Los cometas ‘oscuros’ con colas podrían ayudar a resolver misterios interestelares

Durante casi una década, desde 2017, cuando nuestro primer visitante interestelar conocido, 1I/’Oumuamua, atravesó el sistema solar interior, los astrónomos han estado lidiando con un pequeño pero obstinado misterio. Al estudiar este enigmático objeto a través de telescopios poco después de su sobrevuelo al Sol, esperaban ver a ‘Oumuamua ligeramente más lento a medida que salía del control gravitacional de nuestra estrella. En lugar de eso, aceleró, casi como si un conductor alienígena hubiera pisado el acelerador.

Por supuesto, la mayoría de los científicos no creían que ‘Oumuamua fuera una nave espacial; en cambio, lo más probable es que fuera una roca espacial, aunque con características ciertamente extrañas que podrían explicarse fácilmente mediante fenómenos enteramente naturales. Pero si ‘Oumuamua fuera un cometa tradicional, su aceleración anómala debería haber estado acompañada por un chorro de gas y polvo similar a un cohete emitido desde los hielos calentados por el encuentro cercano con nuestra estrella. Estos pequeños trozos de polvo forman las “colas” de los cometas ordinarios, que brillan intensamente al reflejar la luz del sol.

Las explicaciones de la aceleración que invocaban chorros demasiado sutiles para ser vistos fácilmente fueron ridiculizadas como alegatos especiales por los verdaderos creyentes a favor de las naves estelares en los medios populares. Pero esta hipótesis ya contaba con el apoyo del descubrimiento casi contemporáneo de “cometas oscuros” en el sistema solar, objetos que se parecían a los asteroides pero que también mostraban aceleraciones sutiles como si fueran empujados por chorros ventilados invisibles. Los astrónomos ahora conocen más de una docena de cometas oscuros, lo que refuerza aún más la explicación de que “no son extraterrestres” para el comportamiento de ‘Oumuamua.

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Pero les ha faltado una prueba irrefutable para cerrar el caso. La clasificación de estos objetos como verdaderos cometas se ha complicado por el hecho de que nadie ha logrado presenciar a un cometa oscuro al que le salga cola, hasta ahora.

En un estudio del que soy coautor y que acaba de publicarse en Nature Astronomy, finalmente tenemos una observación telescópica definitiva de la cola de un cometa oscuro que activamos en función de la identificación de la aceleración. Dirigido por el científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Davide Farnocchia, este trabajo no solo contextualiza la aceleración de ‘Oumuamua; también ofrece un avance potencial en nuestra comprensión del inventario de cometas y asteroides del sistema solar.

Otro equipo dirigido por Qicheng Zhang, becario postdoctoral en el Observatorio Lowell, también identificó un cometa oscuro diferente al que le brota una cola, utilizando datos de archivo de la misión conjunta de la Agencia Espacial Europea y el Observatorio Solar y Heliosférico de la NASA (SOHO); Los investigadores informaron su resultado en el Planetary Science Journal. En conjunto, estos descubrimientos muestran cómo los cometas oscuros pueden ser un “eslabón perdido” que resuelve las líneas borrosas entre las diferentes poblaciones de cuerpos pequeños que rodean nuestra estrella. Resulta que los cometas oscuros incluso podrían arrojar luz sobre cómo la Tierra se volvió habitable en primer lugar.

Clásicamente, los cometas tienen hermosas colas, mientras que los asteroides no. Se pensaba que esto se debía a que los cometas son ricos en hielo, mientras que los asteroides carecen de cantidades significativas de hielo.

Pero como casi todo en nuestro mundo natural, cuanto más de cerca miras, más complicada se vuelve tu visión.

En los pocos años posteriores al descubrimiento del extraño movimiento de ‘Oumuamua, Farnocchia y sus colaboradores comenzaron a notar que múltiples asteroides que orbitaban cerca de la Tierra también aceleraban como los cometas. Decidió que esto ya no podía ser una casualidad estadística después de notar el comportamiento de siete de esos objetos: realmente teníamos una nueva población de cuerpos pequeños en nuestro sistema solar. Debido a que había estado tratando de explicar el comportamiento de ‘Oumuamua, me preguntó si podía descubrir el misterio de estos siete objetos que se movían extrañamente, que en ese momento estaban clasificados como asteroides.

Esto llevó a que nuestros dos artículos describieran el descubrimiento de los primeros siete cometas oscuros en 2023. Concluimos que estos objetos, como ‘Oumuamua, muy probablemente estaban perdiendo masa como los cometas, tal vez solo mostrando colas esporádicamente, y todavía no habíamos tenido la suerte de capturar uno en nuestras observaciones.

Después de que notamos este fenómeno por primera vez, comenzaron a aparecer más cometas oscuros por todas partes. Ahora tenemos casi 20 cometas oscuros conocidos y durante los últimos años he tenido un programa de observación para monitorear las colas de estos cometas oscuros con el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral en Chile. Lo que realmente destacó de nuestro cometa oscuro más nuevo fue que Farnocchia identificó por primera vez la aceleración y, después de eso, redirigimos nuestros telescopios para observarla. Inmediatamente el poderoso VLT tomó una imagen de la cola.

Por primera vez tenemos evidencia definitiva de que los cometas oscuros son en realidad cometas.

Esta es también la primera vez que alguien descubre un cometa basándose únicamente en su movimiento no gravitacional en lugar de vislumbrar su distintiva cola. Eso hace que nuestro hallazgo recuerde un poco al descubrimiento histórico de Neptuno (o incluso a la inferencia más reciente de un hipotético Planeta X) basada simplemente en su influencia gravitacional sobre otros objetos del sistema solar.

Por lo tanto, este descubrimiento allana el camino para un método completamente nuevo de descubrir cometas únicamente por su movimiento. El hecho de que el puñado de cometas oscuros conocidos evadieran la detección durante tanto tiempo también implica que son la punta del iceberg. Una población mucho mayor puede esperar ser descubierta, haciéndose pasar por asteroides hasta que muestren explosiones rápidas y explosivas; puede ser que en el sistema solar abundan muchos más cometas de los que se pensaba anteriormente.

Todavía no sabemos realmente de dónde sacó la Tierra sus océanos, pero una teoría importante es que nos los entregaron los cometas que impactaron en la Tierra. Los cometas también son ricos en compuestos orgánicos que podrían servir como precursores de la bioquímica. Por lo tanto, encontrar una gran cantidad de cometas oscuros dispersos por todo el sistema solar (incluidos algunos que pueden acechar en el espacio cercano a la Tierra) podría representar un avance importante en nuestra comprensión general de los orígenes de los océanos, la habitabilidad y la vida en nuestro planeta.

Aunque ‘Oumuamua desapareció hace mucho tiempo, la verificación de que los cometas oscuros son en realidad cometas debería darnos una cierta sensación de cierre y prepararnos mejor para cuando otros visitantes interestelares totalmente naturales vengan a visitarnos.

Este descubrimiento es realmente sólo el comienzo. El próximo Surveyor de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA y el Observatorio Vera C. Rubin de la Fundación Nacional de Ciencias y el Departamento de Energía deberían encontrar muchos más cometas oscuros, y quizás también una abundante cosecha de objetos interestelares. Las observaciones específicas con instalaciones como el telescopio espacial James Webb podrían decirnos si estos cuerpos están compuestos principalmente de hielo de agua o de hielos más exóticos, como monóxido o dióxido de carbono. En cualquier caso, al iluminar los cometas oscuros (y potencialmente vincularlos con cometas de estrellas extraterrestres) podemos aprender más sobre de dónde venimos y tal vez incluso sobre las perspectivas de la vida más allá del sistema solar.

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