Imagen: Morfología de Apophis reconstruida a partir de sus curvas de luz (Pravec et al. 2014).

"El próximo 6 de marzo, el asteroide potencialmente peligroso Apophis alcanzará su mínima distancia a la Tierra, cuando pasará a casi 17 millones de km, lo que corresponde a unas 44 veces la distancia a la Luna. Si bien en esta ocasión pasará lo suficientemente lejos como para preocuparse, es muy importante aprovechar su proximidad para obtener nuevas observaciones que permitan calcular futuros posibles encuentros cercanos con la Tierra y analizar estrategias de mitigación.

Apophis es la adaptación al griego del dios egipcio Apep, "el Destructor", dios del mal y la destrucción que habitaba en las tinieblas eternas y por las noches intentaba destruir al Sol.

Fue descubierto el 19 de junio de 2004 desde el Observatorio de Kitt Peak (Arizona, EEUU) por Tucker, R. A., Tholen, D. J. y Bernardi, F. y designado preliminarmente como 2004 MN4. Las primeras observaciones luego de su descubrimiento indicaron que Apophis
colisionaría con la Tierra el 13 de abril de 2029 con una probabilidad de 2.7%. Esta probabilidad se considera relativamente alta si la comparamos con el riesgo de impacto que presentan otros cuerpos menores.

Por esta razón, y por su considerable tamaño y masa, Apophis se convirtió en el asteroide potencialmente peligroso más famoso.

Pasaje 2021

Este 6 de marzo de 2021 (99942) Apophis se acercará a nosotros a su distancia mínima de 17 millones de km y su brillo rondará en magnitud 16. Esto no implica riesgo alguno, pero el asteroide vuelve a ser brillante para ser visto y estudiado con pequeños y grandes telescopios.

Imagen de prueba tomada el pasado 26 de febrero por Eduardo Fernández Lajús, utilizando el telescopio HSH de 0.6 m de Casleo.

Por este motivo se organizó una campaña de observación internacional de observación la cual está organizada por la Red Internacional de Alerta de Asteroides (IAWN) para poner en práctica los recursos de observación y las capacidades de caracterización que pueden
aplicarse a un objeto cercano a la Tierra en un período de tiempo razonablemente corto. En esta campaña participan observatorios de todo el mundo, tanto con telescopios ópticos como con radares, para realizar varios experimentos que puedan refinar lo que se conoce
de Apophis sobre su órbita y sobre sus características físicas. 

Desde Argentina, algunos investigadores esperan poder observarlo utilizando el telescopio de 2.15 m de Complejo Astronómico el Leoncito (CASLEO), San Juan, Argentina. A las observaciones de radar que se realicen desde Goldstone, se espera añadir datos del Radio Telescopio Green Bank (GBT) de 100 m de diámetro. Lamentablemente el observatorio de Arecibo ya no está disponible. Estas nuevas observaciones permitirían realizar modelos mejorados sobre la rotación y la morfología de Apophis. Si pudieran apreciarse los efectos de la aceleración de Yarkovsky, se podría hacer una estimación de la masa y la densidad aparente.

Trayectoria en el cielo del asteroide para cada día del mes de marzo de 2021. Puede apreciarse su ubicación respecto a la constelación de Orión. El horizonte corresponde a una localidad como La Plata o Buenos Aires, al principio de las noches de comienzos de marzo. (E.F. Lajús, Stellarium).

Para aquellos que dispongan de telescopios más grandes que 35-40 cm de diámetro y cámara digitales, tal vez puedan obtener imágenes de Apophis, si cuentan con un cielo oscuro y con baja turbulencia. En la figura se presenta una carta con la trayectoria del asteroide en el cielo durante el mes de marzo de 2021.

Estos eventos constituyen una oportunidad extraordinaria para investigar un asteroide tan grande ya que su pasaje cercano posibilita observaciones muy detalladas, ya sea desde Tierra como desde el espacio mediante el envío de sondas espaciales o incluso misiones que lleven a la superficie aparatos de medición. Las propiedades físicas conocidas de los asteroides tienen grandes incertezas, pero estas son cruciales a la hora de planificar y ejecutar estrategias de defensa planetaria. El encuentro de 2029 será clave para brindar un conocimiento detallado sin precedentes sobre la naturaleza física de Apophis como el ejemplo prototipo de asteroides potencialmente peligrosos. 

Órbita y características físicas

Catalogado con el número 99942 del centro de datos de cuerpos menores del Sistema Solar (MPC), Apophis corresponde al grupo de asteroides cercanos a la Tierra o asteroides "NEOs", acrónimo del inglés "Near Earth Object". Da una vuelta alrededor del Sol cada 323.7 días en una órbita bastante excéntrica (e = 0.19) que apenas roza la órbita de Venus y se extiende un poco más allá de la de la Tierra. Su distancia media al Sol o semieje orbitales a= 0.92 ua. A pesar de tener su semieje menor que el terrestre (a = 1 ua), dada su excentricidad y su reducida inclinación respecto a la eclíptica de apenas 3.3°, Apophis cruza periódicamente la órbita de la Tierra, razón por la cual suele aproximarse a la misma. Por ello, Apophis está clasificado como un asteroide NEO de tipo "Atenas".

Apophis tiene una forma irregular. A partir de imágenes de radar tomadas entre 2012 y 2013 con las antenas de los observatorios de Goldstone (California, EEUU) y de Arecibo (Puerto Rico), Brozović et al. 2018 han estimado que Apophis es un objeto alargado, de al menos 450 × 170 m de tamaño (con un diámetro equivalente de 340 m), posiblemente asimétrico, y con un albedo (o reflectividad) superficial relativamente alto de 0.35 ± 0.10.

Determinan además que el objeto rota con un período de 30.4 h y que su eje de rotación está inclinado 121° respecto a la eclíptica, lo que significa que su rotación es retrógrada. La densidad de Apophis se estima entre 1.3 y 3.5 gr/cm3 . Adoptando una densidad de 2.6 gr/cm3, y considerando sus dimensiones aproximadas se estima una masa de 4 × 1010 kg.

Riesgos de impacto

Aunque la posibilidad de impacto para 2029 fue rápidamente descartada a partir de nuevas observaciones realizadas luego de su descubrimiento, aún persistía la chance de una colisión en 2036, si Apophis pasaba en 2006 por una estrecha región del espacio de apenas 800 m donde la gravedad de la Tierra perturbaría peligrosamente su órbita. Esto mantuvo el alerta de nivel 4 (escala de 0 a 10) en la "escala de riesgo de impacto de Torino" hasta que en 2006, esta posibilidad fue descartada volviendo al nivel 0.

En enero de 2013 Apophis pasó a una distancia levemente menor a la que lo hará este año, a unas 0,097 ua (14.5 millones de km) de la Tierra. Durante este encuentro, se realizaron observaciones de radar de Apophis desde Goldstone entre el 3 y el 17 de enero. El Observatorio de Arecibo hizo lo propio en febrero de 2013, cuando el objeto alcanzó una declinación apropiada para ser observado desde allí. Con estas nuevas observaciones los astrónomos refinaron la trayectoria para futuras aproximaciones. Así, la posibilidad de impacto para 2036 quedó descartada, aunque para el acercamiento de 2068 el riesgo de colisión todavía era de interés. Incluso utilizando las observaciones de 2015, la probabilidad de colisión era de 1 en 150000 (0.00067%).

Las observaciones más recientes de noviembre 2020, mostraron evidencia del efecto Yarkovsky y la deriva resultante redujo la probabilidad de colisión para el 12 de abril de 2068 a 2.6x10-6 o 0.00026% (1 en 385000).

El efecto Yarkovsky se debe al empuje resultante sobre un asteroide debido a la presión de la radiación que refleja el objeto y por tanto se da en sentido opuesto al lado expuesto al Sol. Pero debido a la rotación, aparece una componente de este empuje en la dirección de la rotación del mismo lo cual produce una variación en el semieje mayor de su órbita. En Apophis, este efecto puede llegar a ser entre 170 m/año (Tholen et al., 2020) y 350 m/año (Greenberg et al., 2020), dependiendo de sus propiedades físicas reales.

Las probabilidades de riesgo de impacto son calculadas por el sistema centinela "Sentry" del Centro de Estudios de NEOs (CNEOS) del NASA/JPL. Sentry calcula que la energía cinética de Apophis es equivalente a 800 megatones (Mt) de TNT. Con esta energía, si Apophis impactara en roca sedimentaria, crearía un cráter de impacto de alrededor de 5 km y sería extremadamente perjudicial para un área de miles de kilómetros cuadrados, pero es poco probable que tenga efectos globales duraderos. Se estima que los impactos que crearon el cráter Meteor Crater de 1 km de diámetro, en Arizona, hace unos 50.000 años y el evento de Tunguska de 1908 oscilaron entre 3 y 10 Mt.

La bomba de hidrógeno más grande jamás explotada, la Tsar Bomba, tenía alrededor de 57 Mt, mientras que la erupción del Krakatoa en 1883 fue el equivalente a aproximadamente 200 Mt. En comparación, se ha estimado que el impacto de Chicxulub, atribuida a la extinción de los dinosaurios, liberó tanta energía como 100 millones de Mt.

Pasaje en 2029

El 13 de abril de 2029 Apophis se acercará dentro de los 5 radios terrestres (unos 32000 km) de la superficie de la Tierra. De esta forma estará más cerca que los satélites geoestacionarios. Este tipo de eventos de un pasaje tan cercano suceden una vez cada
1000 años. Será el encuentro más cercano con un asteroide de su tamaño registrado en la historia. Durante esta aproximación Apophis será visible a simple vista desde una amplia región de nuestro planeta. El brillo de Apophis alcanzará una magnitud de 3.1 y se moverá en el cielo a razón de 42° por hora. Dado que su diámetro angular aparente máximo será de ~2", sólo será resuelto por telescopios terrestres que cuenten con una alta calidad óptica.

Debido a la cercanía de esta aproximación, el semieje de su órbita cambiará de 0.92 a 1.10 ua, por lo cual Apophis dejará de ser un NEO de tipo Atenas para a ser tipo Apollo. Un pasaje tan cercano amplifica las incertezas en la órbita heliocéntrica del asteroide. En
particular, el riesgo de impacto en 2068 dependerá exactamente de por dónde pase. Por esto el seguimiento de su posición y velocidad es crucial. Las interacciones de las mareas con la Tierra difícilmente alteren su forma, pero sí su rotación (Scheeres et al., 2005; Yu et al., 2014; Souchay et al., 2014), tal vez hasta un 20 % (De Martini et al., 2020).

También inducirían movimientos a pequeña escala y desplazamientos internos lo suficientemente importantes para producir actividad sísmica y potenciales avalanchas de escombros del tamaño del metro. Así, se podrían conocer de manera precisa: la masa, la forma, y de allí su densidad, la resistencia del material, la estructura interna y porosidad, la composición mineral, en particular la fracción de hierro en las primeras capas de la superficie y la topología de la superficie. También es importante poder confirmar su tipo taxonómico (clasificación de los asteroides según las observaciones con telescopio) y meteoritos análogos, y su similitud con otros asteroides NEOs".