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La NASA ensaya un terrible escenario en el que un esquivo asteroide se dirige hacia la Tierra

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¿Y si fuera descubierto recientemente en 14 años? asteroide Era probable que golpeara Tierra?

Pero esto no es todo. Esta peligrosa roca espacial, de entre 330 y 1.050 pies (o de 100 a 320 metros) de diámetro, ha desaparecido detrás del Sol, lo que imposibilita observaciones concluyentes durante los próximos siete meses.

Para prepararse para una situación tan inquietante Guión, NASA Acaba de completar un ejercicio para “informar y evaluar nuestra capacidad como nación para responder eficazmente a la amenaza que representa un asteroide o cometa potencialmente peligroso”. Un posible impacto de un asteroide o cometa podría plantear una serie de incertidumbres, que la agencia espacial continuó probando durante el reciente quinto ejercicio interinstitucional de defensa planetaria.

“Es probable que el impacto de un gran asteroide sea el único desastre natural que la humanidad tiene la tecnología para predecir con años de antelación y tomar medidas para prevenirlo”, dijo en un informe Lindley Johnson, oficial emérito de defensa planetaria de la NASA. declaración.

Y lo más importante es que hay No hay asteroides conocidos Los astrónomos dicen que el asteroide permanecerá en curso de colisión con la Tierra durante al menos 100 años, y las posibilidades de que se produzca una colisión importante durante nuestra vida son muy escasas. Las agencias de defensa planetaria tienen No había absolutamente ninguna necesidad de dar la alarma. Acerca del impacto de una amenaza – Aunque sin duda has visto noticias dramáticas sobre la amenaza de los asteroides a lo largo de los años.

“En realidad, no emitimos ninguna advertencia”, dijo Johnson anteriormente a Mashable. (Pero tienen Informar al publico Sobre lo que están haciendo algunos asteroides interesantes.)

“En realidad, no emitimos ninguna advertencia”.

Pero en algún momento, el efecto se vuelve inevitable. “Sí, los asteroides han golpeado la Tierra a lo largo de su historia y volverá a suceder”. notas de la nasa.

Velocidad de la luz triturable

En su último escenario de impacto de asteroide, la agencia espacial presentó un objeto hipotético de entre 330 y 1.050 pies de ancho que tiene un 72 por ciento de posibilidades de caer a la Tierra. Algo en ese rango, aunque no es tanto La clase más grande de asteroides., puede ser enormemente destructivo. Tomemos, por ejemplo, el cráter del meteorito de 600 pies de profundidad, que aterrizó en la actual Arizona hace 50.000 años. El culpable probablemente tenía entre 100 y 170 pies de ancho, pero creó una explosión lo suficientemente grande como para destruir Kansas City.

Como muestra la trayectoria hipotética a continuación, este asteroide pasa sobre algunas áreas densamente pobladas como Dallas, lo que sin duda crearía una emergencia nacional, incluso si la trayectoria exacta es incierta. Se espera que el impacto de este escenario se produzca en 14 años, en julio de 2038, lo que dará a los países un tiempo relativamente corto para prepararse, especialmente con un intervalo de siete meses en el seguimiento. Según observaciones preliminares, el tamaño, la composición y la trayectoria del objeto son inciertos.

“Para complicar el escenario hipotético de este año, las observaciones básicas tendrían que posponerse durante al menos siete meses (una enorme pérdida de tiempo) a medida que el asteroide pasa detrás del Sol, visto desde el punto de vista de la Tierra en el espacio”. espacio Dijo la agencia.

Un escenario hipotético de impacto de asteroide creado para un ejercicio teórico interinstitucional de defensa planetaria.

Un escenario hipotético de impacto de asteroide creado para un ejercicio teórico interinstitucional de defensa planetaria.
Crédito: NASA

Una diapositiva del ejercicio teórico interinstitucional de defensa planetaria que ilustra cursos de acción para hacer frente al impacto potencial.

Una diapositiva del ejercicio teórico interinstitucional de defensa planetaria que ilustra cursos de acción para hacer frente al impacto potencial.
Crédito: Ejercicio teórico interinstitucional para la defensa planetaria

Este último ejercicio de defensa planetaria subraya lo importante que es monitorear los objetos cercanos a la Tierra (objetos dentro de aproximadamente 30 millones de millas de la órbita de la Tierra alrededor del sol). Catorce años es una línea de tiempo apresurada.

“Hay que saber qué viene, cuándo vendrá y con qué fuerza va a golpear”, dijo anteriormente a Mashable Erik Christensen, director de Catalina Sky Survey, que busca objetos cercanos a la Tierra en Arizona.

“Hay que saber lo que viene, cuándo viene y con qué fuerza golpear”.

Entre los cursos de acción discutidos por la NASA, la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias y otros socios se incluye un sobrevuelo del objeto entrante, lo que mejoraría enormemente nuestra comprensión de su composición, rotación, velocidad y más. ¿Se descompondrá en pedazos más pequeños en la atmósfera terrestre? ¿Es como agregado o sólido? ¿Qué posibilidades hay de que llegue al océano? También se analiza la operación más amplia, un “encuentro especialmente diseñado”, que implica el uso de una nave espacial para desviar un objeto.

La desviación de asteroides es una posibilidad realista en el futuro. En 2022, la NASA arrojó una nave espacial del tamaño de un refrigerador en un asteroide del tamaño de un estadio, simplemente con la esperanza de pagando El ella. Ha sido Una prueba exitosa y sin precedentes – Demostrar que la humanidad puede cambiar el curso de una Amenaza de asteroideUno debería seguir nuestro camino. El impacto cortó el anillo del asteroide Dimorphos alrededor del asteroide principal (viajan alrededor del asteroide principal). sol como par o sistema binario) en la friolera de 33 minutos y 15 segundos, cuando el objetivo original era cambiarlo en al menos 73 segundos.

Participantes en el Ejercicio Interagencial de Defensa Planetaria Mesa 5.

Participantes en el Ejercicio Interagencial de Defensa Planetaria Mesa 5.
Crédito de la imagen: NASA/JHU-APL/Ed Whitman

En última instancia, este último ejercicio de impacto ha resultado en una serie de “Platos preparados de primer nivel“Un problema evidente son las incertidumbres que implica la planificación de un posible impacto. Los participantes recomendaron desarrollar “la capacidad de lanzar rápidamente un objeto cercano a la Tierra”. [near-Earth object] misión de reconocimiento”, que podría incluir la reutilización de naves espaciales existentes.

Afortunadamente, la NASA y sus socios de defensa planetaria seguirán practicando hipotéticas amenazas de asteroides. Debemos estar preparados, incluso si el riesgo general es bajo.

Riesgos de impacto de asteroides

A continuación se detallan los riesgos generales actuales de los asteroides o… cometas Ambos son muy pequeños y grandes. (Es importante destacar que incluso las rocas relativamente pequeñas pueden representar una amenaza, como esta sorpresa de 56 pies (17 m).) La roca que explotó sobre Rusia y destrozó las ventanas de la gente en 2013Demostrado.

  • Cada día, unas 100 toneladas de polvo y partículas del tamaño de arena caen a través de la atmósfera terrestre y se queman instantáneamente.

  • Cada año, en promedio, un “asteroide del tamaño de un automóvil” atraviesa nuestro cielo y explota. La NASA explica.

  • Las colisiones de objetos de unos 460 pies de diámetro ocurren cada 10.000 a 20.000 años.

  • Este efecto de “matanza de dinosaurios” se produce en una roca de quizás media milla de ancho o más en escalas de tiempo de 100 millones de años.



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Un elemento de los confines de la tabla periódica se ha transformado en un compuesto esquivo

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Ilustración 3D de un compuesto de Pm rodeado de moléculas de agua.

Los químicos han sintetizado un “complejo de coordinación” con el elemento prometio (rosa) en su centro. El oxígeno de las moléculas del complejo está en rojo y el nitrógeno en azul. En esta vista, las moléculas de agua en la solución que rodea el colector son rosadas y blancas.Crédito: DM Driscoll et al./naturaleza

Uno de los elementos más raros y misteriosos de Tabla periódica Finalmente reveló algunos secretos químicos importantes, ocho décadas después de su descubrimiento. Los investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee se han convertido en los primeros en utilizar prometio radiactivo para fabricar un compuesto químico, en el que se une a una pequeña cantidad de moléculas circundantes. Esta hazaña de síntesis permitió al equipo estudiar cómo el elemento se une con otros átomos en una solución que contiene agua. Publicado hoy en naturaleza1Los hallazgos llenan un vacío de larga data en los libros de texto de química y eventualmente podrían conducir a mejores formas de separar el prometio de elementos similares en los desechos nucleares, por ejemplo.

“Es una experiencia asombrosa”, dice Polly Arnold, química del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en Berkeley, California, que no participó en la investigación.

El prometio es el miembro más esquivo de la familia de los lantánidos, una fila de 15 metales varados en las regiones del sur de la tabla periódica. El elemento fue descubierto en 1945. su nombre era El nombre del gigante que robó el fuego a los dioses en la mitología griega. Los investigadores estiman que actualmente existe menos de un kilogramo de forma natural en la corteza terrestre, y su radiación se ha aprovechado anteriormente para alimentar marcapasos y naves espaciales.2.

Un vial de prometio 147 a la izquierda y la estructura química 2D a la derecha.

Para crear su complejo de coordinación con prometio (ver estructura 2D a la derecha), los investigadores primero recolectaron prometio-147 (que se muestra en el vial de la izquierda como una sal de nitrato) de desechos nucleares.Crédito: DM Driscoll et al./naturaleza

Los lantánidos, junto con otros dos metales, se conocen como elementos de tierras raras y muchos de ellos son apreciados por sus usos en tecnología, incluidos láseres e imanes potentes. Aunque muchos elementos de tierras raras abundan en la corteza terrestre, contrariamente a la intuición, están poco dispersos y pueden ser difíciles de aislar. Esto se debe en parte a que comparten una química notablemente similar, lo que dificulta extraer solo un componente de los lantánidos y aislarlo del resto.

Los métodos de separación actuales suelen utilizar moléculas conocidas como ligandos para unir iones de lantánidos cargados positivamente en solución, formando complejos de coordinación. Luego, los químicos pueden explotar las diferencias sutiles entre estos complejos para separarlos: por ejemplo, lavando selectivamente los complejos del agua usando solventes orgánicos. “Pero se necesitan muchísimas separaciones repetidas para llegar al material puro”, dice Ilya Popovs, químico de Oak Ridge que codirigió la investigación.

El prometio ha sido un libro cerrado para los investigadores que trabajan para mejorar los métodos de separación. Los químicos han logrado producir sólo unos pocos compuestos de prometio, todos los cuales son sólidos simples como el óxido.3 -pero nunca complejo muestra cómo el prometio puede unirse a los ligandos de separación en solución.

Prometio rodeado

Los investigadores de Oak Ridge llenaron este vacío utilizando prometio 147, un isótopo radiactivo con una vida media de aproximadamente 2,5 años, que recolectaron de los desechos generados durante la producción de plutonio radiactivo. Como todos los demás lantánidos, el prometio tiende a formar iones con una triple carga positiva.

El equipo combinó estos iones con un ligando llamado bispirolidina diglicolamida, que contiene tres átomos de oxígeno ricos en electrones. Tres de estos enlaces abrazaban cada ion prometio, generando complejos de nueve enlaces entre el prometio y el oxígeno.

Utilizando espectroscopia de absorción de rayos X y simulaciones teóricas, los investigadores midieron la longitud promedio de estos enlaces. También descubrieron que el oxígeno forma enlaces proporcionando pares de electrones que llenan claramente los niveles de energía vacíos, conocidos como orbitales, alrededor del prometio.

“Es un trabajo muy difícil, requiere habilidad y es realmente impresionante que hayan podido hacerlo”, dice Arnold, que estudia los lantánidos y sus primos más pesados, los elementos actínidos.

Completa el conjunto

Finalmente, para descubrir cómo se combinaba su compuesto de prometio con otros complejos de lantánidos, los investigadores de Oak Ridge combinaron el mismo compuesto con todos los demás lantánidos. Esto produjo el primer conjunto completo de complejos de lantánidos similares en solución y reveló cómo la longitud del enlace lantánido-oxígeno disminuye, de izquierda a derecha, a lo largo de la serie de lantánidos en la tabla periódica, como resultado de un efecto conocido llamado contracción de lantánidos.

La tabla periódica estándar está resaltada con prometio.

El brometo (Pm) se encuentra en la serie de lantánidos de la tabla periódica.Crédito: Fuente científica/Biblioteca de imágenes científicas

Con cada paso a lo largo de la serie de los lantánidos, desde el lantano hasta el lutecio, cada elemento gana un protón y un electrón. Los protones se añaden al núcleo del átomo, mientras que los electrones se añaden a sus orbitales. Con los lantánidos, los electrones llenan gradualmente un conjunto particular de orbitales electrónicos conocidos como 4.F Son algo difusos y, por lo tanto, no “protegen” a los otros electrones cargados negativamente en el átomo de la creciente carga positiva en su núcleo. Esto permite que el núcleo ejerza una atracción más fuerte sobre algunos orbitales, encogiendo el átomo más de lo esperado.

Debido a que los enlaces en sus complejos de lantánidos donan electrones a los orbitales iónicos centrales, los investigadores de Oak Ridge pudieron ver la contracción de los lantánidos en las longitudes de los enlaces en todo su grupo recién sintetizado. También observaron que la disminución en la longitud del enlace en la primera parte de la cadena, del lantano al prometio, era más pronunciada que en la última parte de la cadena. Aunque estos resultados no son particularmente sorprendentes, dice Alexander Ivanov, químico de Oak Ridge que codirigió el trabajo, “fue emocionante confirmar que esta contracción de lantánidos también estaba presente en la solución”.

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