciones pasadas habían descubierto que Bennu pasaría a entre 120.700 y 531.000 kilómetros de la Tierra en 2135, y era posible que el asteroide se encontrara, en ese momento, más cerca de la Tierra que la Luna. Bennu casi no tiene posibilidades de chocar contra la Tierra después de eso, pero, dependiendo de cuándo y dónde Bennu haga su aproximación más cercana, la gravedad de nuestro planeta podría torcer la órbita del asteroide lo suficiente como para ubicarlo en una trayectoria de colisión futura.

Las simulaciones computarizadas han identificado pequeñas porciones de espacio que Bennu tendría que atravesar para generar un impacto futuro. La pregunta fundamental es si la actual trayectoria de Bennu en 2135 pasará por alguno de estos "ojos de cerradura", que varían de cientos de metros a unos pocos kilómetros de ancho. Para responder esa pregunta, los científicos tienen que trazar un mapa de la actual trayectoria de Bennu (y todo lo que pueda afectar su trayectoria futura) con una precisión sin precedentes.

OSIRIS-REx llegó a Bennu a finales de 2018 en el primer intento de la NASA (y tercero de la humanidad) de buscar muestras de la superficie de un asteroide. Hoy, la sonda espacial, que tomó una muestra polvorienta y rocosa en octubre de 2020, está regresando a la Tierra para dejar el valioso material. Pero antes de recoger la muestra, OSIRIS-REx pasó casi dos años orbitando y estudiando la superficie rocosa de Bennu.

Como la sonda espacial pasó tanto tiempo en el asteroide, Farnocchia y sus colegas pudieron utilizar la información recabada para trazar un mapa preciso de la ubicación del asteroide. Su enfoque tiene el toque de un problema de trigonometría de secundario: si conoces la distancia entre OSIRIS-REx y Bennu, y la distancia entre OSIRIS-REx y la Tierra, puedes descifrar la distancia entre la Tierra y Bennu.

El equipo centró su estudio en periodos en los que los investigadores conocían la posición de OSIRIS-REx respecto de Bennu en un rango de un metro, en base a imágenes que la sonda espacial estaba tomando de la superficie del asteroide. Luego, midieron el tiempo de las señales de radio que se intercambiaron entre OSIRIS-REx y la Tierra en un rango de 15 mil millonésimas de segundo.

Combinar estos datos implicó que el equipo de Farnocchia podía calcular la distancia entre la Tierra y Bennu en un rango de varios metros, a distancias que variaban desde 83 millones a más de 323 millones de kilómetros.

El equipo también utilizó la información de OSIRIS-REx para limitar una fuerza no gravitacional fundamental que actúa sobre Bennu y se la conoce como el efecto Yarkovsky. A medida que la luz solar calienta la superficie de Bennu, esta reemite energía mientras se enfría. Como Bennu rota, el resultado neto es un sutil empujón que actúa sobre el asteroide.

El equipo de Farnocchia ahora puede brindar un cálculo preciso de cómo el efecto Yarkovsky cambia la órbita de Bennu a través del tiempo. En una conferencia de prensa de la NASA el 11 de agosto, Farnocchia observó que esta fuerza es igual al peso de tres uvas en la Tierra; y eso es suficiente para que Bennu se deje llevar unos 284 metros por año.

Un sistema solar arremolinado

Un nuevo estudio halló que, en 2135, Bennu se acercará alrededor de 198.000 kilómetros a la superficie de la Tierra, 9.000 kilómetros más o menos, un cálculo mucho más preciso que los anteriores. Aunque este descubrimiento descarta muchos ojos de cerradura gravitacionales previamente identificados, algunos de estos (y las trayectorias de colisión futuras) siguen cayendo dentro del margen de error de la órbita. Desde allí, el equipo pudo revisar sus cálculos en relación al riesgo de colisión de Bennu.

La persistente incertidumbre sobre la trayectoria futura de la roca espacial no surge del asteroide ni de la información de OSIRIS-REx. Proviene del resto del sistema solar.

Cuando Farnocchia y sus colegas llevaron a cabo las simulaciones, tuvieron que representar demasiados factores, entre ellos cómo la luz solar calentaba a Bennu y cómo cientos de otros objetos en el sistema solar, incluso algunos tan lejanos como Plutón, remolcaban gravitacionalmente al asteroide. El problema es que los investigadores tuvieron que estimar las masas de la mayoría de los objetos de un grupo fundamental: los 343 cuerpos más grandes en el cinturón de asteroides.

"Me sorprende que otros asteroides tengan algún tipo de influencia", explica Lauretta. Una vez que las otras fuentes de error sean lo suficientemente pequeñas, "estos efectos aparecerán y no lo podrás creer".

Las misiones futuras podrían ayudar a refinar estos cálculos. La próxima misión Near-Earth Object (NEO) Surveyor de la NASA, programada para su lanzamiento en 2026, es un telescopio infrarrojo espacial diseñado para buscar las firmas térmicas de los asteroides que pueden utilizarse para estimar su tamaño. Se espera que el telescopio descubra cientos de miles de asteroides más, así como también que brinde una mejor información de los asteroides que ya se han descubierto.

"Quieres conocer lo máximo posible sobre la mayor cantidad de objetos que hay allá afuera, así puedes tener una idea razonable de lo que podría suceder", explica Mainzer, investigadora principal de NEO Surveyor.

Mainzer y Lauretta agregan que enviar más naves espaciales a más asteroides podría ayudar y OSIRIS-REx está preparada para sumarse a la iniciativa. En septiembre de 2023, la sonda pasará por la Tierra, arrojará una cápsula repleta de muestras de Bennu en el desierto de Utah y continuará su viaje por el sistema solar. Hasta ahora, el equipo de Lauretta ha descubierto solo un posible objeto para OSIRIS-REx: el asteroide Apophis, cercano a la Tierra que se aproximará a nuestro planeta en abril de 2029.

La Tierra está a salvo de Apophis por lo menos durante el próximo siglo. Sin embargo, dejando de lado los riesgos para nuestro planeta, visitar mundos como Apophis les dará a los científicos nuevas vistas y terrenos que explorar, y una idea más amplia de la historia del sistema solar.

La humanidad tiene más de un siglo para seguir monitoreando el riesgo que representa Bennu para la Tierra y para modificar ese riesgo si fuera necesario. Las agencias espaciales ya están probando los procedimientos y las tecnologías necesarias para neutralizar la amenaza de un asteroide. En 2022, el satélite artificial DART de la NASA se estrellará contra otro satélite de 170 metros que está orbitando el asteroide cercano a la Tierra, con el objetivo de alterar la órbita del primero.

Si la humanidad se ve amenazada por el impacto de un asteroide en el futuro, las mayores versiones de estos "impactadores cinéticos" podrían usarse para empujar al asteroide a una órbita segura ya que tenemos, al menos, varios años por delante antes de la supuesta colisión. Mainzer concluye que, para los objetos como Bennu que se descubrieron casi 200 años antes de un posible impacto, la humanidad tiene "montones, pero montones de opciones".