Cada año, la
Tierra barre toneladas de polvo de roca y hielo y
otros cuerpos de pocos metros al moverse alrededor de Sol, pero según la
estadística, cada 100 millones de años en
promedio, algún cuerpo de varios kilómetros choca
con ella. Esta estimación se basa en el
famoso cráter de
Chicxulub de cerca de 200 km de diámetro en la
península de Yucatán y en otros
cráteres de impactos algo más antiguos de tamaños
comparables que se han podido identificar en
Sudáfrica y en Canadá; y también en muchos
más cráteres de menor tamaño distribuidos por
toda la superficie de la Tierra.
Se estima que el cráter de Chicxulub lo produjo
un asteroide de unos 10 km que impactó la Tierra a
más de 20 km/s hace unos 60 millones de
años. En las últimas décadas, se ha detectado un grupo de
asteroides de diversos tamaños cuyas órbitas
alrededor del Sol pasan muy cerca o aún cruzan la
órbita de la Tierra. A estos objetos se les llama
“Objetos Cercanos a la Tierra” o NEO, por sus
siglas en inglés. Por lo anterior, no es
sorprendente que haya gran interés en estudiar las
órbitas de los NEO, así como sus tamaños y su
composición. Paralelamente se desarrollan proyectos que investigan cómo desviar un NEO antes de que pueda chocar con la Tierra. Un ejemplo es la misión DART de la NASA cuya nave será impactada contra un asteroide para estudiar qué tanto puede desviarlo.
Gracias al estudio de los cráteres de impacto podemos inferir las propiedades físicas de los cuerpos que los produjeron a través estudios geológicos y modelos computacionales apoyados en impactos de laboratorio y cámaras de alta velocidad.
Los cráteres de mayor interés son los de mayor tamaño como el de
Chicxulub, sin embargo tales impactos son
irreproducibles en un laboratorio, porque las
energías asociadas son miles de millones veces más
grandes que las energías producidas en explosiones
nucleares como las de Hiroshima y Nagasaki. Estas
limitaciones han enfocado la
investigación en obtener ecuaciones
llamadas “leyes de escalamiento”, que permitan
extrapolar lo observado en los experimentos de
laboratorio a dimensiones planetarias. Hasta ahora,
se han derivado leyes de escalamiento usando las
velocidades de impacto más altas posibles (>1
km/s), pero
un estudiante del Posgrado en Ciencias de la
Tierra de la UNAM e investigadores del grupo de
Ciencias Espaciales, recientemente pudieron
demostrar que es posible obtener leyes de
escalamiento con impactos de baja velocidad. Por
ejemplo, impactos en arena con
proyectiles esféricos de hierro y vidrio de pocos
centímetros de diámetro disparados a
decenas de metros por segundo con un cañón
de aire producen cráteres con formas similares a
algunos cráteres de gran escala. El análisis de
estos experimentos y cráteres de baja velocidad
permite obtener leyes de escalamiento con las que
es posible reconstruir el tipo, tamaño y velocidad
de un proyectil como el de Chicxulub y prometen ayudar
en el análisis de diversos cráteres de impacto de gran escala a un bajo costo.
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