‘Oumuamua podría ser el fragmento de un exo-Plutón

Ilustración artística de ‘Oumuamua con forma similar a panqueque. Crédito: William Hartmann.

El primer visitante conocido desde el espacio interestelar, ‘Oumuamua, es probablemente un fragmento con forma de panqueque de un objeto similar a Plutón, según un nuevo estudio. Estos resultados podrían arrojar luces sobre una nueva clase de planeta; un exo-Plutón.

Los astrónomos detectaron el misterioso visitante, llamado 1I/‘Oumuamua –que significa “mensajero” en hawaiano– en 2017. La velocidad y trayectoria de ‘Oumuamua revelaron que se originó fuera del Sistema Solar, convirtiéndose en el primer objeto interestelar conocido.

El segundo objeto interestelar conocido, 2I/Borisov, fue detectado en 2019. Borisov era claramente un cometa, liberando gases y teniendo una composición muy similar a los cometas del Sistema Solar.

¿Un cometa, asteroide o algo más?

En varios aspectos clave, ‘Oumuamua recordaba a un cometa. Por ejemplo, los científicos no podían explicar su movimiento a través del espacio solo por la fuerza de la gravedad. Esto sugería que ‘Oumuamua estaba expulsando gas desde el lado que recibía luz solar, lo que lo impulsaba como a un cohete, dijo a Space.com el coautor del estudio Steven Desch, astrofísico y científico planetario en la Universidad Estatal de Arizona.

Sin embargo, si ‘Oumuamua era un cometa, era diferente de cualquiera visto anteriormente en el Sistema Solar. Carecía de cualquier gas liberado detectable, a diferencia de las grandes colas detectadas normalmente en los cometas. Además, su forma –parecida a un cigarro o panqueque– era diferente a la de cualquier cometa conocido. También su impulso era más fuerte del que los investigadores esperan de un cometa.

Todas estas características extrañas de ‘Oumuamua incluso llevaron a algunos a especular sobre un posible origen inteligente.

“A todos les interesan los extraterrestres, y era inevitable que este primer objeto desde fuera del Sistema Solar hiciera a la gente pensar en extraterrestres. Pero en ciencia es importante no sacar conclusiones apresuradas”, dijo Desch en un comunicado.

Ahora, los científicos descubrieron que ‘Oumuamua podría no ser una pieza de tecnología extraterrestre, sino un trozo de un objeto similar a Plutón.

Un nuevo objeto extraño

Los investigadores especularon que ‘Oumuamua no estaba hecho mayoritariamente de hielo de agua como los cometas conocidos, sino que de otros tipos de hielo. Calcularon con cuánta velocidad se sublimarían tales hielos cuando ‘Oumuamua pasara cerca del Sol, y el impulso que obtendría de los gases expulsados.

Los científicos también notaron que algunos hielos eran mucho más reflectantes de lo que a menudo se asume. Si ‘Oumuamua estaba hecho de estos hielos brillantes, podría ser más pequeño de lo estimado anteriormente, basado en la luz que los astrónomos detectaron. Un menor tamaño del visitante interestelar significaría que cualquier impulso de la sublimación tendría un efecto mayor de lo que se ve normalmente en los cometas, ayudando a explicar la inesperada velocidad con que se alejó del Sol.

Los investigadores descubrieron que un hielo en particular, nitrógeno sólido, podría explicar todas las características y comportamiento de ‘Oumuamua. Podemos encontrar hielo de nitrógeno sólido en la superficie de Plutón y Tritón, lo que sugiere que este visitante interestelar podría estar hecho del mismo material. “Fue muy satisfactorio refinar nuestros cálculos y ver que todo encajaba”, dijo Desch.

El gas de nitrógeno escapando de ‘Oumuamua habría resultado ser muy difícil de detectar para los astrónomos con los telescopios usados para estudiarlo. “En esencia, hubo una cola como la que se esperaría para un cometa, solo que debido a su composición, no la detectamos”, dijo el coautor del estudio Alan Jackson, astrofísico y científico planetario en la Universidad Estatal de Arizona.

Un panqueque interestelar

Estos nuevos hallazgos sugieren que ‘Oumuamua tenía una forma más similar a panqueque que a cigarro. También podría ser más pequeño de lo que se pensaba anteriormente: 45 por 44 por 7,5 metros versus los 400 metros de las estimaciones anteriores.

Los investigadores sugirieron que probablemente ‘Oumuamua no era plano cuando entró al Sistema Solar. Sin embargo, la luz del Sol finalmente lo erosionó quedando con una forma aplanada y perdiendo más del 95% de su masa.

“Lo mismo debería pasar con los cometas de hielo de agua, pero a una escala mucho más pequeña”, dijo Jackson. El hielo de agua se sublima mucho más lento que el hielo de nitrógeno, explicó Desch. Además, ‘Oumuamua pudo haberse mantenido como una pieza cuando se sublimó debido a que estaba hecho todo del mismo material, a diferencia de la mayoría de los cometas en el Sistema Solar que son mezclas de roca, hielo de agua y otros ingredientes, “por lo que tienden a evaporarse de manera no uniforme. Esto es en parte el por qué los cometas se rompen cuando pasan muy cerca del Sol”.

Estos hallazgos sugieren que los objetos interestelares como ‘Oumuamua podrían darnos un primer vistazo de un tipo de planeta desconocido hasta ahora; un exo-Plutón. En resumidas cuentas, ‘Oumuamua podría ser la primera muestra conocida de un exoplaneta llegada al Sistema Solar, dijeron los investigadores.

“La idea de que lo que vimos podría ser un pedazo de un exoplaneta real es emocionante”, dijo Desch.

Fragmento de un exo-Plutón

Basados en la velocidad y trayectoria de ‘Oumuamua, los investigadores sugirieron que este fragmento de nitrógeno casi puro se desprendió desde un sistema estelar joven hace unos 400 o 500 millones de años, posiblemente desde el brazo de Perseo de la Vía Láctea.

Ilustración artística de la posible formación de ‘Oumuamua a partir de la fragmentación de un objeto más grande debido a las fuerzas de marea de una estrella. Crédito: YU Jingchuan.

Los científicos calcularon la tasa a que los impactos cósmicos habrían arrancado trozos de hielo de las superficies de Plutón y cuerpos similares a lo largo de la historia del Sistema Solar. Estimaron que tales colisiones podrían haber generado 100 billones de fragmentos, de los que aproximadamente la mitad serían de hielo de agua y la otra mitad de hielo de nitrógeno. En total, “aproximadamente 1 de 1.000 cometas en el Sistema Solar deberían ser objetos como ‘Oumuamua”, dijo Desch. Un ejemplo puede ser el cometa C/2016 R2, descubierto en 2016, señaló.

Los investigadores también calcularon las probabilidades de que un cometa de hielo de nitrógeno de otra estrella alcanzara nuestro Sistema Solar. Sus resultados sugirieron que “los exteriores de un montón de sistemas planetarios se ven muy similares al nuestro”, dijo Jackson. “Es difícil obtener información acerca de los exteriores de los sistemas exoplanetarios con los métodos que generalmente usamos para buscar planetas, por lo que esto nos proporciona una manera única de tener una idea de cómo son los sistemas exoplanetarios”.

Futuros telescopios, como el Observatorio Vera Rubin en Chile, podrían ayudar a examinar regularmente grandes franjas del cielo y detectar incluso más objetos interestelares para aprender más acerca de ellos. “También se ha trabajado en conceptos de misiones espaciales que podrían interceptar futuros objetos como ‘Oumuamua”, dijo Jackson. “Eso para mí es una posibilidad increíblemente emocionante; una mirada de cerca a algo que se originó fuera del Sistema Solar”.

Los artículos “1I/‘Oumuamua as an N₂ ice fragment of an exo‐Pluto surface: I. Size and Compositional Constraints” y “1I/‘Oumuamua as an N₂ ice fragment of an exo‐pluto surface II: Generation of N₂ ice fragments and the origin of ‘Oumuamua” fueron publicados el 16 de marzo de 2021 en Journal of Geophysical Research: Planets.

Fuente: Space.com