Sorpresa en Borisov, el primer cometa llegado de otra estrella

By 19/05/2021 Portal

Dos estudios presentados este miércoles en la revista ‘Nature’ (aquí y aquí) informan de un hallazgo inesperado en los cometas de nuestro sistema solar e incluso en el único que conocemos que ha llegado de otra estrella, 2I / Borisov. Los investigadores han descubierto en las atmósferas de estos objetos metales pesados generalmente asociados con ambientes cálidos y que nunca se esperarían encontrar en unos cuerpos comparables a bolas de polvo helado tan distantes del Sol. Además de ofrecer pistas sobre los sistemas planetarios en formación, los resultados también sugieren que los cometas de otros sistemas estelares pueden ser más parecidos de lo que se creía a los del nuestro.

«Fue una gran sorpresa detectar átomos de hierro y níquel en la atmósfera de todos los cometas que hemos observado en las últimas dos décadas, unos 20 de ellos, e incluso en los que están lejos del Sol en el entorno del espacio frío», reconoce Jean Manfroid, de la Universidad de Lieja, Bélgica, que lidera el primer análisis.

Los astrónomos saben que existen metales pesados en los interiores polvorientos y rocosos de los cometas. Pero, debido a que los metales sólidos no suelen ‘sublimarse’ (volverse gaseosos) a bajas temperaturas, no esperaban encontrarlos en las atmósferas de los cometas fríos que viajan lejos del Sol. Incluso han detectado vapores de níquel y hierro en cometas observados a más de 480 millones de kilómetros del nuestra estrella, más de tres veces la distancia desde la Tierra.

El equipo belga descubrió hierro y níquel en las atmósferas de los cometas en cantidades aproximadamente iguales. El material de nuestro Sistema Solar, por ejemplo el que se encuentra en el Sol y en los meteoritos, por lo general contiene unas diez veces más hierro que níquel. Por lo tanto, este nuevo resultado puede tener implicaciones para la comprensión del sistema solar temprano.

«Los cometas se formaron hace unos 4.600 millones de años, cuando el sistema solar era muy joven, y no han cambiado desde entonces. En ese sentido, son como fósiles para los astrónomos», afirma Emmanuel Jehin, también de la Universidad de Lieja y coautor del estudio.

El equipo belga ha utilizado el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO) para estudiar los cometas desde hace veinte años, pero los elementos pesados en la atmósfera habían pasado desapercibidos hasta ahora. Una razón, explican, es que existen en cantidades muy pequeñas: por cada 100 kg de agua en la atmósfera de los cometas hay solo 1 g de hierro y aproximadamente la misma cantidad de níquel.

«Por lo general, hay 10 veces más hierro que níquel, y en esas atmósferas de cometas encontramos aproximadamente la misma cantidad para ambos elementos. Llegamos a la conclusión de que podrían provenir de un tipo especial de material en la superficie del núcleo del cometa, sublimando en una temperatura bastante baja y que libera hierro y níquel en aproximadamente las mismas proporciones» explica Damien Hutsemékers, miembro del equipo belga.

ESO/L. Calçada, SPECULOOS Team/E. Jehin, Manfroid et al.
En otro lugar de la galaxia
Pero la cosa llega mucho más lejos. El segundo estudio publicado en ‘Nature’ por investigadores polacos muestra que los metales pesados también están presentes en la atmósfera del cometa interestelar 2I / Borisov. El primer cometa alienígena que ha visitado nuestro sistema solar fue observado por el VLT cuando se acercó hace aproximadamente un año y medio. Como ocurrió con los del sistema solar, su atmósfera fría contiene níquel gaseoso.

«Al principio nos costó creer que el níquel atómico realmente pudiera estar presente en Borisov tan lejos del Sol. Fueron necesarias numerosas pruebas y comprobaciones antes de que finalmente pudiéramos convencernos a nosotros mismos», asegura Piotr Guzik, de la Universidad Jagiellonian en Polonia. El hallazgo es igualmente sorprendente porque, antes de los dos nuevos estudios, los gases con átomos de metales pesados solo se habían observado en ambientes cálidos, como en las atmósferas de exoplanetas ultracalientes o cometas en evaporación que pasaban demasiado cerca del Sol. Borisov se observó cuando estaba a unos 300 millones de kilómetros del Sol, o aproximadamente el doble de la distancia Tierra-Sol.

Estudiar los cuerpos interestelares en detalle es fundamental para la ciencia porque contienen información valiosa sobre los sistemas planetarios de los que se originan. «De repente comprendimos que el níquel gaseoso está presente en las atmósferas de los cometas en otros rincones de la galaxia», dice el coautor Michal Drahus, también de la Universidad Jagiellonian.

Los estudios muestran que Borisov y los cometas del Sistema Solar tienen aún más en común de lo que se pensaba. «Ahora imagina que los cometas de nuestro sistema solar tienen sus verdaderos análogos en otros sistemas planetarios, ¿a que es genial?», concluye Drahus.

Como escriben Dennis Bodewits y Steven Bromley, del departamento de Física de la Universidad de Auburn (EE.UU.) en un artículo que acompaña a los estudios en ‘Nature’, «si podemos desentrañar el origen del níquel y el hierro en los cometas regulares y este objeto interestelar, podríamos descubrir una historia compartida de química orgánica entre diferentes sistemas planetarios».