Traducido por el equipo de SOTT.net en español

Tras viajar varios miles de millones de kilómetros hacia el Sol, un joven objeto similar a un cometa que orbita entre los planetas gigantes ha encontrado un lugar de aparcamiento temporal en el camino. El objeto se ha asentado cerca de una familia de antiguos asteroides capturados, llamados troyanos, que están orbitando el Sol junto a Júpiter. Es la primera vez que un objeto similar a un cometa es visto cerca de la población troyana.
Roaming Comet
© NASA, ESA, and B. Bolin (Caltech)
Los astrónomos han encontrado un cometa errante haciendo una parada de descanso antes de continuar posiblemente su viaje. El objeto errante hizo una parada temporal cerca del gigante Júpiter. El visitante helado tiene mucha compañía. Se ha asentado cerca de la familia de asteroides capturados conocidos como troyanos que coorbitan el Sol junto a Júpiter. Es la primera vez que un objeto similar a un cometa es visto cerca de la población de asteroides troyanos. Las observaciones del Telescopio Espacial Hubble revelan que el vagabundo está mostrando signos de transición de un cuerpo frígido similar a un asteroide a un cometa activo, al que le ha salido una larga cola, que desprende chorros de material y que se envuelve en una coma de polvo y gas.
El inesperado visitante pertenece a una clase de cuerpos helados que se encuentran en el espacio entre Júpiter y Neptuno. Llamados "Centauros", se vuelven activos por primera vez cuando se calientan al acercarse al Sol, y hacen una transición dinámica para convertirse en algo más parecido a un cometa.

Las instantáneas en luz visible del telescopio espacial Hubble de la NASA revelan que el objeto vagabundo muestra signos de actividad cometaria, como una cola, desgasificación en forma de chorros y una coma envolvente de polvo y gas. Observaciones anteriores realizadas por el telescopio espacial Spitzer de la NASA dieron pistas sobre la composición del objeto similar a un cometa y los gases que impulsan su actividad.

"Sólo el Hubble pudo detectar características activas similares a las de un cometa a esta distancia con tanto detalle, y las imágenes muestran claramente estas características, como una amplia cola de aproximadamente 643.000 kilómetros de largo y características de alta resolución cerca del núcleo debido a una coma y eyecciones", dijo el investigador principal del Hubble, Bryce Bolin, de Caltech en Pasadena, California.

Describiendo la captura del Centauro como un acontecimiento raro, Bolin añadió: "El visitante tuvo que entrar en la órbita de Júpiter en la trayectoria correcta para tener este tipo de configuración que le da la apariencia de compartir su órbita con el planeta. Estamos investigando cómo fue capturado por Júpiter y cómo aterrizó entre los troyanos. Pero creemos que podría estar relacionado con el hecho de que tuvo un encuentro algo cercano con Júpiter".

El artículo del equipo aparece en el número del 11 de febrero de 2021 de The Astronomical Journal.

Las simulaciones por ordenador del equipo de investigación muestran que el objeto helado, llamado P/2019 LD2 (LD2), probablemente giró cerca de Júpiter hace unos dos años. A continuación, el planeta empujó gravitacionalmente al visitante díscolo hacia la ubicación coorbital del grupo de asteroides troyanos, aventajando a Júpiter en unos 703 millones de kilómetros.

"Brigada del cubo"

El objeto nómada fue descubierto a principios de junio de 2019 por los telescopios del Sistema de Última Alerta de Impacto Terrestre de Asteroides (ATLAS por sus siglas en inglés) de la Universidad de Hawái, situados en volcanes extintos, uno en Mauna Kea y otro en Haleakala. El astrónomo aficionado japonés Seiichi Yoshida avisó al equipo del Hubble de la posible actividad del cometa. Los astrónomos escanearon entonces los datos de archivo del Zwicky Transient Facility, un estudio de campo amplio realizado en el Observatorio Palomar de California, y se dieron cuenta de que el objeto estaba claramente activo en imágenes de abril de 2019.

Siguieron con observaciones del Observatorio de Apache Point en Nuevo México, que también insinuaron actividad. El equipo observó el cometa con el Spitzer pocos días antes de la retirada del observatorio en enero de 2020, e identificó gas y polvo alrededor del núcleo del cometa. Estas observaciones convencieron al equipo de utilizar el Hubble para echar un vistazo más de cerca. Con la ayuda de la aguda visión del Hubble, los investigadores identificaron la cola, la estructura de la coma y el tamaño de las partículas de polvo y su velocidad de eyección. Estas imágenes les ayudaron a confirmar que las características se deben a una actividad similar a la de un cometa relativamente nuevo.

Aunque la ubicación de LD2 es sorprendente, Bolin se pregunta si esta parada en boxes podría ser un lugar común para algunos cometas que se dirigen hacia el sol. "Podría ser parte del camino desde nuestro sistema solar a través de los troyanos de Júpiter hacia el sistema solar interior", dijo.

Es probable que el inesperado huésped no permanezca mucho tiempo entre los asteroides. Las simulaciones por ordenador muestran que tendrá otro encuentro cercano con Júpiter dentro de unos dos años. El corpulento planeta sacará al cometa del sistema y éste continuará su viaje hacia el sistema solar interior.

"Lo interesante es que realmente se está captando a Júpiter arrojando este objeto y cambiando su comportamiento orbital y llevándolo al sistema interior", dijo el miembro del equipo Carey Lisse, del Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland. "Júpiter controla lo que ocurre con los cometas una vez que entran en el sistema interior alterando sus órbitas".

Lo más probable es que el intruso helado sea uno de los últimos miembros de la llamada "brigada del cubo" de los cometas que han sido expulsados de su frígido hogar en el cinturón de Kuiper y se han adentrado en la región de los planetas gigantes a través de las interacciones con otro objeto del cinturón de Kuiper. Situado más allá de la órbita de Neptuno, el cinturón de Kuiper es un refugio de restos helados de la construcción de nuestros planetas hace 4.600 millones de años, que contiene millones de objetos, y ocasionalmente estos objetos tienen casi accidentes o colisiones que alteran drásticamente sus órbitas desde el cinturón de Kuiper hacia el interior de la región de los planetas gigantes.

Las reliquias heladas de la "brigada del cubo" sufren un viaje lleno de baches durante su trayecto hacia el sol. Rebotan gravitacionalmente de un planeta exterior a otro en un juego de petacos celestial antes de llegar al sistema solar interior, calentándose a medida que se acercan al Sol. Los investigadores afirman que los objetos pasan tanto o más tiempo alrededor de los planetas gigantes, tirando de ellos gravitatoriamente -unos 5 millones de años- que cruzando al sistema interior donde vivimos.

"Los cometas del sistema interior, de 'periodo corto', se rompen aproximadamente una vez por siglo", explicó Lisse. "Así que, para mantener el número de cometas locales que vemos hoy en día, creemos que la "brigada del cubo" tiene que entregar un nuevo cometa de período corto aproximadamente una vez cada 100 años".

Un comienzo temprano

Ver la actividad de desgasificación en un cometa situado a 748 millones de kilómetros del Sol (donde la intensidad de la luz solar es 25 veces más débil que en la Tierra) sorprendió a los investigadores. "Nos intrigó ver que el cometa acababa de empezar a activarse por primera vez tan lejos del Sol, a distancias en las que el hielo del agua apenas empieza a sublimarse", dijo Bolin.

El agua permanece congelada en un cometa hasta que llega a unos 320 millones de kilómetros del Sol, donde el calor de la luz solar convierte el hielo de agua en gas que escapa del núcleo en forma de chorros. Por tanto, la actividad indica que la cola podría no estar hecha de agua. De hecho, las observaciones realizadas por Spitzer indicaron la presencia de gas de monóxido de carbono y dióxido de carbono, que podrían estar impulsando la creación de la cola y los chorros vistos en el cometa que orbita Júpiter. Estos compuestos volátiles no necesitan mucha luz solar para calentar su forma congelada y convertirse en gas.

Una vez que el cometa sea expulsado de la órbita de Júpiter y continúe su viaje, podría volver a encontrarse con el planeta gigante. "Los cometas de período corto como el LD2 encuentran su destino al ser lanzados hacia el Sol y desintegrarse totalmente, chocar con un planeta o aventurarse demasiado cerca de Júpiter una vez más y ser expulsados del sistema solar, que es el destino habitual", dijo Lisse. "Las simulaciones muestran que, en unos 500.000 años, hay un 90% de probabilidades de que este objeto sea expulsado del sistema solar y se convierta en un cometa interestelar".

Fuente: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA