"`Oumuamua no era un iceberg de hidrógeno y agua" por Avi Loeb

 Traducción de: https://avi-loeb.medium.com/oumuamua-was-not-a-hydrogen-water-iceberg-1dd2f7a6107f

 

Figura de Hoang y Loeb (2023). Panel izquierdo: comparación de las tasas de calentamiento y enfriamiento cuando el objeto se encuentra a 1,4 veces la separación de la Tierra del Sol. El enfriamiento evaporativo por H₂ predomina sobre el enfriamiento radiativo. Panel derecho: Temperatura superficial a diferentes distancias, calculada para el caso con y sin enfriamiento evaporativo. Se muestran diferentes proporciones de hidrógeno molecular y agua. En resumen, el enfriamiento evaporativo por hidrógeno molecular disminuye la temperatura superficial en un orden de magnitud.

En un nuevo artículo que presenté esta mañana para su publicación en colaboración con Thiem Hoang, demostramos que el artículo publicado hoy en Nature por Jennifer Bergner y Darryl Seligman calculó erróneamente la temperatura superficial de `Oumuamua. Bergner y Seligman sugirieron que la peculiar aceleración de `Oumuamua puede explicarse si estaba compuesto de hielo de agua, parcialmente disociado en hidrógeno por los rayos cósmicos en el espacio interestelar. Sin embargo, su cálculo de la temperatura superficial cerca del Sol ignoró el crucial efecto de enfriamiento de la evaporación del hidrógeno. Al añadir el enfriamiento por evaporación del hidrógeno, nuestro nuevo artículo muestra que la temperatura superficial del iceberg se reduce en un orden de magnitud.

El cálculo correcto de la temperatura superficial es sencillo. Equilibra el calentamiento por la luz solar con el enfriamiento radiativo de la superficie y las pérdidas adicionales derivadas de la energía invertida en el desprendimiento de átomos de hidrógeno de la red. Este último componente se omitió en el modelo térmico presentado por Bergner y Seligman en su sección "Métodos", lo que provocó una sobreestimación de la temperatura superficial por un factor de 9.

Como resultado de la disminución de la temperatura superficial, la velocidad térmica de la desgasificación del hidrógeno se reduce por un factor de 3. El modelo original requería que aproximadamente un tercio de los átomos de hidrógeno se separaran del agua mediante rayos cósmicos, por lo que el nuevo resultado requiere que todo el hidrógeno se separe del agua. Esto hace que el modelo sea insostenible, ya que una superficie completamente de hidrógeno se asemeja al modelo de iceberg de hidrógeno propuesto en un artículo anterior de 2020 por Darryl Seligman. Siguiendo esta propuesta original, escribí un artículo con Thiem Hoang, que demostraba que el calentamiento por la luz estelar interestelar destruiría rápidamente las capas de hidrógeno puro, impidiéndoles llegar al sistema solar como lo hizo `Oumuamua.

Además, la menor temperatura superficial limita aún más el recocido térmico del hielo de agua, un proceso clave al que Bergner y Seligman apelan como mecanismo para la liberación de hidrógeno molecular.

Para entonces, el artículo de Nature había sido celebrado por periodistas científicos de todo el mundo. Cuando informé a uno de ellos sobre el error de cálculo de la temperatura esta mañana, me dijo que su revista no publicaría una corrección a su informe original para "no confundir a los lectores". Esta respuesta es apropiada para asuntos políticos, cuando la verdad no es fácil de discernir y múltiples opiniones son igualmente válidas. Sin embargo, la ventaja de la ciencia es que se puede demostrar la exactitud o inexactitud de un cálculo, y el juramento de los periodistas científicos debería ser el de adherirse a la divulgación completa de la verdad científica.

Esta es la verdad pura, según la definición de la Enciclopedia Británica: «Un cometa es un cuerpo pequeño que orbita alrededor del Sol, con una fracción sustancial de su composición compuesta por hielos volátiles. Cuando un cometa se acerca al Sol, los hielos se subliman (pasan directamente del estado sólido al gaseoso) y forman, junto con las partículas de polvo arrastradas, una atmósfera brillante que emana alrededor del núcleo del cometa, conocida como coma. A medida que el polvo y el gas de la coma fluyen libremente hacia el espacio, el cometa forma dos colas: una compuesta de moléculas ionizadas y radicales, y otra de polvo. La palabra cometa proviene del griego κομητης (kometes), que significa «de pelo largo». De hecho, la apariencia de la coma brillante constituye la prueba observacional estándar para determinar si un objeto recién descubierto es un cometa o un asteroide». La coma de miles de cometas del sistema solar siempre fue visible. Sin embargo, el primer objeto interestelar reportado no mostró coma. Esto impide que `Oumuamua sea un iceberg de agua genérico, ya que los cometas de largo período de la nube de Oort del sistema solar también están expuestos al mismo entorno de rayos cósmicos interestelares.

Durante el primer año tras el descubrimiento de `Oumuamua, la mayoría de los artículos científicos sobre él argumentaban que este objeto era extraño, a diferencia de los asteroides o cometas observados anteriormente en el sistema solar. Sin embargo, después de que propusiera la posibilidad de que `Oumuamua fuera de origen artificial, varios artículos de expertos insistieron en que `Oumuamua era un objeto genérico de origen natural. En el artículo recién publicado en Nature, los expertos discreparon sobre qué podría ser este objeto genérico: un iceberg de hidrógeno, un iceberg de nitrógeno, una nube de polvo o un iceberg de hidrógeno y agua. Un coautor de un elaborado artículo de revisión sobre `Oumuamua me comentó el año pasado que cree que `Oumuamua en realidad tenía una cola cometaria cuando no lo observábamos, pero no la mostraba cuando sí lo observábamos. Esto es como decir que un elefante es una cebra común que solo muestra sus rayas cuando apartamos la vista.

Un "cometa oscuro" es una contradicción, ya que se observó que todos los cometas conocidos tenían una cola cometaria visible de gas y polvo. `Oumuamua no mostró rastros de moléculas de carbono ni polvo, según las observaciones profundas del Telescopio Espacial Spitzer. Tampoco mostró la vibración de los chorros como resultado de la sublimación desigual del hielo en su superficie, ni una evolución sustancial en su período de rotación, como suele observarse en los cometas en evaporación.

Incluir las otras anomalías de `Oumuamua, como su forma extremadamente alargada pero plana, requiere una historia compleja para que sea un cometa común. Esto es particularmente cierto, dado que el cometa interestelar 2I/Borisov, descubierto dos años después, se parecía a los conocidos cometas del sistema solar. Cuando "el emperador está desnudo", más vale que lo admitamos. De lo contrario, proclamaríamos al mundo entero que hemos perdido la curiosidad infantil.