¿Puede un cambio en la órbita salvar al planeta Tierra?

¿Puede un cambio en la órbita salvar al planeta Tierra?

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¿Puede un cambio en la órbita salvar al planeta Tierra?

Una ilustración de la Tierra y el Sol en el sistema solar.para el día de juego/iStock

Un apocalipsis global podría estar más cerca de lo que piensas.

Según los astrónomos, en unos cinco mil millones de años, el sol se quedará sin hidrógeno en su núcleo por completo y se expandirá, posiblemente engullendo la tierra . Ese es un futuro brillante que no quieres. El CEO de SpaceX, Elon Musk, tuiteó recientemente que la expansión del Sol resultaría en la extinción de toda la vida en el planeta, haciendo que la vida interplanetaria sea una necesidad. Musk dijo esto en respuesta a una advertencia en papel sobre la extinción masiva causada por la actividad humana , argumentando la necesidad de trabajar en formas de salir del mundo. Sin embargo, aunque todavía no tenemos la tecnología para vivir en otros mundos, es posible que tengamos una catástrofe más inmediata a la mano: el cambio climático y el calentamiento global.

La emisión de gases de efecto invernadero ha alterado significativamente el patrón de temperatura y clima de nuestro planeta. Según seis conjuntos de datos internacionales líderes consolidados por la Organización Meteorológica Mundial, 2021 fue uno de los siete años más cálidos registrados. Y estos siete años más cálidos han ocurrido desde 2015, con 2016, 2019 y 2020 constituyendo los tres primeros. Un fuerte evento de El Niño ocurrido en 2016 también contribuyó a registrar el calentamiento global promedio.  Los científicos predicen que el aumento de la concentración de gases de efecto invernadero seguirá provocando un aumento significativo de la temperatura, posiblemente incluso derritiendo gran parte del hielo polar. Y también hay otra preocupación: la cantidad de energía que llega a la Tierra aumenta muy lentamente con el tiempo .. Este aumento eventualmente causará problemas severos para la Tierra, causando que el planeta algún día se caliente tanto que los océanos de la Tierra hiervan.

Actualmente, las políticas vigentes para prevenir el calentamiento global giran en torno a la disminución del consumo de combustibles fósiles y la inversión en fuentes de energía más ecológicas y limpias. A pesar de varias promesas de este tipo para frenar el cambio climático, los expertos creen que el Acuerdo de París no será suficiente para evitar que la temperatura media mundial suba a 2,7 °Fahrenheit (1,5 °Celcius) o más. 

Ahora, Sohrab Rahvar, astrónomo y profesor de Física en la Universidad Tecnológica de Sharif, Irán, decidió asumir los desafíos de un planeta que se calienta y un sol más luminoso. En un documento de preimpresión que aún no ha sido revisado por pares , Rahvar ha hecho una propuesta sobre una forma de disminuir la temperatura global de nuestro planeta. Usando la asistencia de la gravedad de los asteroides, el artículo de Rahvar sugiere que podemos aumentar la distancia orbital de la Tierra desde el Sol, moviendo el planeta a una posición más fría. 

¿Que qué?

Asteroide en curso de colisión con la Tierra.
Asteroide en curso de colisión con la Tierra. Fuente: 3000ad/iStock

Una cosa con la que generalmente hemos pensado que podemos contar es con la estabilidad de la órbita de la Tierra. Según un artículo de Big Think , durante los últimos 4500 millones de años, la trayectoria orbital de la Tierra alrededor del sol se ha mantenido prácticamente sin cambios, incluso frente a los impactos de meteoritos gigantes, la formación de lunas y la continua ralentización de la rotación de nuestro planeta.

Existe una posibilidad superior al 99 por ciento de que la órbita de la Tierra continúe sin cambios . Sin embargo, esto podría conducir a una calamidad eventualmente inevitable para todo el planeta.

El artículo preliminar de Rahvar propone una operación que utiliza el mecanismo de asistencia por gravedad del movimiento de sobrevuelo de los asteroides cerca de la Tierra. Para elaborar, Rahvar sugiere manipular la órbita de los asteroides en el cinturón de asteroides usando velas solares y motores de propulsión para guiarlos  hacia la órbita de Marte .

El efecto de la dispersión gravitacional, donde un objeto grande puede dispersar a uno más pequeño y, por lo tanto, crear una fuerza resultante igual y opuesta sobre sí mismo, podría usarse para aumentar la distancia orbital de la Tierra, lo que en consecuencia enfriaría la temperatura de la Tierra. Ahora, si bien esto suena como una idea grandiosa y emocionante, impulsar la Tierra a otra órbita ha sido solo una de las innumerables soluciones propuestas para contrarrestar el cambio climático. Más como un Plan Z, de verdad.

En la preimpresión, Rahvar calcula el aumento de la distancia orbital de la Tierra para cada dispersión e investiga la viabilidad de realizar este proyecto. ¿Mucho práctico?

Pero espera, ¿qué es la asistencia por gravedad y cómo se puede implementar?

Rahvar sugiere mover los asteroides usando la asistencia de la gravedad. Esto fue propuesto por primera vez por los pioneros de los vuelos espaciales Friedrich Zander y Yuri Kondratyuk en sus artículos publicados en 1925 y 1938, respectivamente. La maniobra de asistencia por gravedad es una técnica en la que una nave espacial cambia su energía orbital y su momento angular al acercarse a un cuerpo celeste, utilizando la gravedad del cuerpo como una honda. Da como resultado una gran reducción en el uso de combustible y el tiempo de vuelo. Fue implementado por primera vez en 1959 por la sonda soviética Luna 3 en su misión de fotografiar el lado oculto de la luna de la Tierra. Desde entonces, varias sondas interplanetarias, incluidas las Voyagers, Mariner o Galileo, han aplicado la técnica por este motivo.

La mayoría de los asteroides del sistema solar se mueven en el mismo plano que los planetas,  dentro de los 3 grados de la eclíptica . Una gran cantidad de asteroides que están más cerca de nosotros se encuentran en el cinturón de asteroides, presente entre las órbitas de Marte y Júpiter. Para tener la interacción gravitacional de los asteroides con la tierra, la distancia orbital entre ellos y el sol debe reducirse. Para ello, el autor sugiere el uso de velas solares. En el método propuesto, la velocidad orbital de varios asteroides en el cinturón se reduciría utilizando velas solares para proporcionar una acción de frenado, moviendo los asteroides a órbitas más bajas. 

Una nave espacial de vela solar tiene enormes velas reflectantes que capturan el impulso de los fotones de luz del Sol y utilizan ese impulso para impulsar la nave espacial hacia adelante. La vela solar se uniría a los asteroides identificados y se usaría para reducir la velocidad y disminuir la velocidad orbital de los asteroides. El resultado sería un movimiento en espiral de los asteroides hacia las órbitas inferiores.

La teoría de Rahvar es que cuando estos asteroides pasen por la Tierra , su atracción gravitacional provocaría un ligero arrastre en la Tierra, sacándola de su órbita actual y colocándola en una nueva muy lejana. Esto colocaría a la Tierra en una posición más alejada del sol, disminuyendo la temperatura general de la superficie de la Tierra.

Los planes para cambiar la órbita comenzaron hace décadas.

En 2001, un grupo de astrónomos e ingenieros del  Centro de Investigación Ames de la NASA en California  insinuó la idea de que se podrían agregar otros seis mil millones de años a la vida útil de nuestro planeta, duplicando así su vida útil, al mover el planeta a un lugar más fresco. .

¿Su idea? Los científicos utilizan las mismas técnicas para desviar asteroides o cometas que se dirigen hacia la Tierra. El Dr. Gregory Laughlin, actualmente profesor de astronomía, director de estudios de pregrado en la Universidad de Yale, y sus colegas Don Korycansky y Fred Adams propusieron un plan que consiste en dirigir cuidadosamente un cometa o asteroide para que pase cerca de nuestro planeta y transfiera algunos de su energía gravitacional a la Tierra.

En una entrevista con The Guardian , Laughlin dijo: «Como resultado, la velocidad orbital de la Tierra aumentaría y nos moveríamos a una órbita más alta lejos del Sol».

Después de pasar por la Tierra, el cometa sería dirigido para pasar cerca de Júpiter o Saturno, donde ocurriría el proceso inverso. El cometa recogería energía de estos planetas. Su órbita lo traería de regreso a la Tierra y el proceso se repetiría. «Todo lo que tienes que hacer es atar un cohete químico a un asteroide o cometa y dispararlo en el momento justo. Es ciencia espacial básica», dijo Laughlin a The Guardian .

Sin embargo, el grupo reconoció las deficiencias del plan, que podrían tener consecuencias drásticas. Dirigir el asteroide o el cometa hacia la Tierra requeriría cálculos muy precisos. El más mínimo error de cálculo en órbita podría dispararlo directamente al planeta. En su artículo en Astrofísica y ciencia espacial , los investigadores afirmaron: «La colisión de un objeto de 100 kilómetros de diámetro con la Tierra a velocidad cósmica esterilizaría la biosfera de manera más efectiva, al menos hasta el nivel de las bacterias. No se puede exagerar el peligro. «

Avance rápido hasta 2019, un artículo en The Conversation de  Matteo Ceriotti , profesor de ingeniería de sistemas espaciales en la  Universidad de Glasgow, sugirió un plan similar para realizar una honda gravitacional para mover la Tierra a otra órbita. Con un diseño de trayectoria preciso, el método sugiere que «un cuerpo pequeño puede salir de su órbita y, como resultado, pasar junto a la Tierra, proporcionando un impulso mucho mayor a nuestro planeta. Aunque la idea parece fascinante, se ha estimado que Se requiere un millón de pases cercanos de asteroides para mantenerse al día con la expansión del sol».

Otro artículo reciente en Big Think sugirió usar un propulsor gigante colocado en el Polo Sur.

Lanzar la Tierra a una órbita más alta requiere una gran cantidad de energía. El artículo sugiere que la misma física que funciona para lanzar un cohete al espacio también funcionaría para lanzar la Tierra a una órbita más alta. Uno necesita aplicar un empuje que cambie el impulso de la Tierra en una dirección positiva que eventualmente nos impulsaría más lejos del sol. El propulsor recolectaría energía del Sol, tal vez usando  una matriz colectora solar, luego convertiría la energía en empuje, luego aplicaría ese empuje para cambiar el impulso de la Tierra y alejarnos más del sol.

Idealmente, el propulsor debería apuntar para empujar la Tierra en la dirección en la que ya se está moviendo. Sin embargo, eso sería muy difícil de manejar en un planeta en rotación rápida y continua. El artículo sugiere, en cambio, que el propulsor debe dispararse continuamente, «bajo el supuesto de que uno podría reunir, controlar, transportar y convertir esa energía en trabajo utilizable».

El resultado es que la Tierra comenzaría a acelerarse y sería impulsada a una órbita más alta. A medida que la energía cinética aumenta a través del empuje continuo, «nos ayudará a sacarnos del pozo de potencial gravitacional del Sol. Eso nos llevaría a una mayor distancia orbital y nos permitiría disminuir lentamente el flujo de la radiación solar que golpea nuestro planeta». , según el artículo.

Incluso los políticos han propuesto un cambio en la órbita, aunque sin mucho conocimiento o comprensión científica. En una audiencia en el Congreso en junio de 2021, el representante republicano Louie Gohmert de Texas, quien es un escéptico climático que una vez argumentó que el calentamiento global era algo bueno ya que permitiría a las personas «cultivar más plantas «, también le preguntó a un funcionario del Servicio Forestal de EE. UU. si su organización o la Oficina de Administración de Tierras podrían cambiar la órbita de la luna o la Tierra para revertir los efectos del cambio climático causado por el hombre. 

Scientific American echó un vistazo al asunto.  En su artículo, Britt Scharringhausen, el astrónomo planetario de Beloit College sugirió: «El equilibrio radiativo, el equilibrio entre la energía entrante de los rayos del sol y la energía emitida por la Tierra, es clave para nuestra comprensión de la temperatura cambiante de nuestro planeta«. Scharringhausen también ideó una ecuación para describir la conexión entre la temperatura de la Tierra, la temperatura del Sol, el radio del Sol, la distancia al Sol y el albedo de la Tierra, que mide qué tan bien nuestro planeta refleja la energía solar. Para hacer que la Tierra se enfríe, sería necesario cambiar una variable como la temperatura o el radio del sol, el albedo de la Tierra o la distancia al sol. Sugiere que si se descarta la reducción del albedo de la Tierra al abordar las emisiones, entonces nos queda mover el planeta.

El problema es que esto requerirá mucha energía, según  los cálculos de Scharringhausen, la disminución de la temperatura en 37,4 °Fahrenheit (3 °Celcius) requeriría que alejemos el planeta otros tres millones de kilómetros del sol. Esto requeriría alrededor de 5 x 10 31  julios de energía. Fácil, ¿verdad? Bueno, no, porque también calcula que la producción de electricidad global anual actual de la Tierra es de alrededor del 10 19   , solo el 0,0000000000002 por ciento de lo que necesitaríamos.

Entonces, Scharringhausen propuso otro método: detonar una bomba nuclear cerca de él. “Básicamente, vaporizará parte del asteroide, y ese vapor de roca que escapa actúa como el escape de un cohete y empujará al asteroide”, dijo a Scientific American .

Aunque el experimento ampliado podría cambiar la órbita de un planeta, se  necesitarían mil millones de veces más explosiones nucleares de las que hemos desencadenado para mover la Tierra la distancia requerida, o el equivalente a lanzar una bomba atómica cada segundo durante 500 años, según Geza Gyuk, director de astronomía del Planetario Adler de Chicago. 

Otra opción mencionada en el  artículo de Scientific American  es muy similar a la de Rahvar: desviar la energía de otros objetos celestes, como asteroides o cometas, mediante la ingeniería de sobrevuelos planetarios cercanos. Para mover nuestro planeta, el problema con el método es la escala. Ethan Siegel, astrofísico teórico y escritor científico, dijo: «La masa total del cinturón de asteroides es solo del cuatro al cinco por ciento de la de la Luna o del 0,05 al 0,06 por ciento de la de la Tierra. Usando la masa de todo el cinturón de asteroides en los sobrevuelos alejarían la Tierra del Sol menos de 748.000 kilómetros, o una cuarta parte de la distancia que necesitaríamos. Una sola colisión fuera de curso con nuestro planeta provocaría una destrucción inmediata que resultaría en una extinción masiva global». 

A pesar de estas posibilidades, parece que un prototipo funcional está muy lejos.

¿Es factible este proyecto?

Un impacto de asteroide.
Un impacto de asteroide. Fuente: celafon/iStock

En una entrevista con The Sun , Rahvar dijo: «Necesitamos una serie de asteroides que [pasen cerca] de la Tierra para tener una pérdida de temperatura efectiva. Por ejemplo, para disminuir la temperatura de la Tierra en un grado, necesitamos alejarla. del sol en el orden de 150,000 millas. El resultado sería un sol más débil en el cielo y una disminución en la temperatura de la Tierra».

Rahvar admite que el proceso llevaría décadas. Según la preimpresión, la escala de tiempo para bajar la órbita es de unos 70 años para un asteroide de 1.010 kg.

Pero, la propuesta ya ha desatado controversia entre los científicos. 

Jonathan McDowell, investigador del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, le dijo a The Sun que la propuesta corría el riesgo de arrojar una roca espacial directamente a la Tierra. «No he trabajado con las matemáticas en detalle, pero algunas de ellas parecen poco fiables. También falla por completo en discutir las implicaciones de sus resultados», dijo.

«Incluso si asumes que sus resultados son correctos, implican que para arreglar el calentamiento global de esta manera sería necesario poner velas de cien kilómetros cuadrados en cada uno de los cien millones de asteroides y esperar un siglo, con un riesgo significativo de poner uno o más de estos asteroides accidentalmente en curso de colisión con la Tierra, si no en el primer paso, entonces en órbitas posteriores», agregó.

El profesor Brad Gibson, astrofísico de la Universidad de Hull, resonó con sus comentarios y describió el plan como «no factible hoy en día en lo más mínimo».

Rahvar, sin embargo, dijo: «Las futuras civilizaciones avanzadas en la tierra definitivamente tendrán la capacidad de llevar a cabo el proyecto que propongo aquí».

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