¡Impacto en la Luna!

posted by administrador on Mié, 01/30/2019 - 09:04
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El pasado lunes 21 de enero de 2019 tuvo lugar el único eclipse total de Luna de este año.  El eclipse fue visible desde todo el continente americano, el norte de África y gran parte de Europa.  Se calcula que una de cada cuatro personas vivas en el planeta podía ver este fenómeno astronómico que ocurrió en la mitad de la noche del domingo (para América) y en la madrugada para Europa y Africa.
 
Pero este eclipse fue más especial que otros ocurridos y registrados por millones en años anteriores.  Hacia el inicio de la totalidad (cuando la Luna es cubierta completamente por la sombra de la Tierra), observadores que seguían el fenómeno en Internet (hoy se transmiten eventos como estos en línea) o lo miraban directamente con sus propios equipos, anunciaron en foros en línea que habían observado un breve estallido luminoso cerca a uno de los bordes de la Luna.
 
Imagen del estallido en la Luna durante el inicio de la totalidad del eclipse del pasado 21 de enero de 2019,
captada por la cámara del Observatorio LaLoma en San Vicente Ferrer (Antioquia, Colombia).
Foto: Jonathan Ospina (CAMO), Mauricio Gaviria y Sergio López.
 
 
Inmediatamente las alarmas se encendieron para algunos de los astrónomos profesionales que trabajan en el mundo cazando este tipo de eventos lunares.  Uno de ellos es José Madiedo de la Universidad de Huelva en España, que dirige el denominado “Sistema de Análisis y Detección de Impactos Lunares” (MIDAS, por su sigla en inglés).   Poco después del anuncio en redes, el profesor Madiedo verificó los datos del sistema MIDAS y comprobó lo que se rumoraba en Internet: algo había impactado a la Luna mientras millones observaban el eclipse aquella noche.
 
Como en muchas partes del continente Americano, Africa y Europa, en Colombia y República Dominicana, cientos de aficionados registraban a aquella hora, tanto en video como con fotografías, el inicio del eclipse.  
 
En San Vicente Ferrer (departamento de Antioquia, Colombia), un equipo encabezado por Mauricio Gaviria (director del observatorio LaLoma, que cuenta con el telescopio más grande en Colombia, un reflector de 63.5 cm de apertura) y Jonathan Ospina, un reconocido experto en astrofotografía y equipos astronómicos de la ciudad de Medellín, registraron, sin saberlo en su momento, el impacto contra la Luna.
 
Por su parte, en Santo Domingo, República Dominicana, Fritz Pichardo, reconocido astrofotógrafo y miembro de la Sociedad Astronómica Dominicana (Astrodom), tomaba desde el observatorio en su casa, imágenes del evento con varios de los equipos con los que cuenta.  Sin saberlo también en aquel momento, en al menos una de sus imágenes quedaría registrado el fenómeno.
 
Imagen del estallido en la Luna durante el inicio de la totalidad del eclipse del pasado 21 de enero de 2019,
captada por la cámara de Fritz Pichardo en Santo Domingo República Dominicana.
 
 
Astrónomos de la Universidad de Antioquia, liderados por el Profesor Jorge I. Zuluaga, cofundador del pregrado de Astronomía de la misma Universidad y quien en 2013 había analizado las imágenes de un impacto contra la atmósfera de la Tierra captadas por cámaras de vigilancia en Rusia, se interesaron inmediatamente en el anuncio de que el impacto lunar había sido registrado por los aficionados en República Dominicana y Colombia.  
 
En menos de un día se organizó un equipo conformado tanto por profesionales como por aficionados de ambos países, que tenía por objetivo realizar uno de los primeros análisis científicos del evento.  
 
El 28 de enero de 2019, a solo una semana del impacto, sus resultados se hicieron públicos en los arXiv (una base de datos de manuscritos científicos en preparación o publicados).  Su trabajo además ha sido sometido para publicación en una revista especializada.
 
El impacto, naturalmente, tiene un gran interés científico.  Aunque la Luna es “golpeada” permanentemente (se calcula que cada hora un pequeño trozo de roca espacial impacta contra su desprotegida superficie), el hecho de que este impacto ocurriera en la mitad de un fenómeno observado por millones, ofrece una oportunidad única para estudiarlo en detalle.
 
“Algo así no sucedía posiblemente desde el siglo 12 cuando un grupo de monjes ingleses observaron juntos lo que ellos describieron como fuego, brasas calientes y chispas” señala el Profesor Pablo Cuartas, cofundador del pregrado de Astronomía de la Universidad de Antioquia y uno de los coautores de este trabajo. Y agrega “Aunque en esta ocasión el impacto no tuvo la energía de aquel, fue suficiente para que profesionales y aficionados del mundo se emocionaran ante el espectáculo.”
 
El análisis de las imágenes (que incluyó también un video capturado por un observatorio móvil del reconocido sitio web timeanddate.com y que se encontraba en esta ocasión en la ciudad de Ouarzazate, Marruecos) reveló las primeras pistas sobre la procedencia y naturaleza del objeto que impactó la Luna.   
 
Según los astrónomos colombianos y dominicanos, el estallido de luz observado en la Luna fue producido cuando un meteoroide (que es el nombre técnico de estas rocas) del tamaño de una pelota (10-27 cm) y que pesaba entre 7 y 40 kg, se estrelló contra la superficie de nuestro satélite a una velocidad de alrededor de 47,000 km/h.  El impacto produjo una nube de material caliente y brillante que se expandió rápidamente y en menos de un tercio de segundo desapareció.  Si las estimaciones presentadas son correctas, en el lugar del impacto, debió quedar un cráter con más de 5 metros de diámetro que podría ser observado en el futuro por una nave de prospección lunar.
 
Karls Peña, miembro de la Sociedad Astronómica Dominicana y coautor del trabajo señala que "las redes sociales y el acceso fácil a la tecnología, nos han acercado a todos a las ciencias (especialmente a los no expertos)" y agrega "esfuerzos como este, en el que profesionales y aficionados de distintos lugares del mundo trabajan juntos por el avance del conocimiento humano, son una manera muy efectiva de despertar el interés por la investigación científica en nuestros jóvenes". Sobre la ciencia astronómica en su país comenta como este trabajo en particular "da la oportunidad a República Dominicana, que tiene una comunidad vibrante y activa de aficionados a la astronomía, de aportar su granito de arena para el desarrollo de la astronomía".
 
Uno de los elementos diferenciadores del trabajo de este equipo, fue el uso de una novedosa técnica para estudiar la procedencia de objetos impactores en el sistema solar, desarrollada por el profesor Zuluaga y su entonces estudiante de Doctorado, Mario Sucerquia.  La técnica, conocida como “trazado de rayos gravitacional”, que se inspira en los métodos que se usan para crear imágenes fotorrealistas en películas animadas,  permite calcular la probabilidad de que la roca haya llegado de una cierta dirección en el espacio y con una cierta rapidez.  Fue precisamente así que estimaron la velocidad a la que impactó la roca contra la Luna (que normalmente se asume como un promedio de la de todas las rocas que impactan contra la Tierra y nuestro satélite).
 
Como un resultado adicional, el equipo dominicano y colombiano, estiman que la roca que golpeó la Luna durante el eclipse, podría haber tenido una órbita interior a la órbita de la Tierra (como la que tienen un grupo de asteroides conocido como los Atens) y se habría precipitado hacia la Luna procedente del cielo desde la dirección de la constelación del Escorpión o desde algún punto en la constelación del Cincel.  Lamentablemente no es posible verificar estos resultados particulares (por su pequeño tamaño no hay ningún registro de la roca mientras se aproximaba a la Luna). Aún así, la posibilidad de aprender tantos detalles sobre el fenómeno muestra el poder de la técnica de trazado de rayos desarrollada por los investigadores de la Universidad de Antioquia.
 
En las siguientes semanas y meses se espera que otros equipos de profesionales en el mundo, incluyendo naturalmente los del Profesor Madiedo que opera el sistema MIDAS, publiquen sus propios resultados y confirmen o corrijan las predicciones de los astrónomos colombianos y dominicanos.
 
“En la Universidad de Antioquia hemos promovido la ciencia hecha con y por el público, y esta vez no fue la excepción” recuerda el profesor Cuartas, y agrega “trabajamos conjuntamente con los aficionados para tratar de contar la maravillosa historia de este nuevo impacto sobre la Luna”.
 
Sergio López, Ingeniero Colombiano, Diplomado en Astronomía, también coautor del estudio señala “que ejercicios como éste son de valor inestimable en la formación de nuevos científicos así como para concientizar al público de que no ser profesional en estas materias no es un obstáculo insalvable para hacer alguna pequeña contribución en la empresa colectiva humana que llamamos ciencia.”
 

Ubicación precisa del impacto en la superficie Lunar (mancha roja) determinada por el equipo de astrónomos dominicano y colombiano.
 
Fe de erratas [Febrero 1, 2019]:
  • Gracias a la retroalimentación de expertos que vieron el artículo original, encontramos un pequeño error en nuestras fórmulas que hemos corregido en la última versión del manuscrito.  Este error no modifica sustancialmente las conclusiones del trabajo pero si los valores de la masa y el diámetro del objeto y el cráter.  En lugar de 20-120 kg la masa sería 7-40 kg.  En lugar de 20-50 cm el diámetro sería de 10-27 cm.  Y el cráter en lugar de 7-15 metros sería 5-10 metros.  Los cambios se han resaltado en rojo.  El manuscrito corregido se encuentra en el arXiv.
     
Fuentes originales:
  • “Location, orbit and energy of a meteoroid impacting the moon during the Lunar Eclipse of January 21, 2019”, Jorge I. Zuluaga, Pablo A. Cuartas-Restrepo, Jonathan Ospina, Fritz Pichardo, Sergio A. Lopez, Karls Pena, J. Mauricio Gaviria-Posada [https://arxiv.org/abs/1901.09573]
  • Datos y software desarrollado para el trabajo: https://github.com/seap-udea/MoonFlashes

Otras fuentes:

  • Sobre el método de trazado de rayos gravitacional ver el comunicado de prensa: "¿Dónde ocurrirá el próximo 'Chelyabinsk'?".
  • Zuluaga, J. I., & Sucerquia, M. (2018). Towards a theoretical determination of the geographical probability distribution of meteoroid impacts on Earth. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 477(2), 1970-1983 [doi: 10.1093/mnras/sty702].
 
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