Cometas oscuros podrían indicar de dónde obtuvo la Tierra sus océanos

El agua que compone los océanos actuó como un ingrediente clave para el desarrollo de la vida en la Tierra. Sin embargo, los científicos aún no saben de dónde vino el agua aquí en la Tierra en primer lugar.

Una idea principal es que las rocas espaciales como los cometas y los asteroides trajeron agua a la Tierra a través de impactos. Como científico planetario, siento curiosidad por los tipos de objetos espaciales que podrían haber llevado a la formación de los océanos. Durante los últimos años, he estado estudiando un tipo de objeto al que llamé cometa oscuro, que podría ser el culpable. En un nuevo estudio que mis colegas y yo publicamos en diciembre de 2024, descubrimos dos clases de estos esquivos cometas oscuros.

¿Qué es un cometa?

El sistema solar está repleto de cuerpos pequeños como cometas y asteroides. Estas rocas espaciales fueron los bloques de construcción fundamentales de los planetas en el sistema solar primitivo, mientras que los restos restantes son los cometas y asteroides que vemos hoy.

Estos objetos también son vías por las que se puede transportar material a través del sistema solar. Estos pequeños mundos pueden contener escombros, hielo y material orgánico a medida que vuelan por el espacio. Por eso, los investigadores los ven como buenos candidatos potenciales para entregar hielos como agua y dióxido de carbono a la Tierra mientras se estaba formando.

Tradicionalmente, la diferencia entre cometas y asteroides es que los cometas tienen hermosas colas cometarias. Estas colas se forman porque los cometas tienen hielo en su interior, mientras que los asteroides supuestamente no.

Cuando un cometa se acerca al sol, estos hielos se calientan y subliman, lo que significa que pasan de ser hielo a gas. El gas se calienta debido a la luz solar y luego es expulsado de la superficie del cometa en un proceso llamado desgasificación. Esta desgasificación trae consigo escombros y pequeños granos de polvo, que reflejan la luz solar.

Los asteroides, por otro lado, no tienen colas cometarias. Presumiblemente, son más como rocas clásicas, sin hielo en sus superficies.

¿Qué es una aceleración no gravitacional? El material que se desprende de la superficie de un cometa produce una cola cometaria y un retroceso similar al de un cohete. El gas que se mueve rápidamente empuja la superficie del cometa y esto hace que se acelere. Este proceso impulsa el movimiento de los cometas a través del espacio además del movimiento establecido por la atracción gravitatoria del Sol.

Por lo tanto, cuando los cometas desprenden gases, tienen lo que los científicos planetarios llaman aceleración no gravitatoria, un movimiento que no es causado por la gravedad de los objetos del sistema solar. Los científicos planetarios suelen medir las aceleraciones no gravitatorias de los cometas después de detectar sus colas cometarias.

¿Qué son los cometas oscuros?

Nuestro equipo identificó una clase de cuerpos pequeños en el sistema solar que tienen algunas de las propiedades de los cometas y asteroides. Los llamamos cometas oscuros.

Estos cometas oscuros tienen aceleraciones no gravitatorias como los cometas, por lo que experimentan un retroceso similar al de un cohete debido a la desgasificación de los cometas. Sin embargo, no tienen las colas polvorientas que tienen la mayoría de los cometas.

En otras palabras, parecen asteroides típicos, pero la gravedad por sí sola no puede explicar su movimiento.

El primer objeto interestelar, ‘Oumuamua, fue el primer cometa o cuerpo del tamaño de un asteroide que se detectó en el sistema solar que provenía de fuera del sistema solar.

‘Oumuamua mostró esta misma combinación misteriosa de no tener cola de polvo, pero sí una aceleración no gravitacional similar a la de un cometa, lo que dio lugar a muchas teorías que intentaban explicar lo que podría haber sido el objeto. Una opción es que estuviera desgasificando como un cometa, pero sin producir una cola de polvo.

Desde que ‘Oumuamua fue visto por primera vez en 2017, mis colegas y yo hemos identificado otros cometas oscuros dentro del sistema solar. En nuestro estudio, encontramos siete nuevos cometas oscuros, lo que eleva el total a 14.

Ahora que hemos encontrado más cometas oscuros, hemos notado que vienen en dos sabores. Los cometas oscuros exteriores son más grandes (de aproximadamente una milla de ancho) y tienen órbitas más elípticas más alejadas en el sistema solar. Los cometas oscuros interiores son más pequeños (normalmente de 300 metros de tamaño) y tienen órbitas circulares cercanas a la Tierra.

¿Contribuciones a los océanos de la Tierra?

Aún no está claro qué son exactamente estos cometas oscuros. Es posible que ni siquiera sean cometas tradicionales si no tienen superficies heladas.

Sin embargo, la respuesta más probable para sus aceleraciones no gravitacionales es que despiden agua, como un cometa, pero no producen una cola de polvo, al menos no una que podamos ver cuando los miramos con nuestros telescopios.

Si este es el caso, seguramente haya muchos más de estos objetos, desfilando como asteroides, aún por identificar.

Dado que los científicos no saben con certeza de dónde proviene el agua de la Tierra, si realmente hay muchos cometas oscuros que tienen agua cerca de la Tierra, es posible que estos cometas oscuros aportaran agua a la Tierra primitiva.

Estos cometas oscuros podrían decirles a los investigadores más sobre los orígenes de los océanos de la Tierra y el desarrollo de la vida aquí en la Tierra.

Razones para estar entusiasmados por el futuro
Esta investigación es solo la punta del iceberg, porque recién comenzamos a encontrar estos cometas oscuros en 2023.

El Legacy Survey of Space and Time del Observatorio Vera C. Rubin, que comenzará a funcionar en 2025, comenzará a escanear todo el cielo austral casi todas las noches para detectar cualquier cosa que se mueva. Este telescopio, ubicado en una montaña en el desierto de Atacama en Chile, alberga la cámara más grande jamás construida.

Brindará a los astrónomos una sensibilidad casi cinco órdenes de magnitud mayor para detectar objetos en movimiento en el cielo nocturno. Probablemente ayudará a mis colegas y a mí a descubrir muchos cometas oscuros nuevos en el futuro cercano.

Los telescopios que ya están en funcionamiento, como el telescopio espacial Hubble y el telescopio espacial James Webb, también podrían ayudar a mi equipo a observar la desgasificación o el hielo en la superficie de los 14 cometas oscuros que ya hemos identificado.

Por último, la misión ampliada Hayabusa2 de la JAXA tiene previsto encontrarse con uno de los cometas oscuros interiores, 1998 KY26, en 2031. Por tanto, podremos ver la superficie de un cometa oscuro con un detalle exquisito.

Con información de Phys.org