Traducido por el equipo de SOTT.net
Dark Comets
© University of Michigan
Según un estudio de la Universidad de Michigan, hasta el 60% de los objetos cercanos a la Tierra podrían ser cometas oscuros, misteriosos asteroides que orbitan alrededor del Sol en nuestro sistema solar y que probablemente contienen o contenían hielo, por lo que podrían haber sido una de las vías de suministro de agua a la Tierra.

Los hallazgos sugieren que los asteroides del cinturón de asteroides, una región del sistema solar situada aproximadamente entre Júpiter y Marte que contiene gran parte de los asteroides rocosos del sistema, tienen hielo subsuperficial, algo que se sospechaba desde la década de 1980, según Aster Taylor, estudiante de posgrado de astronomía de la UM y autor principal del estudio.

El estudio también muestra una posible vía para introducir hielo en el sistema solar cercano a la Tierra, afirma Taylor. La forma en que la Tierra obtuvo su agua es una pregunta de larga data.

"No sabemos si estos cometas oscuros trajeron agua a la Tierra. No podemos afirmarlo. Pero sí podemos decir que aún se debate cómo llegó exactamente el agua a la Tierra", afirma Taylor. "El trabajo que hemos realizado ha demostrado que se trata de otra vía para hacer llegar hielo desde algún lugar del resto del sistema solar hasta el entorno de la Tierra".

La investigación sugiere además que un gran objeto podría proceder de los cometas de la familia de Júpiter, cometas cuyas órbitas los llevan cerca del planeta Júpiter. Los resultados del equipo se publican en la revista Icarus.

Los cometas oscuros son un poco misteriosos porque combinan características tanto de los asteroides como de los cometas. Los asteroides son cuerpos rocosos sin hielo que orbitan más cerca del Sol, normalmente dentro de lo que se denomina la línea de hielo. Esto significa que están lo suficientemente cerca del Sol como para que cualquier hielo que pudiera llevar el asteroide se sublime, o pase de hielo sólido directamente a gas.

Los cometas son cuerpos helados que muestran una coma difusa, una nube que suele rodear a un cometa. El hielo que se sublima arrastra consigo polvo, creando la nube. Además, los cometas suelen presentar ligeras aceleraciones impulsadas no por la gravedad, sino por la sublimación del hielo, denominadas aceleraciones no gravitatorias.

El estudio examinó siete cometas oscuros y estima que entre el 0,5% y el 60% de todos los objetos cercanos a la Tierra podrían ser cometas oscuros, que no tienen comas pero sí aceleraciones no gravitatorias. Los investigadores también sugieren que estos cometas oscuros probablemente proceden del cinturón de asteroides y, dado que estos cometas oscuros tienen aceleraciones no gravitacionales, los resultados del estudio sugieren que los asteroides del cinturón de asteroides contienen hielo.

"Creemos que estos objetos proceden del cinturón principal de asteroides interior y/o exterior, y la implicación de esto es que se trata de otro mecanismo para introducir algo de hielo en el sistema solar interior", dijo Taylor. "Puede que haya más hielo en el cinturón principal interior del que pensábamos. Puede que haya más objetos como éste ahí fuera. Podría tratarse de una fracción significativa de la población más cercana. Realmente no lo sabemos, pero tenemos muchas más preguntas gracias a estos hallazgos."

En trabajos anteriores, un equipo de investigadores entre los que se encontraba Taylor identificó aceleraciones no gravitatorias en un conjunto de objetos cercanos a la Tierra, denominándolos "cometas oscuros". Determinaron que las aceleraciones no gravitatorias de los cometas oscuros son probablemente el resultado de pequeñas cantidades de hielo sublimado.

En el trabajo actual, Taylor y sus colegas querían descubrir de dónde procedían los cometas oscuros.

"Los objetos cercanos a la Tierra no permanecen mucho tiempo en sus órbitas actuales porque el entorno cercano a la Tierra es complicado", explican. "Sólo permanecen en el entorno cercano a la Tierra unos 10 millones de años. Dado que el sistema solar es mucho más antiguo que eso, significa que los objetos cercanos a la Tierra proceden de alguna parte, es decir, que constantemente recibimos objetos cercanos a la Tierra de otra fuente mucho mayor."

Para determinar el origen de esta población de cometas oscuros, Taylor y sus coautores crearon modelos dinámicos que asignaban aceleraciones no gravitatorias a objetos de distintas poblaciones. A continuación, modelizaron la trayectoria que seguirían estos objetos en función de las aceleraciones no gravitatorias asignadas a lo largo de un periodo de 100.000 años. Los investigadores observaron que muchos de estos objetos acabaron donde hoy se encuentran los cometas oscuros y descubrieron que, de todas las fuentes potenciales, el cinturón principal de asteroides es el lugar de origen más probable.

Uno de los cometas oscuros llamado 2003 RM, que pasa en una órbita elíptica cerca de la Tierra, luego sale hacia Júpiter y vuelve a pasar junto a la Tierra, sigue la misma trayectoria que cabría esperar de un cometa de la familia de Júpiter, afirma Taylor, es decir, su posición es coherente con la de un cometa que fue golpeado hacia el interior de su órbita.

Mientras tanto, el estudio concluye que el resto de los cometas oscuros proceden probablemente de la banda interior del cinturón de asteroides. Dado que es probable que los cometas oscuros tengan hielo, esto demuestra que hay hielo en el cinturón principal interior.

A continuación, los investigadores aplicaron una teoría previamente sugerida a su población de cometas oscuros para determinar por qué los objetos son tan pequeños y giran tan rápidamente. Los cometas son estructuras rocosas unidas por hielo, como un cubito de hielo sucio, explica Taylor. Una vez que se encuentran dentro de la línea de hielo del sistema solar, ese hielo empieza a desprender gas. Esto provoca la aceleración del objeto, pero también puede hacer que el objeto gire bastante rápido - lo suficientemente rápido como para que el objeto se rompa en pedazos.

"Estos pedazos también tendrán hielo sobre ellos, por lo que también girarán cada vez más rápido hasta que se rompan en más pedazos", dijo Taylor. "Puedes seguir haciendo esto mientras te haces cada vez más pequeño. Lo que sugerimos es que la forma de obtener estos objetos pequeños y de rotación rápida es tomar algunos objetos más grandes y romperlos en pedazos."

A medida que esto sucede, los objetos siguen perdiendo su hielo, se hacen aún más pequeños y giran aún más rápidamente.

Los investigadores creen que mientras que el cometa oscuro más grande, 2003 RM, era probablemente un objeto más grande que fue expulsado del cinturón principal exterior del cinturón de asteroides, los otros seis objetos que estaban examinando probablemente procedían del cinturón principal interior y fueron creados por un objeto que había sido golpeado hacia el interior y luego se rompió en pedazos.