Cuándo impacta una partícula de polvo espacial

Recientemente el nuevo Telescopio espacial James Webb (en inglés, JWT) fue golpeado por una partícula de polvo espacial suficientemente grande para generar cierta distorsión en sus imágenes. Este es el quinto impacto que ha recibido según los reportes, aunque es probable que haya sufrido más.

Este moderno telescopio orbital cuenta con un ensamble de 18 espejos hexagonales que, en conjunto, componen un gran espejo principal de seis y medio metros de diámetro. Por la experiencia que se tenía con naves y satélites y con su antecesor, el telescopio espacial Hubble, se esperaba que pudiera haber un daño menor por estos impactos.

Antes de su lanzamiento en 2022, se había hecho un estimado de los posibles daños sobre el telescopio con modelos de computadora y pruebas en el recubrimiento de los espejos. La conclusión fue que el espejo principal recibiría alrededor de un impacto por mes, lo que a lo largo de 10 años le haría perder cerca de 0.1 por ciento de su área útil y, a pesar de ello, podría funcionar sin gran problema.

Ahora se están reevaluando esas predicciones. Se estima que 95 por ciento de los impactos que puede sufrir el telescopio o incluso los satélites que orbitan la Tierra se deben al polvo y otros fragmentos sólidos de las estelas que van dejando en su camino los cometas que se acercan al Sol.

El polvo de las estelas se produce cuando las superficies de estos cometas se calientan y parte de ellas se evapora o sublima, o ambas, expulsando al mismo tiempo partículas sólidas. Cada cometa que pasa cerca del Sol va dejando una estela particular. Cuando la Tierra pasa a través de ellas y su material entra en contacto con la atmósfera, se dan las llamadas lluvias de meteoros, que vistas desde la superficie de la Tierra nos parecen estrellas que se desprenden de las constelaciones. De ahí que sus nombres se relacionen con ellas.

El polvo del espacio es muy distinto al polvo al que estamos acostumbrados en la Tierra. Por ejemplo, aquí las partículas de polvo pueden ser producto de una erupción volcánica, de la erosión de los suelos, de la combustión en un motor o de humos de fábricas e incendios. Sus tamaños pueden ser similares al polvo del espacio, pero su composición es más compleja y sus estructuras son generalmente más compactas y pesadas.

En contraste, el polvo del espacio tiene una composición más simple, estructuras más porosas y menos alteradas, igual que la masa de los cometas y de algunos asteroides, que en muchos casos contienen silicatos, agua y compuestos orgánicos. El polvo cósmico compone la mayor parte de las poco más de 40 toneladas de material que la Tierra barre cada día del espacio. Aunque la mayor parte tuvo su origen en cometas, una porción más pequeña se desprendió de los incontables asteroides que orbitan al Sol y una fracción aún menor vino de fuera del Sistema Solar. La velocidad de este material con respecto a la Tierra supera los 30 km/s, es decir, más de 100 veces la velocidad de un avión comercial.

Por esta razón, cuando una de estas partículas impacta en algún cuerpo, se desintegra y también desintegra parte del cuerpo. Los experimentos nos dicen que la fracción de masa que se destruye supera por mucho la masa de la partícula, por lo que una partícula pequeña puede dejar un cráter o un hueco muchas veces más grande que ella misma, quizás como el que quedó en el espejo del JWT. Alberto Flandes

Fuente: Alberto Falndes, Milenio