¿De dónde vienen los cometas? Explorando la Nube de Oort

Antes de entrar en este artículo, quiero recordarles a todos que han pasado varias décadas desde que pude disfrutar de un cometa brillante en el cielo nocturno. He visto auroras alucinantespresencié un eclipse solar total con mis propios globos oculares, y visto un lanzamiento de cohete. El Universo necesita entregarme este cometa brillante, y debe hacerlo pronto.

Al escribir este artículo ahora, lo convocaré. Crearé un artículo que estará ridículamente desactualizado en unos meses, cuando aparezca ese cometa brillante.

Como esa vez que totalmente descubrió una supernova en la Virtual Star Partyal decir que no había una supernova en esa galaxia, pero la había, y no llegamos a hacer el descubrimiento.

De todos modos, vamos al artículo. Hablemos de cometas.

Los cometas son impresionantes. Están hechos de gas, polvo, roca y materiales orgánicos, triturados entre sí y existen prácticamente sin cambios desde la formación del Sistema Solar hace 4.500 millones de años. De vez en cuando, alguna interacción gravitacional empuja a un cometa a una órbita que lo acerca al Sol.

Debido al aumento de la radiación, el gas volátil y el polvo del cometa se subliman en la superficie, dejando una larga cola de hielo. Y así es como los descubrimos.

De hecho, los cometas son uno de los objetos en el cielo nocturno que los aficionados encuentran regularmente. Y al descubrir un cometa, consigues que lleve tu nombre. Por supuesto, muchos de los cometas llevan el nombre de observatorios robóticos, solo otra forma en que los robots están tomando trabajos humanos.

El origen de los cometas fue propuesto originalmente por Gerard Kuiper en 1951, cuando teorizó que debe haber un vasto disco de gas y polvo que rodea el Sistema Solar, más allá de la órbita de Plutón.

Este «Cinturón de Kuiper» contiene millones de objetos que orbitan alrededor del Sol, empujándose unos a otros con su gravedad. Estas interacciones empujan a estos cometas del Cinturón de Kuiper a órbitas que los acercan al Sol, donde obtienen sus características colas.

Los astrónomos llaman a estos cometas de período corto, ya que orbitan alrededor del Sol con relativa frecuencia. Se les dan nombres y designaciones, y los astrónomos pueden calcular cuándo el cometa pasará cerca del Sol y se encenderá de nuevo.

El famoso cometa Halley es un buen ejemplo, que se conocía desde la antigüedad, pero Edmond Halley calculó su órbita por primera vez en 1705. Cada 74 a 79 años, el cometa Halley se balancea cerca del Sol, se enciende y tenemos una vista de este asombroso objeto. Pasó por última vez por nuestra zona en 1986, y no regresará hasta 2061. Debería estar en mi tercer cuerpo de robot para entonces.

Los cometas de período largo son mucho más misteriosos. Estos objetos surgen de la nada, atraviesan el Sistema Solar interior o chocan contra el Sol, y luego regresan al espacio profundo. Ahora bien, ¿de dónde vienen?

El astrónomo holandés Jan Oort calculó que debe haber una nube de hielo aún más grande más allá del Cinturón de Kuiper, entre 5.000 y 100.000 unidades astronómicas del Sol. Solo un recordatorio, 1 unidad astronómica es la distancia de la Tierra al Sol, por lo que estamos hablando de una distancia muy, muy grande.

Por ejemplo, la nave espacial Voyager 1, que es el objeto más distante y rápido jamás enviado por la humanidad, aún necesitará unos 300 años para llegar al borde de la Nube de Oort.

Los astrónomos creen que los empujones gravitacionales ocasionales en la Nube de Oort hacen que estos cometas de período largo caigan en el Sistema Solar interior y hagan sus raras apariciones. Un cometa como este podría tardar cientos de miles o incluso millones de años en completar una órbita alrededor del Sol. Necesitaré unas pocas docenas de cuerpos de robot para esa observación repetida.

Mira esto imagen genial del cometa C/2017 K2 PANSTARRS, tomada por el Telescopio Espacial Hubble. Este es un gran ejemplo de un cometa de período largo, que visita nuestro vecindario por primera vez en los 4500 millones de años de historia del Sistema Solar.

Este es el cometa más lejano y tenue jamás descubierto, visto por primera vez cuando estaba más allá de la órbita de Saturno.

Esta nube de material alrededor del cometa es probablemente la sublimación de gases volátiles congelados, como oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y monóxido de carbono. Los astrónomos creen que comenzó a activarse hace unos 4 años y lo descubrieron ahora.

A medida que se acerca al Sol y se calienta, se convertirá en un verdadero cometa, cuando su estructura de hielo de agua dura como una roca comience a sublimarse y se gane su cola.

Debería hacer su acercamiento más cercano en 2022 cuando se acerque tanto al Sol como a Marte.

Y es por eso que aún no podemos detectar en la Nube de Oort. Apenas podemos detectar cometas fuera de la órbita de Saturno, sin mencionar cientos de veces más lejos que eso.

Nuestro Sol no está solo en la Vía Láctea, obviamente. Es una gran tormenta arremolinada de cientos de miles de millones de estrellas, y durante decenas de miles de años, otras estrellas se acercan mucho más al Sol de lo que vemos hoy.

La nave espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea lanzó recientemente uno de los más mapas detallados de posiciones y movimientos estelaresy nos dio una imagen mucho mejor de hacia dónde se dirige nuestro Sol y con qué interactuará en el futuro.

Para interactuar con la Nube de Oort, los astrónomos han calculado que una estrella necesita acercarse a unos 6,5 años luz antes de que pueda interactuar gravitacionalmente, dependiendo de su masa.

Con base en los datos recopilados por la nave espacial Gaia, los astrónomos trazaron los movimientos de 300 000 estrellas en nuestra vecindad con la Vía Láctea en los próximos 5 millones de años aproximadamente.

De esas estrellas, 97 estarán a 15 años luz del Sol y 16 se acercarán a menos de 6,5. El más interesante de estos es Gliese 710. En 1,3 millones de años, pasará a menos de 2,5 años luz del Sol, atravesando la Nube de Oort.

Gliese 710 tiene aproximadamente el 60% de la masa del Sol, y va aproximadamente a la mitad de la velocidad a la que normalmente van las estrellas cuando pasan por el Sistema Solar. Lo que significa que se quedará por mucho tiempo, empujando a los cometas con su masa y enviando lluvias de cometas al Sistema Solar.

En promedio, parece que una estrella pasa dentro de los 15 años luz cada 50 000 años más o menos, empujando nuestra colección de cometas.

Esto es importante, porque los impactos de cometas podrían ser la causa de eventos de extinción pasados ​​en la Tierra. Al rastrear los movimientos de las estrellas en nuestra región, los astrónomos podrían tratar de hacer coincidir los eventos pasados ​​con los momentos en que las estrellas empujaron la Nube de Oort y predecir eventos futuros.

¿Podríamos llegar alguna vez a la Nube de Oort y explorarla? Hace unos años, se propuso un observatorio espacial que podría intentar observar objetos tan distantes como la Nube de Oort. Conocido como el Misión de Whippleorbitaría en el punto Sol-Tierra L2 y observaría el cielo con un amplio campo de visión.

Intentaría detectar eventos de tránsito cuando objetos tan pequeños como de un kilómetro de ancho pasaran frente a una estrella más distante. En teoría, la misión sería capaz de detectar estos tránsitos hasta 22.000 unidades astronómicas o casi medio año luz. Desafortunadamente, no ha pasado de la etapa de propuesta.

Otra idea intrigante es conocida como la misión FOCAL, que implica enviar un telescopio espacial a una distancia de 550 unidades astronómicas del Sol. En este punto, el telescopio puede usar la gravedad del propio Sol como una enorme lente, enfocando la luz de objetos más distantes.

En realidad, tendrías que ir más lejos. A 550 unidades astronómicas, la luz del sol ahoga cualquier cosa que el telescopio espacial intente ver. En cambio, necesita de salir a una distancia de más de 2.000 unidades astronómicas de la Tierra, cuando la luz enfocada por el Sol se convierte en un Anillo de Einstein a su alrededor.

¿Qué podrías hacer con un telescopio como este? Si un exoplaneta pasara detrás del Sol, perfectamente alineado, podría resolver características tan pequeñas como 1 kilómetro de diámetro en un mundo a 35 años luz de distancia.

Un telescopio como este nos da una muy buena razón para aprender a viajar y explorar la Nube de Oort.

La nave espacial Gaia todavía está trabajando arduamente para recopilar datos, y los astrónomos esperan otro volcado masivo de datos en abril de 2018. Con el tiempo, la nave espacial mapeará la posición y los movimientos de mil millones de estrellas en la Vía Láctea.

Los cometas son asombrosos y me gustaría ver un cometa visible en el cielo nocturno, pero me gustaría que se mantuvieran a distancia.

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