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El asteroide 3753 Cruithne,
un curioso compañero de la Tierra


Se sabe ahora que el asteroide vecino a la Tierra 3753 Cruithne es un inusual compañero de nuestro planeta. Este asteroide comparte la órbita de la Tierra con un movimiento organizado en una "coreografía" que le permite permanecer estable y evitar el choque con nuestro mundo.

Esta relación fue revelada en un artículo científico por Paul Wiegert, Kim Innanen y Seppo Mikkola, publicado en la revista científica británica Nature el 12 de junio de 1997. Presentamos abajo una breve descripción, no muy técnica, del movimiento de Cruithne. El recorrido de Cruithne es mucho más complicado que el de un satélite, sin embargo, analizando los diagramas con cuidado se pueden aclarar las dudas.

El movimiento del asteroide 3753 Cruithne

Los asteroides cercanos a la Tierra (Near-Earth asteroids -NEAs-) son nuestros vecinos más cercanos en el Sistema Solar, además de la Luna, ya que algunos de estos objetos pasan más cerca de la Tierra que la distancia a la que se halla la Luna. Estos objetos, con rangos de tamaño que van desde los 30-40 Km (por ejemplo, 1036 Ganymed y 433 Eros) a sólo unos metros, son importantes para comprender la frecuencia de los impactos que ha sufrido la Tierra en el pasado y los que podría sufrir en el presente. También podrían resultar útiles como bases y/o como fuentes de minerales cuando los humanos se muevan en el espacio vecino.

El asteroide vecino 3753 Cruithne posee una órbita inusual, que recorre lo que en la jerga de la mecánica celeste se denomina un trayecto co-órbital con la Tierra (lo que significa que comparte la órbita con ella). Durante años se supo en forma teórica que esta configuración orbital podía existir. La forma de la órbita es de un tipo denominado "horseshoe" (herradura de caballo). El nombre de "órbita de herradura" surge, obviamente, de la forma que tiene.

Un diagrama orbital en "co-rotación" sólo se puede visualizar si el observador se mueve junto al planeta en cuestión, en este caso la Tierra. Hay que imaginar que uno está ubicado por encima del polo norte de la Tierra, siguiéndola a lo largo de su órbita, y observa el recorrido del asteriode desde esta posición privilegiada. El comportamiento inusual del asteroide se hace evidente al observarlo de este modo. Si se pretende visualizar el movimiento en un diagrama fijo, que no rota, se hace mucho más difícil.

Antes de considerar el movimiento de Cruithne, vamos a examinar una situación menos complicada. Abajo vemos el tipo de órbita en herradura más simple que es posible para un asteroide hipotético. Sólo se muestran las órbitas de los planetas interiores del Sistema Solar. Se los ha identificado con su símbolo tradicional y son, desde el Sol hacia fuera: Mercurio (violeta), Venus (verde), la Tierra (celeste) y Marte (rojo). El recorrido del asteroide se ve en amarillo.

 

En esta imagen co-rotante se supone que la Tierra es estacionaria y que nosotros vemos moverse en su vecindad a este asteroide hipotético. Vemos que se aproxima a la Tierra y cuando está suficientemente cerca gira y vuelve sobre su camino, y luego repite el mismo movimiento en el otro extremo. Esta distribución inusual, en la que el encuentro cercano con el planeta no termina en impacto o en una fuerte distorsión de la órbita del asteroide, se llama "en herradura". Obsérvese que el asteroide no gira alrededor de la Tierra, sino que comparte su órbita.

Otra forma de ver esta herradura es imaginar una autopista circular de tres carriles. La Tierra es un gran camión que se mueve a una velocidad contante por el carril central y el asteroide es un automóvil. Cuando va por el carril externo, el automóvil se mueve un poco más despacio que el camión y entonces éste se acerca y lo va alcanzando. Pero justo cuando el camión está por pasarlo, el automóvil se pasa al carril interior y acelera. Entonces se va alejando del camión, pero como el recorrido es circular, se volverían a encontrar, porque el auto alcanzaría al camión por detrás. Cuando esto está por ocurrir, el auto retorna al carril exterior y baja su velocidad, y el ciclo se repite. Esto es lo que ocurre en un diagrama simple en herradura, ambos vehículos comparten la misma autopista, pero de una manera coordinada que evita las colisiones. En realidad la delicada coordinación del asteroide y la Tierra se produce gracias a las leyes de la mecánica celeste, que sólo requieren que se den las condiciones correctas.

Las órbitas en herradura pueden ser más complicadas que lo que se vio arriba. Aunque hasta ahora no se conocen ejemplos en la naturaleza, los estudios teóricos han mostrado que se pueden dar herraduras espiraladas, como la que se ve en la figura de abajo. Volviendo al ejemplo gráfico del automóvil y el camión, aquí el camión (la Tierra) se mueve a una velocidad constante por el carril central pero el automóvil cambia constantemente de carril y de velocidad, de modo que alternadamente se adelanta o se pone detrás en relación con el camión. Igual que en el ejemplo anterior, un asteroide que se mueva en esta configuración sería efectivamente "repelido" por la Tierra en cada aproximación.



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Tag(s) : #CIENCIA y TECNOLOGIA