Asteroides ‘invisibles’ cerca de Venus podrían amenazar a la Tierra en el futuro

Simulaciones indican que objetos hoy indetectables, debido a su posición, podrían colisionar con el planeta en una escala de miles de años. Su observación solo será posible con misiones espaciales específicas

Por José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – Un estudio internacional liderado por investigadores de la Universidad Estadual Paulista (Unesp), en Brasil, identificó una amenaza poco conocida pero potencialmente importante: asteroides que comparten la órbita de Venus y que pueden escapar completamente de las campañas de observación actuales debido a la posición que ocupan en el cielo. Aunque aún no han sido observados, estos objetos podrían impactar la Tierra en escalas de miles de años, con consecuencias capaces de devastar grandes ciudades.

“Nuestro estudio muestra que existe una población de asteroides potencialmente peligrosa que no podemos detectar con los telescopios actuales. Estos objetos orbitan el Sol, pero no forman parte del Cinturón de Asteroides, ubicado entre Marte y Júpiter. En cambio, están mucho más cerca, en resonancia con Venus. Pero son tan difíciles de observar que permanecen invisibles, aun cuando podrían representar un riesgo real de colisión con nuestro planeta en un futuro lejano”, dice a la Agência FAPESP el astrónomo Valerio Carruba, profesor de la Facultad de Ingeniería de la Unesp en el campus de Guaratinguetá (FEG-Unesp) y primer autor del estudio.

Un artículo sobre el tema fue publicado por Carruba y colaboradores en la revista Astronomy & Astrophysics. El trabajo combinó modelado analítico y simulaciones numéricas de largo plazo para rastrear la dinámica de estos objetos y evaluar su capacidad de acercarse peligrosamente a la Tierra.

Los llamados “Asteroides Coorbitales de Venus” giran alrededor del Sol, y no del planeta, pero comparten con él la misma región orbital, con periodos semejantes. “Estos objetos entran en resonancia 1:1 con Venus, lo que significa que completan una vuelta alrededor del Sol en el mismo tiempo que el planeta”, explica el investigador.

A diferencia de los “troyanos de Júpiter”, que tienden a ser más estables, los coorbitales venusinos conocidos hasta ahora son altamente excéntricos e inestables. Alternan entre diferentes configuraciones orbitales, a lo largo de ciclos que duran, en promedio, cerca de 12 mil años. Estas transiciones hacen que el mismo objeto pueda, en un momento, encontrarse en una configuración segura, próxima a Venus, y, en otro, pasar cerca de la Tierra. “Durante esas fases de transición, los asteroides pueden acercarse a distancias extremadamente pequeñas de la órbita terrestre, potencialmente cruzándola”, advierte Carruba.

Cuanto menos excéntrico, más peligroso

El catálogo actual lista apenas 20 asteroides coorbitales de Venus, todos —con excepción de uno— con excentricidad superior a 0.38. Esto significa que sus órbitas los llevan a regiones del cielo más alejadas del Sol, donde son más fácilmente detectados por observatorios terrestres. Sin embargo, los modelos computacionales muestran que debe existir una población mucho mayor de asteroides con menor excentricidad, que permanecerían prácticamente invisibles desde la Tierra. “La ausencia de objetos con excentricidad menor que 0.38 es claramente resultado de un sesgo observacional”, señala el investigador.

El concepto matemático de excentricidad es un parámetro que mide cuánto se alarga una órbita en relación con una circunferencia perfecta. Su valor varía de 0 (órbita circular) hasta cerca de 1 (órbita altamente elíptica). La órbita de la Tierra, por ejemplo, tiene una excentricidad de aproximadamente 0.017, casi circular. En cambio, los asteroides coorbitales de Venus conocidos hasta ahora presentan excentricidades superiores a 0.38, lo que indica trayectorias mucho más alargadas. Los asteroides con menor excentricidad tienden a permanecer más próximos a su órbita media y, por eso, son más difíciles de detectar cuando se encuentran cerca del Sol.

En simulaciones con objetos ficticios, el grupo identificó regiones de riesgo donde asteroides podrían acercarse peligrosamente a la Tierra. Algunos de esos objetos simulados alcanzan valores mínimos de distancia del orden de 5×10⁻⁴⁵ unidades astronómicas, una separación tan pequeña que, estadísticamente, correspondería a impactos casi seguros en escalas de milenios.

“Asteroides de alrededor de 300 metros de diámetro, capaces de formar cráteres de 3 a 4.5 kilómetros y liberar energía equivalente a cientos de megatones, pueden estar ocultos en esa población”, afirma Carruba. “Un impacto en un área densamente poblada causaría devastación a gran escala.”

El estudio analizó la posibilidad de detectar estos objetos desde la Tierra usando el Observatorio Vera Rubin (LSST), recientemente inaugurado en Chile. Pero las simulaciones indican que incluso los asteroides más brillantes solo serían visibles durante ventanas de una a dos semanas, y únicamente si se encontraran a más de 20 grados sobre el horizonte. Además, esas ventanas de visibilidad están separadas por largos periodos sin observación. “Estos asteroides pueden permanecer meses o años invisibles y aparecer solo por pocos días en condiciones muy específicas. Esto los hace prácticamente indetectables con los programas regulares del Vera Rubin”, revela el investigador.

Una alternativa sería utilizar telescopios espaciales orientados hacia regiones próximas al Sol. Misiones como la Neo Surveyor (NASA) y la propuesta Crown (China) podrían detectar asteroides en bajas elongaciones solares desde órbitas cercanas a Venus, ofreciendo una cobertura más amplia y continua. “La defensa planetaria necesita considerar no solo lo que podemos ver, sino también lo que todavía no podemos”, argumenta Carruba.

El origen de los asteroides se ha atribuido antes a la fragmentación, por impacto, de un hipotético planeta de tipo terrestre. Pero, hoy en día, la hipótesis más ampliamente aceptada sobre el origen de los objetos del Cinturón de Asteroides, ubicado entre Marte y Júpiter, es que son remanentes del propio proceso de formación del Sistema Solar. Estos cuerpos rocosos serían fragmentos de planetesimales —los “bloques de construcción” de los planetas— que no lograron unirse para formar un planeta debido a la fuerte influencia gravitatoria de Júpiter, que perturbó las órbitas de los objetos en esa región, impidiendo su coalescencia (el proceso en que terminan fusionándose). Así, el cinturón representaría una especie de “fósil” del disco protoplanetario, que contiene bloques de construcción planetaria en diferentes estados de evolución y composición.

En cuanto a los coorbitales de Venus, se cree que se originaron en el Cinturón Principal y que, debido a complejas interacciones gravitacionales —principalmente con Júpiter y Saturno—, fueron desviados gradualmente hacia órbitas internas, donde habrían sido capturados temporalmente en resonancia con Venus. “Estas capturas son efímeras en la escala de tiempo astronómica, con una duración promedio de cerca de 12 mil años. Y los objetos pueden eventualmente evolucionar hacia trayectorias cercanas a la Tierra o ser expulsados del Sistema Solar”, explica Carruba.

La investigación fue realizada en el marco del Grupo de Dinámica Orbital y Planetología (GDOP) de la Unesp y recibió apoyo de la FAPESP mediante una beca concedida a Gabriel Antonio Caritá, integrante del equipo y actualmente doctorando en el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe).

El artículo The invisible threat: assessing the collisional hazard posed by undiscovered Venus co-orbital asteroids puede leerse en: www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=10.1051/0004-6361/202554320.