Explica la extraña aceleración no gravitacional del cometa ‘Oumuamua

La liberación de gas hidrógeno, cuando el hielo en la superficie del cometa ‘Oumuamua cambió de su forma amorfa a cristalina, puede ser la razón detrás de la extraña aceleración del cometa mientras se aleja del sol, según los científicos.

Este argumento fue presentado por un astrofísico de la Universidad de California (UC), Berkeley, y un astrónomo de la Universidad de Cornell, ambos de EE. UU., y las conclusiones aparecen en la revista Nature.

El comportamiento del cometa Oumuamua, que apareció por primera vez en 2017, ha desconcertado a los científicos y al público por igual.

El primer visitante conocido de fuera de nuestro sistema solar con una forma extraña, el cometa ‘Oumuamua era inusual porque no tenía una coma brillante (una nube luminosa de partículas) o una cola de polvo y era tan pequeño como un asteroide.

El comportamiento en cuestión era que el cometa se alejaba del sol de una forma que los astrónomos no pueden explicar. Algunos incluso sugirieron que era una nave extraterrestre.

Además, debido a que el cometa era tan joven, su desviación gravitatoria alrededor del Sol se vio ligeramente alterada por la inusual aceleración.

Los cometas, rocas de hielo que quedaron cuando se formó el sistema solar hace 4.500 millones de años, pueden informar a los astrónomos sobre las condiciones que existían cuando se formó nuestro sistema solar.

Los cometas interestelares, ubicados entre estrellas o entre estrellas, también pueden transportar información sobre otras estrellas rodeadas por discos formadores de planetas.

«Los cometas conservan una instantánea de cómo se veía el sistema solar cuando los discos protoplanetarios se estaban desarrollando», dijo Jennifer Bergner, profesora asociada de química en la Universidad de California, Berkeley.

También parece que los sistemas planetarios distantes tienen cometas. Debido a las interacciones gravitatorias entre los cometas y otros cuerpos en esos sistemas, es probable que algunos de ellos sean expulsados ​​y entren en nuestro sistema solar (cometas rebeldes).

Esto ayuda a los astrónomos a aprender sobre la formación de planetas en otros sistemas, según el estudio.

«Creo que los cometas interestelares pueden decirnos más acerca de los exoplanetas que los exoplanetas de los que estamos tratando de medir hoy», dijo Daryl Seligman, de la Universidad de Cornell.

Por lo general, en los cometas, cuando se acercan al Sol, se forma una coma gaseosa incandescente debido a la salida de agua y gases de su superficie. Además, se libera polvo durante el proceso, dando lugar a la «cola» del cometa.

Además, la segunda cola que apunta lejos del sol es causada por el vapor y el polvo que son empujados hacia afuera por la ligera presión de la radiación solar. También se produce un pequeño empuje de inercia hacia el exterior.

También pueden liberarse otros compuestos, como materia orgánica atrapada y monóxido de carbono.

Los gases expulsados ​​actúan como propulsores en una nave espacial para darle al cometa una pequeña patada que cambia ligeramente su trayectoria de las órbitas elípticas típicas de otros cuerpos del sistema solar.

Sin embargo, a diferencia de otros cometas, los astrónomos no han detectado comas, partículas o polvo alrededor de ‘Oumuamua.

Nunca hemos visto un cometa en el sistema solar que no tenga coma de polvo. Entonces, la aceleración sin gravedad fue realmente extraña.

El estudio dijo que los cálculos mostraron que la energía solar que choca con el cometa no sería suficiente para evaporar el agua o los compuestos orgánicos de su superficie para darle un notable impulso no gravitacional.

Entonces, ¿cuál es la causa de la aceleración? Bergner estudia la interacción del hielo muy frío, como el que cae a la temperatura reinante del medio interestelar (ISM) de 5 o 10 K, con los tipos de partículas energéticas y de radiación presentes en el medio.

«Un cometa que viaja a través del medio interestelar es cocinado esencialmente por la radiación cósmica, lo que conduce a la formación de hidrógeno.

“Nuestro pensamiento fue: si esto está sucediendo, ¿puedes realmente encerrarlo en el cuerpo, de modo que cuando ingrese al sistema solar y se caliente, supere este hidrógeno?”, Dijo Bergner. ».

«¿Podría esto producir cuantitativamente la fuerza que necesita para explicar la aceleración no gravitacional?», dijo Bergner.

A partir de experimentos anteriores, Bergner descubrió que los electrones de alta energía, los protones y los átomos más pesados ​​pueden convertir el hielo de agua en hidrógeno molecular, que quedaría atrapado en burbujas dentro del hielo por la estructura de bola de nieve delgada del cometa.

El estudio dijo que el hielo se plastifica bajo el calor del sol y cambia su forma de amorfa a cristalina, lo que conduce a la expulsión de burbujas y la liberación de gas hidrógeno.

Bergner y Seligman también calcularon en el estudio que el hielo en la superficie de un cometa podría emitir suficiente gas para afectar la órbita de un cometa pequeño como ‘Oumuamua.

«La conclusión principal es que ‘Oumuamua corresponde a un cometa interestelar estándar que acaba de experimentar un manejo pesado», dijo Bergner.

«Los modelos que hemos ejecutado son consistentes con lo que vemos en el sistema solar a partir de cometas y asteroides. Entonces, básicamente puedes comenzar con algo que parece un cometa y ese escenario funciona».

El estudio dijo que la explicación también fue proporcionada por la ausencia de un coma de polvo.

«Incluso si hay polvo en la matriz de hielo, no vaporizas el hielo, simplemente reorganizas el hielo y luego sueltas el H2. Entonces, el polvo ni siquiera saldrá», dijo Seligman.

(Esta historia no ha sido editada por el personal de Devdiscourse y se generó automáticamente a partir de un feed sindicado).