Colisiones
Cósmicas
por Ronald Greeley,
Arizona State University (adaptado del cuaderno de trabajo de la NASA Activities
in Planetary Geology).
Materiales
- Una bandeja
o caja muy fuerte de al menos 61 cm (2 pies) de largo y como 10 cm (4 pulgadas)
de profundidad
- Dotación
grande de arena extremadamente fina
- Cuatro canicas
o balines idénticos
- Tres esferas
sólidas como de 2.5 cm (1 pulgada) de diámetro, todas del mismo
tamaño pero de diferentes materiales, por ejemplo, vidrio, plástico,
acero; o vidrio, madera, aluminio
- Regla de un
metro
- Regla de 10
centímetros
- Resortera de
juguete (opcional)
- Coladera para
té
- Pintura o colorante
en polvo, obscura, por ejemplo, roja o azul
- Lentes o gafas
de protección
- Bolsa grande
de canicas de varios tamaños
- Una balín
de acero como de 1.3 cm (½ pulgada) de diámetro
Procedimiento
Vacía arena
en la bandeja, por lo menos a 7.6 cm (3 pulgadas) de profundidad. Emparejála
con la orilla del metro. Divide la superficie en dos áreas iguales.
Importancia de
la Masa del Objeto Impactante en los Cráteres
Desde una altura de
1.80 metros (6 pies), deja caer cada una de las esferas grandes (de diferente
material) sobre una de las áreas. Sin mover la arena, mide cuidadosamente
el diámetro de los cráteres formados por el impacto. Entonces se
pedirá a los estudiantes que contesten las siguientes preguntas (las respuestas
están entre paréntesis):
- ¿Cuál
esfera creó el cráter más grande? (La de mayor masa.)
- ¿Cuál
es la única diferencia en la manera en que se formó cada cráter?
(Se varió la masa.)
- Cada esfera
representa un meteorito. ¿Qué puedes decir acerca de la importancia
de la masa del meteorito en la formación del cráter? (El
diámetro del cráter aumenta al incrementar la masa.)
Importancia de
la Velocidad del Objeto Impactante en los Cráteres
Deja caer las cuatro
canicas idénticas sobre la segunda área, cada una desde diferente
altura; desde 10 cm hasta 2 metros. Si quieres, puedes arrojar con la resortera
la tercera y cuarta canicas, desde 23 y 36 cm (9 y 14 pulgadas) de altura sobre
la arena. PRECAUCIÓN: LA RESORTERA ES POTENCIALMENTE PELIGROSA. SÉ
EXTREMADAMENTE CUIDADOSO. CUANDO LA USES EN ESTA ACTIVIDAD, BAJO NINGUNA CIRCUNSTANCIA
DEBE SER APUNTADA HORIZONTALMENTE. Sin mover la arena, mide cuidadosamente el
diámetro de los cráteres. Haz las siguientes preguntas a los estudiantes:
- En este caso
todas las canicas (meteoritos) tuvieron la misma masa. ¿Qué se
logró al dejar caer las canicas a diferentes alturas (y al impulsar
las dos canicas, si se usó la resortera)? (Esto varía la
velocidad al impacto.)
- Se obtuvo alguna
diferencia al medir el diámetro de los cráteres? (Sí,
al incrementar la velocidad sucede lo mismo con el diámetro.)
- Además
del diámetro, ¿notaste alguna otra diferencia en apariencia entre
los cráteres? (No, todos se veían cualitativamente similares.)
- ¿Qué
crees que sea más importante en la formación de cráteres
más grandes, más masa o más velocidad? (Los incrementos
en la velocidad tienen mayor efecto en el diámetro del cráter
que los incrementos en la masa. La velocidad tiene una mayor contribución
en la energía de impacto.)
 |
Este
es un ejemplo ideal de un cráter reciente. |
Estructura de
un Cráter
Retira todas la
canicas y esferas de la arena y empareja muy bien la superficie. Nuevamente
divide la bandeja en dos áreas. Espolvorea una capa muy fina de polvo
de pintura sobre la arena usando el colador de té. La capa de pintura
debe cubrir toda la superficie sólo lo suficiente para ocultar la arena.
PRECAUCIÓN: USA GAFAS PROTECTORAS Y ASEGÚRATE DE QUE NO HAYA VIDRIO
O MATERIALES QUE SE PUEDAN ROMPER CERCA DE DONDE SE LLEVA A CABO ESTA ACTIVIDAD.
Usa la resortera
para disparar el balín de 1.3 cm de diámetro verticalmente a la
arena. DURANTE LOS SIGUIENTES PASOS, ASEGÚRATE DE NO PERTURBAR EL CRÁTER
QUE SE FORMÓ. Haz dos dibujos del cráter, uno visto desde arriba
(vista de mapa) y uno visto desde el nivel de la arena (vista lateral). Etiqueta
los dibujos con la palabras, borde, material eyectado y cráter de impacto.
Deben notarse los detalles del cráter. Pregunta lo siguiente a los alumnos:
- ¿En dónde
encuentras la capa más gruesa de material proyectado? (En el borde.)
¿Qué crees que causó la formación del borde del
cráter? (La arena expulsada por el impacto se depositó en
el borde.)
- El polvo de
color representa los depósitos de sedimento más recientes en
la superficie de los planetas. Cualquier material debajo de las capas superiores
debió haber sido depositado en una tiempo anterior (siendo físicamente
más viejo). Si estuvieras examinando un cráter de la Luna, dónde
encontrarías, probablemente el material más antiguo? ¿Por
qué piensas eso? (Cerca del borde, porque el material más
profundo eyectado aterriza más cerca del cráter, es decir, en
el borde.)
Cráteres
en la Luna
 |
Cráteres
en la región Tycho-Clavius de la Luna. |
En la segunda área
haz otro cráter usando la resortera y el balín de 1.3 cm. Después
deja caer cada una de las canicas (de la bolsa de canicas de diferentes tamaños)
desde una altura arbitraria, de manera que cada una impacte a una velocidad diferente.
Asegúrate de dejarlas caer cerca, pero no exactamente encima del cráter
formado por el método de la resortera.
Observa el proceso
cuidadosamente mientras lo realizas. Pregunta a los estudiantes lo siguiente:
- ¿Cómo
cambia la apariencia del cráter original mientras continúas
bombardeando el área? (Pierde la nitidez de sus bordes.)
- Mira una fotografía
de los cráteres de la Luna. ¿Tienen todos los cráteres
la misma apariencia nueva, fresca y aguda? Describe los diferentes aspectos.
(No, existen desde bordes lisos hasta bordes agudos, desde en forma de
tazón hasta elípticos, etc.)
- ¿Qué
crees que ha sucedido en esta área? (Un bombardeo de largo plazo.)
- ¿Qué
crees que sea una fuente importante de erosión en la Luna? (Los
cráteres de impacto.)
- ¿Qué
te dice la apariencia de un cráter acerca de su edad? (Mientras
más joven, sus características serán más nítidas;
entre más viejo, estará más degradado.)
Nota acerca del
Procedimiento
Esta actividad
fue desarrollada para estudiantes de ciencias a nivel de educación media
superior. Pueden demostrarse los cráteres de impacto a alumnos más
jóvenes o estudiantes menos avanzados usando lodo en vez de arena y balines.
Añade agua a la tierra hasta que el lodo tenga la consistencia de una
masa espesa para pastel o hasta que gotee lentamente de una cuchara. Entonces
deja caer cucharadas llenas de lodo sobre un molde para pastel repleto del lodo
para formar cráteres. Para más detalles de esta variante ver Ranger
Rick's Naturescope - Astronomy Adventures de la National Wildlife Federation
(1989) o Astronomy for Every Kid, de Janice Van Cleave (John Wiley and
Sons Publishers, 1991).
- Chapman, C.
y Morrison, D. Cosmic Catastrophes. 1989 Plenum Press. [Ver extractos
en la revista Mercury de Nov/Dic 1989 y Ene/Feb 1990.]
- Goldsmith, D.
Nemesis. 1985 Walker.
- Gould, S. "An
Asteroid to Die For'' en Discover, Oct. 1989, p. 60.
- Morrison, D.
y Chapman, C. "Target Earth: It Will Happen'' en Sky and Telescope,
Mar. 1990, p. 261.
- Sinnott, R.
"An Asteroid Whizzes Past the Earth'' en Sky and Telescope, July
1989, p. 30.
- Weissman, P.
"Are Periodic Bombardments Real?'' en Sky and Telescope, Mar.
1990, p. 266.
Traducido por María
Icaza
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