Más de la mitad de los objetos cercanos a la Tierra podrían ser “cometas oscuros”

La próxima vez que visites la playa o un gran lago, o incluso bebas un vaso de agua helada, piensa en dónde se originó todo. Hay muchos caminos que el agua podría haber seguido hasta la joven Tierra: a través de cometas, “asteroides húmedos” y la desgasificación del vulcanismo temprano. Aster Taylor, un estudiante de posgrado de la Universidad de Michigan, tiene otra idea: cometas oscuros. Son una especie de cruce entre asteroides y cometas y podrían haber desempeñado un papel en el suministro de agua a nuestro planeta.

Los cometas oscuros son pequeños cuerpos del Sistema Solar. Tienen periodos de rotación cortos gracias a empujes no gravitacionales por sublimación que crean chorros. Estos misteriosos objetos probablemente representen más de la mitad de todos los objetos cercanos a la Tierra.

Cometas oscuros y asteroides

Los científicos planetarios consideran a los cometas oscuros como una población de asteroides activos. Sin embargo, no están en la misma categoría que los asteroides y cometas normales. Están en órbitas cercanas a la Tierra, por lo que cuando uno pasa cerca del Sol, no entra en coma. Esa falta de coma es la razón por la que se les llama «cometas oscuros». Sin embargo, sus chorros de sublimación parecen ser una respuesta a la radiación del Sol. Probablemente sean ricos en agua helada, lo que plantea una pregunta interesante. ¿Podrían haber sido estos también una fuente de agua para la Tierra en un pasado lejano?

«No sabemos si estos cometas oscuros trajeron agua a la Tierra», dijo Taylor. «Pero podemos decir que todavía hay debate sobre cómo llegó exactamente el agua de la Tierra hasta aquí», dijo Taylor. «El trabajo que hemos realizado ha demostrado que esta es otra vía para llevar hielo desde algún lugar del resto del Sistema Solar al medio ambiente de la Tierra».

Entrega de agua desde cuerpos pequeños

La historia de cómo la Tierra obtuvo su agua aún se está desarrollando. Una teoría dice que la Tierra infantil se formó con precursores moleculares del agua. Otro dice que los asteroides y cometas cargados de agua trajeron agua a la Tierra durante o justo después de su formación. Esto es interesante porque la mayoría de los asteroides existen cerca de la llamada «línea de hielo», una región mucho más allá de la Tierra donde los líquidos se congelan. Algo los impulsó hacia el sistema solar interior. Cuando se acercaron al Sol, su hielo se sublimó. En realidad, eso también sucede con un cometa. Entonces, tal vez tanto los cometas como los planetesimales fueron portadores de agua durante la formación de la Tierra. La actividad volcánica podría haber liberado el agua atrapada en forma de vapor.

¿Y qué hay de los asteroides húmedos? ¿De dónde vienen ellos? Sabemos que los cometas se formaron en las zonas más frías de la nebulosa protosolar. De alguna manera logran llegar (a través de perturbaciones gravitacionales y acción dinámica) al sistema solar interior. Allí chocaron con la Tierra (al igual que el cometa Shoemaker-Levy 9 se encontró con Júpiter en 1994).

Eso deja al agua como asteroides ricos en hielo o “cometas oscuros”. La mayoría de los asteroides ricos en agua o “cometas oscuros” existen en el cinturón de asteroides. Sin embargo, muchos de ellos también orbitan en el sistema solar interior. Esos objetos cercanos a la Tierra probablemente se dirigieron hacia el Sol debido a interacciones gravitacionales con Júpiter u otros mundos. Aquellos con cierta cantidad de hielo de agua atrapado sobre o debajo de sus superficies podrían haber sido un mecanismo de entrega de agua a la Tierra primitiva.

Buscando cometas oscuros ricos en agua

Lo mismo ocurriría con los cometas oscuros, según Taylor. «Creemos que estos objetos provienen del cinturón de asteroides principal 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. “Puede que haya más hielo en el cinturón principal interior de lo que pensábamos. Puede que haya más objetos como este por ahí. Esta podría ser una fracción significativa de la población más cercana. Realmente no lo sabemos, pero tenemos muchas más preguntas debido a estos hallazgos”.

Para probar sus ideas sobre los cometas oscuros, Taylor y sus compañeros del equipo crearon modelos dinámicos que observaron diferentes poblaciones de estos objetos y modelaron posibles caminos que podrían haber tomado para llegar a la Tierra. Muchos de estos objetos del modelo terminaron donde existen los cometas oscuros actuales: en órbitas que los llevan al interior del sistema solar. Su modelo mostró al equipo que muchos de estos objetos terminaron donde se encuentran hoy los cometas oscuros y que el cinturón de asteroides principal es su origen.

Un objeto implica muchos

El trabajo del equipo también sugiere que un objeto grande puede provenir de los cometas de la familia de Júpiter, con órbitas que los acercan a Júpiter. Se llama 2003 RM y sigue una órbita elíptica que lo acerca a la Tierra, luego a Júpiter y regresa más allá de la Tierra. Su órbita es bastante típica de un cometa de la familia de Júpiter que fue lanzado hacia adentro desde su órbita.

Los estudios del equipo de Taylor se centraron en siete cometas oscuros. El resultado de su trabajo sugiere que entre el 0,5% y el 60% de todos los objetos cercanos a la Tierra podrían ser cometas oscuros que no son acelerados por interacciones gravitacionales. En cambio, estos objetos experimentan aceleraciones no gravitacionales, es decir, son movidos por la “acción del chorro” del hielo a medida que se sublima. Los investigadores sugieren que estos cometas oscuros probablemente provinieron del cinturón de asteroides, pero que se movieron debido a esas aceleraciones no gravitacionales. También piensan que otros asteroides del Cinturón también contienen hielo.

Más sobre los cometas oscuros

La población de cometas oscuros incluye objetos pequeños y de rápida rotación, especialmente en comparación con asteroides más grandes. Se sabe que los cometas giran bastante rápido porque comienzan a perder su hielo por sublimación a medida que se acercan al Sol. Como vimos cuando la nave espacial Rosetta estudió el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, del núcleo del cometa surgen pequeños chorros como parte del proceso de sublimación. Estos chorros tienen el efecto de empujar el núcleo del cometa. También lo acelera, dándole al objeto esa aceleración no gravitacional mencionada anteriormente. La sublimación también puede hacer que el objeto gire bastante rápido. Si gira lo suficientemente rápido, el objeto (núcleo de cometa o asteroide con escombros) se rompe.

«Estos pedazos también tendrán hielo, por lo que también girarán cada vez más rápido hasta que se rompan en más pedazos», dijo Taylor. “Puedes seguir haciendo esto a medida que te haces más y más pequeño. Lo que sugerimos es que la forma de obtener estos objetos pequeños y que giran rápidamente es tomar algunos objetos más grandes y romperlos en pedazos”.

A medida que estos objetos oscuros pierden su hielo, se vuelven aún más pequeños y giran más rápidamente. El equipo de Taylor cree que, si bien el cometa oscuro más grande, 2003 RM, probablemente fue un objeto más grande que fue expulsado del cinturón principal exterior del cinturón de asteroides, los otros seis objetos que estudiaron probablemente provenían del cinturón principal interior. Probablemente eran parte de un objeto más grande que fue golpeado hacia adentro y se rompió. Un estudio más profundo de este y otros cometas oscuros similares debería ayudar a determinar qué contribución desempeñaron estos objetos en el suministro de agua a la Tierra.

Con información de UniverseToday