Generalmente pensamos en la nube de Oort como bolas de hielo dispersas que flotan lejos del sol, pero que siguen unidas a él gravitacionalmente. Ocasionalmente, alguna perturbación gravitacional caprichosa golpea a una de ellas de una manera extraña y crea un cometa de período largo, que podría deleitarnos brevemente a nosotros, los humildes humanos, al proporcionarnos algo interesante en el cielo para mirar.
Pero el aspecto real de la nube de Oort y cómo se ve afectada por fuerzas mayores que nuestro sistema solar ha seguido siendo un misterio. Un nuevo artículo publicado en el servidor de preimpresión arXiv por investigadores del Southwest Research Institute y el Museo Americano de Historia Natural intenta arrojar luz sobre el aspecto de esta parte invisible del sistema solar, al menos la parte que está solo entre 1.000 y 10.000 veces más lejos del sol que la Tierra.
Esa parte llamada nube de Oort «interior» se considera ligeramente más poblada que la nube de Oort «exterior», que se encuentra a una distancia de entre 10.000 y 100.000 UA. En total, se cree que hay billones de cuerpos helados flotando en las profundidades del espacio, aunque solo vemos los que aparecen en el sistema solar interior como cometas de período largo.
Para estimar la estructura de la nube se necesita algo más que entender las fuerzas gravitacionales del planeta. Si bien estas siguen teniendo un impacto, hay un actor más importante en la mecánica orbital de estas rocas heladas: la propia galaxia.
Existe un concepto conocido como «marea galáctica». A medida que nuestro sistema solar se mueve a través de la galaxia, se ve sometido a las fuerzas gravitacionales de otros objetos, como estrellas y agujeros negros, que están más cerca o más lejos de él. Al igual que la luna de la Tierra empuja el agua de la superficie hacia ella debido a su gravedad, el centro galáctico, donde se encuentra la mayor parte de la masa de la galaxia, afecta a los objetos grandes de nuestro sistema solar.
En el caso de los planetas, esta influencia se ve ahogada por su vínculo gravitacional con el sol. Pero en el caso de los objetos de la nube de Oort, desempeña un papel importante a la hora de determinar su posicionamiento. Los nuevos cometas de período largo se forman cuando un matiz en la marea galáctica los fuerza hacia el interior del sistema solar o hace que colisionen entre sí, enviando a uno de ellos en una trayectoria hacia el sol.
Modelar esta dinámica compleja es difícil, y los investigadores, incluido el autor principal David Nesvorný, tuvieron que confiar en una supercomputadora de la NASA para ejecutar su modelo analítico y compararlo con simulaciones anteriores de la estructura de la nube de Oort. Encontraron algo intrigante escondido en los datos.
Según su modelo, la nube de Oort parece un disco espiral de unas 15.000 UA de diámetro, desplazado por la eclíptica unos 30 grados. Pero lo más interesante es que tiene dos brazos espirales que casi la hacen parecer una galaxia.
Estos brazos espirales, que se encuentran casi perpendiculares al centro de la galaxia, como resultado de la influencia de la marea galáctica, están representados en el modelo matemático por un fenómeno conocido como el efecto Kozai-Lidov. En esta peculiaridad de la mecánica celeste, los cuerpos grandes se ven afectados por las «oscilaciones de Kozai» que resultan de la influencia gravitatoria de objetos que están mucho más lejos pero que, en conjunto, aún tienen un impacto en la mecánica de un cuerpo.
Los cambios que producen estas oscilaciones requieren mucho tiempo, pero según el análisis de los investigadores, determinan casi exclusivamente la forma de la nube de Oort interior. La atracción gravitatoria de los planetas del sistema solar o de las estrellas cercanas que pasan por allí no parece tener mucho efecto.
Según el artículo, tomar una fotografía de esta espiral de dos brazos será extremadamente difícil. Los autores sugieren que hacerlo requeriría la observación directa de una gran cantidad de objetos en ese espacio (lo que es poco probable en el corto plazo) o la separación de la radiación de esos objetos que elimine las fuentes de fondo y de primer plano para poder rastrear la estructura específica.
Por ahora, ninguno de los dos métodos de observación tiene recursos dedicados a ello. Pero, si queremos aprender más sobre el hogar de cualquier posible nuevo cometa y su impacto sobre nosotros, no sería una mala idea comenzar a planificar cómo buscar.
Con información de arXiv
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