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domingo, mayo 19, 2013

Post Vintage (52): La última defensa

Las mareas gravitatorias marcan un límite s allá del cual cualquier cuerpo de tamaño planetario sería despedazado antes de poder chocar con la Tierra.

La imagen del "fin del mundo" en forma de un planeta errante chocando con la Tierra es un tema presente en muchas obras de ciencia-ficción, y como no, en algunas profecías apocalípticas. La idea es simple, ambos se cruzan en sus respectivos viajes alrededor del Sol y colisionan con consecuencias fatales. Afortunadamente las cosas no son asi de básicas ni la interacción entre cuerpos espaciales el equivalente al una mesa de billar. La misma fruerza de gravedad terrestre crea una "barrera" ante cuerpos de gran tamaño: El Limite de Roche.

Propuesto en 1848 por el astrónomo frances Édouard Roche, este marca el punto a partir del cual un cuerpo que se dirigiera hacia nosotros se desintegraría como consecuencia de fuerzas de marea producida por la gravedad terrestre, ya que a medida que la distancia se fuera reduciendo esta última tiraría con mayor fuerza del hemisferio más cercano a nosotros que no del opuesto, y al cruzar el "punto sin retorno" la diferencia sería ya tan grande que el cuerpo sería literalmente despedazado, formando un anillo de restos alrededor nuestro. Como ejemplo, La Luna no podría chocar con nosotros, ya que sería destruida antes.

De la misma manera, este límite marca el punto a partir del cual es imposible que se forme ningún cuerpo por acreacción de otros más pequeños, y es la razón por la cual se mantienen estables los anillos de Saturno, ya que de lo contrario colapsarían rapidamente para formar una nueva luna. Es más, posiblemente nacieron de la destrucción de algún satélite que se acercó demasiado, conviertiendo al señor de los anillos planetario en el ejemplo más espectacular de este fenómeno.

Evidentemente el momento de la destrucción dependen también de las características físicas del objeto, como puede ser densidad, tamaño, composición,rotación y velocidad. Si es un mundo rocoso y rígido se despedazara mas tarde que si tiene una constitucián más cercana al líquido, y si tiene mayor cohesión resistirá mas que uno debil estructuralmente, como puede ser un cometa. Eso es precisamente lo que le ocurrió a Shoemaker-Levy 9.

También existe un tamaño mínimo para que esta "defensa" sea efectiva, por debajo del cual la diferencia de atracción entre los distintos puntos del objeto no sería suficiente para provocar su fragmentación. Como ejemplo de esto tenemos el caso de algunas lunas Jovianas (Adrastea, de 129 Kilómetros de diámetro y Metis, de 43) que sobreviven sin problemas dentro del area delimitada por el "limite de Roche" de Júpiter. Si hubieran sido mayores no habrían escapado de su destino.

Las mareas gravitatorias representan la última defensa planetaria, capaz de hacer frente a cuerpos de tamaño planetario, menores que la propia Tierra pero lo bastante grandes para representar un peligro real para su propia existencia física. No así contra asteroides, demasiado pequeños para sucumbir. No deja de tener su lógica: De esto último se puede recuperar, de lo primero evidentemente no.

Un cuerpo planetario se aproxima a otro, pero antes de que puedan colisionar las maréas gravitatorias del mayor de ellos provoca la destrucción del intruso. 

¿Qué es el Límite de Roche?

7 comentarios:

Anónimo dijo...

Pero que se despedaze no implica que cambie la órbita y no colicione... coliciona lo mismo pero en pedazos.
Para formar un anillo alrededor del planeta el objeto o luna tiene que estar en órbita... si está en trayectora de colisión no hay mucho que hacer.
Decile al Shomaker Levi

Saludos.

Tokaidin dijo...

Depende de la velocidad, trayectoria y composición. En caso de una aproximación directa y a gran velocidad no te falta razón, ya que la fragmentación no evitaría el impacto de muchos de dichos fragmentos, que seguirían la misma órbita que el cuerpo original.

No sería ese el caso si las respectivas órbitas, independientemente de su velocidad real, implicara una baja velocidad relativa entre ellos, lo que permitiría la total fragmentación del objeto y formación de un anillo de restos. Como ocurriría en el caso de La Luna o como posiblemente ocurrió en Saturno.

En el caso de Shomaker Levi es que el cometa estaba ya en órbita alrededor de Júpiter (lo que nunca se había visto anteriormente), por lo que su fragmentación no podía impedir un destino inevitable debido a su órbita.



Unknown dijo...

Entonces... ¿Como explicaria eso la teoría de la formación de la luna por el choque con un cuerpo del tamaño de Marte actual? No sé, hay algo que no termina de cuadrarme..

Tokaidin dijo...

Se explicaría se se trató de un impacto más directo, la primera opción, algo que debió ser bastante habitual en los caóticos inicios del Sistema Solar. Los planetas actuales podrían ser considerados los supervivientes de esos tiempos iniciales, con otros que se perdieron en el olvido en colisiones de todo tipo.

Anónimo dijo...

Si tiene trayectoria de impacto impacta, no veo como el efecto de marea pueda modificar esto.
Yo pensaría mas bien al contrario, que objetos grandes que pasen muy cerca pierdan algo de su masa que pueda terminar orbitando el planeta o impactando.

No entiendo porque la Luna no podría impactar contra la Tierra, en todo caso no podría en una sola pieza, pero si pierde velocidad... en una o varias piezas, cae..

Sobre los anillos de Saturno se dice que no durarían más de algunos millones de años... si eso es así, es porque no son estables y decaen en la orbita.

Saludos.

Anónimo dijo...

Siguiendo comentario.

No me convence, ya que los fragmentos no se alejarían del centro de masa, como sería requerido para evitar la colisión sinó que serían atraidos por el mismo... salvo me esté perdiendo de algo.

Saludos.

Tokaidin dijo...

En el caso de la Luna, que se aproximaría siguiendo una espiral (como ocurre en la realidad, aunque en dirección contraria) una vez superado el límite de Roche los fragmetos se irían dispersando, ya que los más próximos a La Tierra se moverían más rápidamente que los más alejados, hasta formar un anillo de restos. Evidentemente parte de los cuales terminarían impactando contra ella con el paso del tiempo, aunque su magnitud dependería del grado de fragmentación y si las colisiones mutuas terminaran por reducirlo a escombros de pequeño tamaño, como posiblemente ocurrió con los anillos de Saturno.

Algo como esto (no es una simulación mía, pero creo que es bastante interesante)

http://www.youtube.com/watch?v=Jg8mYoBW400

Sobre los anillos de Saturno su estructura parece tan delicada y depende de ciertos equilibrios gavitatorios muy concreto que resulta dificil pensar en algo de larga duración (a escala planetaria).