Un estudio reciente sugiere que hasta el 60% de los objetos cercanos a la Tierra podrían ser cometas oscuros, una clase especial de asteroides que actúan como cometas y podrían contener hielo. Estos cometas oscuros, que orbitan alrededor del Sol, podrían haber jugado un papel crucial en la entrega de agua a nuestro planeta, según una investigación realizada por la Universidad de Michigan.
El Enigma del Agua en la Tierra
La pregunta sobre cómo llegó el agua a la Tierra ha sido un misterio largamente debatido por los científicos. Este nuevo estudio proporciona una perspectiva novedosa al sugerir que estos cometas oscuros podrían ser una vía por la cual el hielo llegó al entorno cercano a la Tierra. Los asteroides en el cinturón de asteroides, ubicado entre Júpiter y Marte, han sido sospechosos durante mucho tiempo de contener hielo subsuperficial. Aster Taylor, un estudiante de posgrado en astronomía de la Universidad de Michigan y autor principal del estudio, propone que estos cometas oscuros podrían ser responsables de transportar este hielo al interior del sistema solar.
Combinación de Características
Los cometas oscuros son intrigantes porque combinan características tanto de asteroides como de cometas. Los asteroides son cuerpos rocosos sin hielo que orbitan cerca del Sol, dentro de la «línea de hielo», donde cualquier hielo que puedan haber tenido se habría sublimado, pasando de sólido a gas. Por otro lado, los cometas son cuerpos helados que desarrollan una coma difusa—una nube de gas y polvo—cuando se acercan al Sol. Este proceso de sublimación también causa que los cometas experimenten ligeras aceleraciones, no debidas a la gravedad, sino al hielo sublimante.
El Estudio de los Cometas Oscuros
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. Estos cometas no presentan comas visibles pero muestran aceleraciones no gravitacionales, lo que sugiere que los asteroides en el cinturón de asteroides contienen hielo. Taylor y su equipo utilizaron modelos dinámicos para asignar aceleraciones no gravitacionales a objetos de diferentes poblaciones y modelaron sus trayectorias durante 100,000 años. Descubrieron que muchos de estos objetos terminaron donde actualmente se encuentran los cometas oscuros, sugiriendo que el cinturón de asteroides es la fuente más probable.
Origen y Comportamiento
Uno de los cometas oscuros, 2003 RM, tiene una órbita elíptica que lo acerca a la Tierra, luego a Júpiter y de vuelta a la Tierra. Esta órbita es consistente con un cometa que fue desviado de su trayectoria original. El estudio sugiere que mientras 2003 RM podría haber venido del cinturón exterior principal de asteroides, los otros cometas oscuros probablemente provienen del cinturón principal interno. Esto demuestra que hay hielo presente en el cinturón principal interno.
Impacto en el Sistema Solar
El proceso de desintegración de los cometas oscuros también es fascinante. Los cometas son como cubos de hielo sucios, estructuras rocosas unidas por hielo. Cuando son golpeados dentro de la línea de hielo del sistema solar, el hielo comienza a evaporarse, causando aceleración y giro rápido. Este giro puede hacer que los cometas se fragmenten. A medida que se rompen en piezas más pequeñas, estos fragmentos continúan perdiendo hielo, giran más rápido y se desintegran aún más.
Taylor explica que este proceso resulta en los pequeños objetos de rotación rápida que vemos. Los cometas oscuros más grandes, como 2003 RM, pueden haber sido objetos más grandes que fueron desviados del cinturón exterior principal. Los otros cometas oscuros más pequeños probablemente provienen del cinturón principal interno, creados por la fragmentación de objetos más grandes.
El Debate sobre el Agua en la Tierra
Este estudio nos acerca un paso más a entender los misteriosos cometas oscuros y su papel en nuestro sistema solar. Aunque no es seguro si estos cometas entregaron agua a la Tierra, la investigación abre nuevas posibilidades sobre cómo el hielo podría viajar a través del sistema solar, arrojando luz sobre la compleja historia del agua en nuestro planeta.
Un estudio reciente dirigido por Darryl Seligman de la Universidad de Cornell descubrió los primeros cometas oscuros. Identificaron seis de estos objetos inusuales al estudiar sus extraños movimientos. Los asteroides se mueven en trayectorias controladas por la gravedad del Sol. Sin embargo, los seis objetos encontrados por el equipo de Seligman muestran una aceleración inusual en sus órbitas que la gravedad por sí sola no puede explicar, un tipo de movimiento común en los cometas.
Aceleraciones y Orígenes
Cuando los cometas se calientan, su hielo se convierte en gas, creando un empuje que cambia su velocidad y trayectoria. Este proceso también forma la cola de un cometa y la nube difusa alrededor de su cabeza, llamada coma. Los seis objetos identificados por el equipo de Seligman no tienen una coma o cola aparente. Tampoco muestran ninguna emisión visible de gas. A pesar de esto, su aceleración inusual sugiere que debe haber alguna emisión de gas, probablemente debido a la sublimación del hielo debajo de su superficie. Esta característica les valió el nombre de «cometas oscuros».
Simulaciones y Modelos
La nueva investigación dirigida por Aster Taylor, incluida Seligman, ha identificado el origen de los cometas oscuros utilizando simulaciones por computadora. El equipo de Taylor rastreó sus trayectorias y descubrió que los cometas oscuros pueden alcanzar órbitas cercanas a la Tierra si comienzan en el cinturón de asteroides interno. Sin embargo, un objeto, denominado 2003 RM, podría ser diferente. Podría haber sido un cometa de la familia de Júpiter, viajando tan lejos como el gigante gaseoso antes de regresar hacia la Tierra.
Estos descubrimientos respaldan una teoría de la década de 1980 sobre el hielo oculto en el cinturón de asteroides. La misión Dawn de la NASA encontró hielo en el planeta enano Ceres y detectó signos de hielo en el asteroide Vesta, ambos en el cinturón principal de asteroides. Ceres y Vesta, sin embargo, son mucho más grandes que la mayoría de los asteroides. Se cree que son restos de protoplanetas que nunca se formaron completamente en planetas al inicio del sistema solar.
La Relación con los Asteroides Activos
Las nuevas conclusiones están respaldadas por observaciones anteriores de objetos que comparten características de cometas y asteroides. Los «asteroides activos», por ejemplo, se encuentran en el cinturón de asteroides pero muestran un comportamiento similar al de los cometas, incluyendo la emisión visible de gas y pequeñas colas. No está claro si son asteroides helados o cometas atrapados del sistema solar exterior.
Los científicos aún están debatiendo la relación entre los asteroides activos y los cometas oscuros. Taylor cree que los cometas oscuros y posiblemente los asteroides activos podrían ser de donde provino el agua de la Tierra. «No sabemos si estos cometas oscuros entregaron agua a la Tierra,» dijo Taylor en un comunicado. «No podemos decir eso, pero podemos decir que todavía hay un debate sobre cómo exactamente llegó el agua de la Tierra aquí. El trabajo que hemos hecho ha demostrado que esta es otra vía para llevar hielo desde algún lugar del resto del sistema solar al entorno de la Tierra.»
La presencia y la posible prevalencia de los cometas oscuros plantean la idea de que podrían haber contribuido a sembrar la Tierra con agua en la historia temprana del planeta. Muchos astrónomos piensan que los asteroides y cometas trajeron agua a la Tierra en forma de hielo, con modelos computacionales que analizan la composición de estos objetos sugiriendo que podrían haber llevado suficiente agua para llenar los océanos.
Además del agua, los objetos cercanos a la Tierra como los asteroides y meteoritos que colisionaron con la Tierra podrían haber traído bacterias y aminoácidos y otras moléculas importantes que básicamente sirvieron como semillas moleculares que hicieron posible la vida en nuestro planeta.
Estudiar de cerca los cometas oscuros podría acercarnos a responder esas preguntas fundamentales sobre el origen de la vida.
