Cita con el objeto interestelar 1I/2017 U1 ('Oumuamua)

21/11/2017 3 comentarios
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El primer cuerpo descubierto de origen interestelar sorprende a los astrónomos por su rareza y ausencia de actividad cometaria aunque ello posiblemente cuadre con un objeto dispersado gravitatoriamente desde un sistema planetario en formación y expuesto al durísimo entorno radiativo del medio interestelar durante millones de años

En el campo de las ciencias planetarias posiblemente 2017 quede marcado por el descubrimiento de este que es el primer cuerpo de naturaleza interestelar, es decir no procedente de nuestro sistema solar, cuya curiosa naturaleza está empezando a revelarse (Meech et al., 2017). Quizás hayan leído la famosa novela de ciencia ficción "Cita con Rama" de Arthur C. Clark y se pregunten si ese objeto pudiese ser una nave espacial fletada por una lejana civilización para explorar nuestro propio sistema planetario. Ciertamente la órbita de este misterioso viajero y su naturaleza dará que hablar y será objeto de múltiples especulaciones pero escribo este blog para explicarles lo que conocemos de ese curioso "crucero" interestelar. Ya les avanzo que su naturaleza no parece que traiga buenas noticias para los que han dejado por un segundo volar su imaginación. No por ello lo que les cuento hoy les irá a defraudar: nuevo ejemplo de la belleza del descubrimiento científico.

HISTORIA DE UN DESCUBRIMIENTO SENSACIONAL

Tal y como les voy contando en algunas de las entradas de este blog, existen programas de seguimiento de asteroides y cometas que continuamente realizan su labor de monitorización del firmamento. La mayoría de las veces esa rutinaria labor nos pasa desapercibida pero el 19 de octubre de 2017, el telescopio Pan-STARRS 1 localizado en Hawai, captó un nuevo objeto, nada convencional. A lo largo de varios días su movimiento se proyectaba de tal manera que parecía dirigirse hacia el sistema solar desde una órbita nada usual, nada menos que... ¡hiperbólica! Desde ese tipo de órbita esperamos que nos visiten objetos que no pertenecen a nuestro sistema planetario y la verdad es que los astrónomos llevábamos siglos esperando uno. Observaciones adicionales confirmaban que ese cuerpo no surgió desde un lejano rincón del sistema solar, como los lejanos cometas procedentes de la Nube de Oort y que se piensa fueron dispersados en los primeros tiempos de nuestro sistema planetario. De hecho, inicialmente se tuvo la tentación de clasificarlo como cometa pero, dado que las observaciones realizadas no mostraban signos de actividad cometaria tras su paso más cercano al Sol, fue reclasificado como un asteroide interestelar y catalogado 1I/2017 U1 ('Oumuamua)

 Fig. 1

Figura 1. La órbita hiperbólica (aquí en azul brillante) con la que el asteroide 1I/2017 U1 ('Oumuamua) incidió sobre el sistema solar sugiere que este objeto podría haber llegado desde una región galáctica próxima a la estrella Vega.


La distribución de los planetas en el sistema solar ha sido siempre el caballo de batalla de los llamados dinamicistas. Mediante la mecánica celeste deben ser capaces de reconstruir la configuración actual de nuestro sistema planetario pero teniendo en cuenta que los planetas rocosos nacieron de la acreción de los denominados embriones planetarios en escalas temporales de decenas de millones de años. Precisamente guiados por el descubrimiento de planetas extrasolares gigantes se desarrollaron modelos que implicaban la formación de un disco de planetesimales más masivo que tendía a atraer gravitatoriamente los planetas gigantes gaseosos hacia el interior. Fueron precisamente los especialistas Gomes et al. (2005) quienes desarrollaron el modelo que mejor explica la distribución de planetas y que a la vez da cuenta de las peculiaridades y existencia del cinturón de asteroides, el cinturón de Kuiper o, incluso, la Nube de Oort. Todo ello permite asimismo explicar el denominado Gran Bombardeo Tardío que ocurrió sobre el sistema Tierra-Luna y que excavó enormes cuencas y cráteres sobre nuestra vecina (Trigo-Rodríguez, 2012).

Según esa teoría, un cinturón de asteroides mucho más poblado y, por tanto, más masivo habría producido un tirón gravitacional a los planetas gigantes que se habían formado más alejados de su posición actual. Al adentrarse en ese disco formado de asteroides y, a mayor distancia del Sol, cometas el campo gravitatorio de Júpiter habría causado un enorme cataclismo al dispersar gravitatoriamente todos los objetos que se iban poniendo a su paso. Fruto de aquel período convulso acontecido hace unos 3800 millones de años se habría formado la Nube de Oort pero también infinidad de cuerpos hubieran sido lanzados tanto hacia los planetas como hacia el medio interestelar.

LA OSCURA NATURALEZA DE 1I/2017 U1 ('OUMUAMUA)

Así pues, si nuestras ideas actuales para comprender cómo son esculpidos gravitatoriamente los sistemas planetarios durante su formación son correctas, deberíamos esperar que este objeto tuviese o bien naturaleza cometaria o, incluso, asteroidal. Las observaciones cuadran con esa segunda aproximación, dado que ninguna de las observaciones realizadas han permitido detectar ni pizca de envoltura gaseosa, tal y como esperaríamos de un cometa que sublima sus hielos externos por el calentamiento inherente a la proximidad de una estrella.

Por lo tanto, si no es un cometa, debe ser un asteroide. Así lo confirma el trabajo publicado ayer en Nature por Meech et al. (2017) no cabe duda de que 'Oumuamua debe ser un asteroide denso, posiblemente de naturaleza rocosa e incluso con significante contenido metálico. Claramente sin tan siquiera trazas de presentar hielos en su superficie. Por si fuera poco, esto viene corroborado por una forma alargada bastante inusual (Fig. 2). Este se ha derivado del análisis de la curva de luz que muestra un periodo de rotación de unas 7,34 horas y del análisis fotométrico multibanda se ha obtenido el índice de color e inferido una reflectividad media (o albedo) de unos 0,04, es decir, reflejando un 4% de la luz recibida del Sol. El eje mayor del elipsoide podria ser de unos 400 metros y su forma elongada viene explicada en este vídeo de NASA. Tal albedo es sumamente bajo y podría ser equivalente al que presentan las condritas carbonáceas más oscuras que estudiamos en nuestros laboratorios. Quizás pueda poseer una superficie grafitizada por el efecto irradiativo prolongado de los rayos cósmicos.

 Fig. 2

Figura 2. Una visión artística de la curiosa forma elongada del asteroide 1I/2017 U1 ('Oumuamua) (Cortesía de European Southern Observatory/M. Kornmesser)

Si este objeto se desprendió hace cientos de millones de años de un sistema planetario en formación y hubiese vagado en el espacio interestelar habría sido sometido a un prolongado flujo de rayos cósmicos. Y precisamente esto resulta consistente con una superfície alterada de manera extrema por la radiación. Si se compara el espectro de este asteroide interestelar con el de diversas clases espectrales de asteroides o con cometas recientemente estudiados vemos que su espectro de reflexión se encuentra claramente "enrojecido" como se aprecia en la Fig. 3. Esto es lo que esperamos ocurra a un objeto que ha sido expuesto a los efectos de la irradiación por rayos cósmicos a lo largo de su periplo interestelar que puede haber durado cientos de millones de años.

 Fig. 3

Figura 3. Espectro de reflexión normalizado a 0,65 micras como función de la longitud de onda en micras del asteroide interestelar comparado con diferentes clases espectrales de asteroides y los cometas 9P, 67P y 103P (Adaptada de Meech et al., 2017)

¿DE DÓNDE PROCEDE ESTE ASTEROIDE INTERESTELAR?

Para responder a la pregunta cabrá estudiar la órbita y proyectarla en el firmamento para comprobar si en esa dirección hay algun sistema planetario. Ciertos cálculos preliminares apuntaron a que este objeto podría proceder de la dirección en la que se encuentra la brillante estrella Vega, en la constelación de Lyra. Si ese fuese el origen y teniendo en cuenta que viaja a una velocidad de 95.000 kilómetros/hora, le llevaría unos 300.000 años completar el viaje a nuestro sistema solar, pero se pone en duda dado que Vega no estaba cerca de esa posición cuando el asteroide estaba allí.También se ha apuntado a que podría proceder de alguna estrella joven situada en aquella dirección, quizás asociada a una asociación estelar conocida como Carina-Columba hace unos 45 millones de años (Gaidos, 2017). Lo más probable es que 'Oumuamua haya vagado cientos de millones de años por la Vía Láctea antes de su encuentro con el sistema solar para así completar esa fugaz "Cita con Rama" y seguir rumbo hacia una nueva carambola estelar.

REFERENCIAS

Comunicado científico eso1737es "Observaciones de ESO muestran que el primer asteroide interestelar no se parece a nada visto antes"

Gaidos, Eric (2017). "Origin of Interstellar Object A/2017 U1 in a Nearby Young Stellar Association?". Research Notes of the AAS: 3.

Gaidos, E. (2017) "Origin of Interstellar Object A/2017 U1 in a nearby young Stellar Association?" Research Notes of the AAS: 3.

Gomes R. et al. (2005) "Origin of the Cataclysmic Late Heavy Bombardment period of the terrestrial planets" Nature 435, 466-469.

Meech K. et al. (2017) "A brief visit from a red and extremely elongated interstellar asteroid", Nature, Accelerated Article Preview.

NASA "First interstellar asteroid Wows scientists video"

Trigo Rodríguez J.M. (2012) Las raíces cósmicas de la vida. Colección El espejo y la lámpara. Ediciones UAB, Barcelona, ISBN: 978-84-939695-2-3, 241 págs.