Por Keith Cowing
Cometa
oscuro — NASA
Hasta
el 60% de los objetos cercanos a la Tierra podrían ser cometas oscuros,
asteroides misteriosos que orbitan alrededor del Sol en nuestro sistema solar y
que probablemente contienen o contuvieron hielo, y que podrían haber sido una
vía para el transporte de agua a la Tierra, según un estudio de la Universidad
de Michigan.
Los
hallazgos sugieren que los asteroides del cinturón de asteroides, una región
del sistema solar ubicada aproximadamente entre Júpiter y Marte, que contiene
gran parte de los asteroides rocosos del sistema, tienen hielo subsuperficial,
algo que se sospecha desde la década de 1980, según Aster Taylor, estudiante de
posgrado en astronomía de la U-M y autor principal del estudio.
El
estudio también muestra una posible vía para el transporte de hielo al sistema
solar cercano a la Tierra, según Taylor. Cómo la Tierra obtuvo su agua es una
incógnita desde hace tiempo. “No sabemos si estos cometas oscuros trajeron agua
a la Tierra. No podemos afirmarlo. Pero sí podemos afirmar que aún existe
debate sobre cómo llegó exactamente el agua de la Tierra”, dijo Taylor. “El
trabajo que hemos realizado ha demostrado que esta es otra vía para que el
hielo, proveniente de algún lugar del resto del sistema solar, llegue al entorno
terrestre”.
La
investigación sugiere además que un objeto de gran tamaño podría provenir de
los cometas de la familia Júpiter, cometas cuyas órbitas los acercan al planeta
Júpiter. Los resultados del equipo se publican en la revista Icarus.
Los
cometas oscuros son un misterio porque combinan características tanto de
asteroides como de cometas. Los asteroides son cuerpos rocosos sin hielo que
orbitan más cerca del Sol, generalmente dentro de lo que se denomina la línea
de hielo. Esto significa que están lo suficientemente cerca del Sol como para
que el hielo que el asteroide pudiera haber transportado se sublime, es decir,
se transforme de hielo sólido directamente en gas.
Los
cometas son cuerpos helados que muestran una coma difusa, una nube que a menudo
rodea a un cometa. El hielo sublimado arrastra polvo, creando la nube. Además,
los cometas suelen presentar ligeras aceleraciones impulsadas no por la
gravedad, sino por la sublimación del hielo, llamadas aceleraciones no
gravitacionales.
El
estudio examinó siete cometas oscuros y estimó que entre el 0,5 % y el 60 % de
todos los objetos cercanos a la Tierra podrían ser cometas oscuros, que no
tienen comas, pero sí aceleraciones no gravitacionales. Los investigadores
también sugieren que estos cometas oscuros probablemente provienen del cinturón
de asteroides, y dado que estos cometas oscuros tienen aceleraciones no
gravitacionales, los hallazgos del estudio sugieren que los asteroides en el
cinturón de asteroides contienen hielo.
"Creemos
que estos objetos provienen del cinturón de asteroides principal, tanto
interior como exterior, lo que implica que este es otro mecanismo para la
introducción de hielo en el sistema solar interior", afirmó Taylor.
"Podría haber más hielo en el cinturón principal interior del que
pensábamos. Podría haber más objetos como este en el exterior. Podría
representar una fracción significativa de la población más cercana. No lo
sabemos con certeza, pero estos hallazgos nos plantean muchas más
preguntas". En un trabajo previo, un equipo de investigadores, entre ellos
Taylor, identificó aceleraciones no gravitacionales en un conjunto de objetos
cercanos a la Tierra, denominándolos "cometas oscuros". Determinaron
que las aceleraciones no gravitacionales de los cometas oscuros probablemente
se deban a pequeñas cantidades de hielo sublimado.
En
el trabajo actual, Taylor y sus colegas buscaban descubrir el origen de los
cometas oscuros.
"Los
objetos cercanos a la Tierra no permanecen en sus órbitas actuales durante
mucho tiempo debido a la inestabilidad del entorno cercano a la Tierra",
explicaron. "Solo permanecen en el entorno cercano a la Tierra unos 10
millones de años. Dado que el sistema solar es mucho más antiguo, esto
significa que los objetos cercanos a la Tierra provienen de algún lugar; que
constantemente recibimos objetos cercanos a la Tierra de otra fuente mucho
mayor".
Para
determinar el origen de esta población de cometas oscuros, Taylor y sus
coautores crearon modelos dinámicos que asignaron aceleraciones no
gravitacionales a objetos de diferentes poblaciones. Luego, modelaron la
trayectoria que seguirían estos objetos dadas las aceleraciones no
gravitacionales asignadas durante un período de 100.000 años. Los
investigadores observaron que muchos de estos objetos terminaron donde se
encuentran hoy los cometas oscuros y descubrieron que, de todas las fuentes
potenciales, el cinturón principal de asteroides es el lugar de origen más
probable.
Uno
de los cometas oscuros, llamado 2003 RM, que pasa en una órbita elíptica cerca
de la Tierra, luego se dirige hacia Júpiter y regresa pasando la Tierra, sigue
la misma trayectoria que se esperaría de un cometa de la familia Júpiter,
afirma Taylor; es decir, su posición es consistente con la de un cometa que fue
expulsado de su órbita.
Mientras
tanto, el estudio concluye que el resto de los cometas oscuros probablemente
provenían de la banda interior del cinturón de asteroides. Dado que los cometas
oscuros probablemente contienen hielo, esto demuestra que hay hielo presente en
el cinturón principal interior.
Luego,
los investigadores aplicaron una teoría previamente sugerida a su población de
cometas oscuros para determinar por qué los objetos son tan pequeños y giran
tan rápido. Los cometas son estructuras rocosas unidas por hielo; imaginen un
cubo de hielo sucio, dice Taylor. Al chocar contra la línea de hielo del
sistema solar, este comienza a liberar gas. Esto provoca la aceleración del objeto,
pero también puede hacer que gire bastante rápido, lo suficientemente rápido
como para que se rompa.
"Estos
fragmentos también tendrán hielo, por lo que girarán cada vez más rápido hasta
que se rompan en más pedazos", dijo Taylor. "Puedes seguir haciendo
esto a medida que te haces cada vez más pequeño. Lo que sugerimos es que la
forma de obtener estos objetos pequeños y de rápida rotación es tomar algunos
objetos más grandes y romperlos en pedazos".
A
medida que esto sucede, los objetos continúan perdiendo su hielo, se hacen aún
más pequeños y giran aún más rápido. Los investigadores creen que mientras que
el cometa oscuro más grande, 2003 RM, probablemente fue un objeto más grande
que fue expulsado del cinturón principal exterior del cinturón de asteroides,
los otros seis objetos que estaban examinando probablemente provenían del
cinturón principal interior y fueron formados por un objeto que había sido
golpeado hacia adentro y luego se rompió.
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