escala de Palermo

La escala de Palermo o escala técnica de riesgo de impacto de Palermo es una escala logarítmica utilizada por los astrónomos para evaluar el riesgo potencial de impacto de un objeto cercano a la Tierra (NEO). Combina dos tipos de datos —probabilidad de impacto y rendimiento cinético estimado— en un único valor de "riesgo" . Una calificación de 0 significa que el riesgo es equivalente al riesgo de fondo (definido como el riesgo promedio que representan los objetos del mismo tamaño o mayores a lo largo de los años hasta la fecha del impacto potencial). ^{[ 1 ]} Una calificación de +2 indicaría que el riesgo es 100 veces mayor que un evento de fondo aleatorio. Los valores de la escala menores que -2 reflejan eventos para los que no hay consecuencias probables, mientras que los valores de la escala de Palermo entre -2 y 0 indican situaciones que merecen una vigilancia cuidadosa. Una escala similar, pero menos compleja, es la escala de Turín , que se utiliza para descripciones más sencillas en los medios no científicos.

A fecha de 2 de abril de 2026  Ningún asteroide tiene una calificación acumulativa de impactos superior a 0, y solo dos asteroides — (29075) 1950 DA y 101955 Bennu — tienen calificaciones entre -2 y 0. Históricamente, tres asteroides tuvieron calificaciones superiores a 0 y media docena más superiores a -1, pero la mayoría fueron reclasificados a la baja desde entonces.

La escala de Palermo fue ideada para que los astrónomos compararan los riesgos de impacto a nivel técnico, en lugar de para el público en general. ^{[ 2 ]} Fue adoptada en la reunión del Grupo de Trabajo sobre Objetos Cercanos a la Tierra del Subcomité Científico y Técnico del Comité de las Naciones Unidas sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos, que tuvo lugar en Palermo , Italia, del 11 al 16 de junio de 2001. ^{[ 3 ]}

La escala compara la probabilidad del impacto potencial detectado con el riesgo promedio que representan los objetos del mismo tamaño o mayores a lo largo de los años hasta la fecha del impacto potencial. Este riesgo promedio de impactos aleatorios se conoce como riesgo de fondo. El valor de la escala de Palermo,${\displaystyle P}$, se define mediante la ecuación:

${\displaystyle P\equiv \log _{10}{\frac {p_{i}}{f_{B}T}}}$

dónde

• ${\displaystyle p_{i}}$es la probabilidad de impacto
• ${\displaystyle T}$es el intervalo de tiempo hasta que se considere el impacto potencial
• ${\displaystyle f_{B}}$es la frecuencia de impacto de fondo

La frecuencia de impacto de fondo se define para este propósito como:

${\displaystyle f_{B}=0.03\,E^{-{\frac {4}{5}}}{\text{ año}}^{-1}\;}$

donde el umbral de energía${\displaystyle E}$se mide en megatones y año es la unidad de${\displaystyle T}$dividido por un año.

Por ejemplo, esta fórmula implica que el valor esperado del tiempo desde ahora hasta el próximo impacto mayor de 1 megatón es de 33 años, y que cuando ocurra, hay un 50% de probabilidad de que sea mayor de 2,4 megatones. Esta fórmula solo es válida dentro de un cierto rango de${\displaystyle E}$.

Sin embargo, otro artículo ^{[ 4 ]} publicado en 2002, el mismo año que el artículo en el que se basa la escala de Palermo, encontró una ley de potencias con constantes diferentes:

${\displaystyle f_{B}=0.00737E^{-0.9}\;}$

Esta fórmula proporciona tasas considerablemente más bajas para un valor dado.${\displaystyle E}$Por ejemplo, la fórmula de Palermo indica que la tasa de ocurrencia de bólidos de 10 megatones o más (como la explosión de Tunguska ) es de 1 por cada mil años, en lugar de 1 por cada 210 años (o una probabilidad del 38 % de que ocurra al menos una vez en un siglo). Sin embargo, los autores presentan una incertidumbre considerable (de una vez cada 400 a 1800 años para 10 megatones), debido en parte a las incertidumbres en la determinación de las energías de los impactos atmosféricos que utilizaron en su cálculo.

Para asteroides con múltiples (${\displaystyle n}$) impactos potenciales, la calificación acumulativa de la escala de Palermo,${\displaystyle P_{cum}}$, es la calificación que se puede calcular con la suma de las razones de probabilidad de los impactos potenciales individuales (cada uno calculado con un${\displaystyle p_{i}}$probabilidad y una${\displaystyle T_{i}}$tiempo hasta el impacto potencial), que también se puede expresar como el logaritmo de la suma de 10 elevado a la${\displaystyle P_{i}}$Escala de Palermo para la calificación de los impactos potenciales individuales: ^{[ 1 ]}

${\displaystyle P_{cum}=\log _{10}\sum _{i=1}^{n}{\frac {p_{i}}{f_{B}T_{i}}}=log_{10}{\left(\sum _{i=1}^{n}10^{P_{i}}\right)}}$

Arriba: ejemplo de la reducción y el cambio de posición de la región de incertidumbre de 3 sigma con respecto a la Tierra en el plano B. Abajo: evolución teórica (azul y rojo discontinuo) y observacional (cruces y triángulos) de la probabilidad de impacto en función de la incertidumbre en la distancia de aproximación cercana para un caso de evasión y un caso de impacto, basada en un ejercicio de defensa planetaria que utiliza observaciones reales adaptadas de 99942 Apophis.

Para la NASA , una unidad del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), el Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra (CNEOS) calcula los riesgos de impacto y asigna calificaciones en su Tabla de Riesgos Sentry , ^{[ 5 ]} mientras que otra unidad del JPL, la Dinámica del Sistema Solar (SSD), proporciona datos orbitales y de aproximación cercana. ^{[ 6 ]} Para la ESA , servicios similares son proporcionados por su Centro de Coordinación de Objetos Cercanos a la Tierra (NEOCC), que mantiene su propia Lista de Riesgos ^{[ 7 ]} y Lista de Aproximaciones Cercanas. ^{[ 8 ]}

La base para la evaluación de riesgos es el cálculo orbital más reciente basado en todas las observaciones fiables conocidas. A lo largo de la órbita calculada, se determinan los acercamientos a la Tierra. Debido a la imprecisión de las mediciones y los modelos, el cálculo orbital tiene una incertidumbre que puede cuantificarse para la distancia de acercamiento. Suponiendo una distribución de probabilidad gaussiana bidimensional en el plano perpendicular a la órbita del asteroide (el plano B), la incertidumbre puede caracterizarse por la desviación estándar (sigma) del punto de acercamiento en las direcciones paralela a la órbita del asteroide y perpendicular a ella, donde la primera suele ser mucho mayor. El margen de una sigma, que es utilizado por el NEOCC de la ESA, ^{[ 9 ]} significa que el punto de acercamiento está dentro de esos límites con una probabilidad del 68,3 %, mientras que el margen de tres sigma, utilizado por el JPL SSD de la NASA, corresponde a una probabilidad del 99,7 %. La probabilidad de un impacto es la integral de la distribución de probabilidad sobre la sección transversal de la Tierra en el plano B.

Cuando el acercamiento de un asteroide recién descubierto se incluye por primera vez en una lista de riesgo con un riesgo significativo, es normal que el riesgo aumente inicialmente, independientemente de si el impacto potencial se descarta o confirma finalmente con la ayuda de observaciones adicionales. ^{[ 10 ]} Tras el descubrimiento, la Tierra estará cerca del centro de la distribución de probabilidad, es decir, el margen de incertidumbre de 3 sigma será mucho mayor que la distancia nominal de encuentro cercano. Con observaciones adicionales, la incertidumbre disminuirá, por lo que la región de incertidumbre de 3 sigma se reducirá, de modo que la Tierra cubrirá inicialmente una parte cada vez mayor de la distribución de probabilidad, lo que resulta en un mayor riesgo y una calificación creciente. Si la órbita real evita la Tierra, con observaciones adicionales, la Tierra solo intersecará la cola de la distribución de probabilidad (la región de 3 sigma se reducirá para excluir a la Tierra) y el riesgo de impacto disminuirá hacia cero; mientras que en caso de que el asteroide impacte la Tierra, la distribución de probabilidad se contraerá hacia su intersección (la región de 3 sigma se reducirá a la intersección de la Tierra en el plano B) y el riesgo aumentará hacia el 100 %. ^{[ 11 ]}

En 2002, el asteroide cercano a la Tierra (89959) 2002 NT 7 alcanzó una calificación positiva de 0,18 en la escala de Palermo, ^{[ 12 ]} lo que indicaba una amenaza superior a la normal. Posteriormente, el valor se redujo tras realizar más mediciones. El 2002 NT ₇ ya no se considera que represente ningún riesgo y fue eliminado de la Tabla de Riesgos de Sentry el 1 de agosto de 2002. ^{[ 13 ]}

En septiembre de 2002, la calificación más alta de Palermo fue la del asteroide (29075) 1950 DA , con un valor de 0,17 para una posible colisión en el año 2880. ^{[ 14 ]} Para marzo de 2022, la calificación se había reducido a −2,0. ^{[ 15 ] [ 16 ]} En mayo de 2024, un estudio que incorporó observaciones del observatorio espacial de astrometría Gaia aumentó el riesgo de impacto, en consecuencia, la calificación se elevó nuevamente por encima de −1. ^{[ 17 ]}

Durante un breve período a finales de diciembre de 2004, con un arco de observación de 190 días, el asteroide 99942 Apophis (entonces conocido solo por su designación provisional 2004 MN ₄ ) ostentó el récord del valor más alto en la escala de Palermo, con un valor de 1,10 para una posible colisión en el año 2029. ^{[ 18 ]} El valor de 1,10 indicaba que una colisión con este objeto se consideraba casi 12,6 ^{[ 19 ]} veces más probable que un evento de fondo aleatorio: 1 en 37 ^{[ 20 ]} en lugar de 1 en 472. Con observaciones adicionales, el riesgo de impacto durante acercamientos posteriores se eliminó por completo ^{[ 21 ]} y Apophis fue eliminado de la Tabla de Riesgo Sentry en febrero de 2021. ^{[ 13 ]}

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• La referencia principal para la escala de Palermo es "Cuantificación del riesgo planteado por los posibles impactos en la Tierra" de Chesley et al., Icarus 159, 423-432 (2002).

• Escala de riesgo de impacto técnico de Palermo en el sistema de monitoreo Sentry del CNEOS en el JPL de la NASA