¿Cómo podemos saber si una roca espacial proviene de fuera de nuestro sistema solar?
A / 2017 U1 es probablemente de origen interestelar. Acercándose desde arriba, estaba más cerca del Sol el 9 de septiembre. Viajando a 27 millas por segundo (44 kilómetros por segundo), el cometa se dirige lejos de la Tierra y el Sol en su camino de salida del sistema solar. Imag crédito: NASA / JPL-Caltech
Por Ethan Siegel, para forbes Octubre 31 de 2017
Las opiniones expresadas por Ethan Siegel, colaborador de Forbes son suyas, exclusivamente.
El 19 de octubre, los astrónomos descubrieron un objeto diferente a cualquier otro que hubiéramos visto antes: un enorme punto de luz que se precipitaba a través del Sistema Solar interior. Claro, eso podría sonar como cualquier asteroide o cometa viejo que pasara cerca del Sol, pero este era especial. A diferencia de todos los demás que hemos visto, que provienen del cinturón de asteroides, el cinturón de Kuiper o incluso muy lejos de la nube de Oort, este era completamente diferente. De hecho, los astrónomos concluyeron que vino del exterior del Sistema Solar por completo. Una cosa es que se le diga que este es el caso, pero otra cosa es entender cómo sabemos que debe ser así. ¡Vamos a averiguar!
Cometa McNaught, según la imagen en 2006 de Victoria, Australia. La cola de polvo es blanca y difusa (y curvada), mientras que la cola de iones es delgada, estrecha, azul, y apunta directamente lejos del sol. Crédito de la imagen: Soerfm / Wikimedia Commons
Cuando un objeto pasa cerca del Sol, esa es la forma de saber si es similar a un asteroide o similar a un cometa. Si desarrollas una cola grande, es probable que te hayas formado en el Sistema Solar externo y que esté llena de hielos y otros volátiles. La razón por la cual los cometas tienen dos colas, una azul, una recta y una curvada, es debido a estos volátiles, donde la recta se debe a los iones y la curvada al polvo. Pero los asteroides son mucho más bajos en volátiles, y tienden a producir colas solo por períodos cortos de tiempo (solo para algunos pases), después de lo cual te queda un núcleo sólido.
Vista de un artista de un asteroide que pasa por la Tierra. Los asteroides no tienen colas o comas, especialmente después de que han hecho múltiples pasadas cercanas a través de un sistema solar interno. Crédito de la imagen: P. Carril / ESA
Cuando observamos este objeto sospechoso con el telescopio Pan-STARRS, famoso por su cobertura rápida de casi todo el cielo, lo que vimos indicaba un objeto que estaba cerca, modestamente reflexivo y completamente sin cola ni coma. Era completamente similar a un asteroide en la naturaleza, a pesar de estar tan cerca, en el Sistema Solar interior. Esto definitivamente nos dijo que era de naturaleza asteroidal o, por lo menos, todo lo que quedaba de él era un núcleo sólido y no volátil.
El objeto parecido a un asteroide, ahora conocido como A / 2017 U1, probablemente se originó más allá del Sistema Solar. Crédito de la imagen: Paulo Holvorcem y Michael Schwartz, Observatorios de Tenagra
Pero cuando examinamos sus propiedades orbitales, llegó un verdadero shock. En primer lugar, está muy inclinado al plano del Sistema Solar, algo que normalmente ocurre solo para el objeto que se origina en la nube de Oort o en el cinturón externo de Kuiper. Un asteroide como este es prácticamente inaudito. En segundo lugar, se movía rápido; demasiado rápido como para haber sido causado por medios convencionales. Incluso si comenzaste con este objeto a una distancia infinita y dejaras que los efectos gravitacionales completos del Sistema Solar lo atrajeran, no se movería tan rápido. La única forma de hacer que un objeto se mueva a estas tremendas velocidades es con un encuentro gravitacional con un planeta muy masivo: un gigante gaseoso.
Pero ahí es donde entra la tercera sorpresa. Si rastreas su ruta orbital, no hay forma de que pudiera haber ocurrido de esa manera. Ninguno de los planetas lo encontró en el pasado; está completamente libre de gravitación.
Este diagrama esquemático de nuestro sistema solar muestra la trayectoria dramática de A / 2017 U1 (línea discontinua) cuando cruzó el plano de los planetas (conocida como la eclíptica), y luego se volvió y se dirigió hacia atrás. El recuadro muestra la trayectoria del objeto a través del sistema solar interior, con el segmento sólido corto que muestra la porción pequeña de dos semanas de la trayectoria durante la cual el objeto puede ser observado por telescopios grandes. Para comparar, también se representa la órbita altamente alargada de un cometa, que es parte de nuestro sistema solar. Crédito de la imagen: Brooks Bays / SOEST Publication Services / UH Institute for Astronomy
Puedes imaginar que hay objetos masivos en el Sistema Solar exterior, como en la distante nube de Oort. Puedes imaginar que, tal vez, ideas como Planet Nine no solo son válidas, sino que existen muchos de esos objetos masivos. Sin embargo, incluso si ese es el caso, no pueden explicar este objeto. Los encuentros gravitacionales incluso con mundos masivos podrían impartirle velocidades de hasta 1,000 metros / segundo, como lo ha demostrado una investigación reciente. Sin embargo, a partir de las observaciones de A / 2017 U1, sabemos que entró en nuestro Sistema Solar a una velocidad superior a 20,000 metros / segundo. No hay forma de que provenga del cinturón de asteroides, el cinturón de Kuiper o incluso la nube de Oort.
Una vista logarítmica de nuestro Sistema Solar, que se extiende hasta las estrellas más cercanas, muestra la extensión del cinturón de asteroides cinturón de Kuiper y nube de Oort. Sin embargo, todas las propiedades de A / 2017 U1 apuntan a un origen extrasolar. Crédito de la imagen: NASA / dominio público
¡La única opción que queda, entonces, es que proviene de otro Sistema Solar! Esto no es del todo sorprendente, ya que vivimos en una galaxia llena de cientos de miles de millones de estrellas, y sabemos que los asteroides y los cometas son expulsados de nuestro propio Sistema Solar de forma rutinaria, debido a las interacciones gravitacionales. El espacio interestelar debe estar lleno de tales planetas menores, con este solo unos pocos cientos de metros de ancho. Con su:
la conclusión es ineludible; este objeto es de más allá de nuestro Sistema Solar.
La trayectoria nominal del asteroide interestelar A / 2017 U1, calculada en base a las observaciones del 19 de octubre de 2017 y posteriores. Crédito de la imagen: Tony873004 de Wikimedia Commons
Entonces, ¿qué significa todo eso? Significa que, por primera vez, descubrimos y verificamos que un objeto de fuera de nuestro Sistema Solar viene de visita. Significa que tenemos la confirmación de que incluso si resolvemos el problema de la protección planetaria de los asteroides y los cometas dentro de nuestro Sistema Solar, tendremos que enfrentar a estos intrusos. Y significa que hemos demostrado que tenemos la capacidad de encontrar y detectar estos visitantes extraterrestres. Según Paul Chodas, el gerente del Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra (CNEOS):
Si te mueves demasiado rápido y no encuentras ningún planeta en tu camino, podemos decir que no eres de por aquí. También esperamos que su densidad y propiedades físicas sean diferentes de los asteroides en nuestro propio Sistema Solar. Tal vez, cuando detectemos al próximo intruso, ¡estaremos listos para descubrirlo!
El astrofísico y autor Ethan Siegel es el fundador y escritor principal de Starts With A Bang! Sus libros, Treknology y Beyond The Galaxy, están disponibles dondequiera que se vendan libros.
With a little help from Google Translate for Business
Comenzó con una explosión...
El universo está ahí fuera, esperando que lo descubras
A / 2017 U1 es probablemente de origen interestelar. Acercándose desde arriba, estaba más cerca del Sol el 9 de septiembre. Viajando a 27 millas por segundo (44 kilómetros por segundo), el cometa se dirige lejos de la Tierra y el Sol en su camino de salida del sistema solar. Imag crédito: NASA / JPL-Caltech
Por Ethan Siegel, para forbes Octubre 31 de 2017
Las opiniones expresadas por Ethan Siegel, colaborador de Forbes son suyas, exclusivamente.
El 19 de octubre, los astrónomos descubrieron un objeto diferente a cualquier otro que hubiéramos visto antes: un enorme punto de luz que se precipitaba a través del Sistema Solar interior. Claro, eso podría sonar como cualquier asteroide o cometa viejo que pasara cerca del Sol, pero este era especial. A diferencia de todos los demás que hemos visto, que provienen del cinturón de asteroides, el cinturón de Kuiper o incluso muy lejos de la nube de Oort, este era completamente diferente. De hecho, los astrónomos concluyeron que vino del exterior del Sistema Solar por completo. Una cosa es que se le diga que este es el caso, pero otra cosa es entender cómo sabemos que debe ser así. ¡Vamos a averiguar!
Cometa McNaught, según la imagen en 2006 de Victoria, Australia. La cola de polvo es blanca y difusa (y curvada), mientras que la cola de iones es delgada, estrecha, azul, y apunta directamente lejos del sol. Crédito de la imagen: Soerfm / Wikimedia Commons
Cuando un objeto pasa cerca del Sol, esa es la forma de saber si es similar a un asteroide o similar a un cometa. Si desarrollas una cola grande, es probable que te hayas formado en el Sistema Solar externo y que esté llena de hielos y otros volátiles. La razón por la cual los cometas tienen dos colas, una azul, una recta y una curvada, es debido a estos volátiles, donde la recta se debe a los iones y la curvada al polvo. Pero los asteroides son mucho más bajos en volátiles, y tienden a producir colas solo por períodos cortos de tiempo (solo para algunos pases), después de lo cual te queda un núcleo sólido.
Vista de un artista de un asteroide que pasa por la Tierra. Los asteroides no tienen colas o comas, especialmente después de que han hecho múltiples pasadas cercanas a través de un sistema solar interno. Crédito de la imagen: P. Carril / ESA
Cuando observamos este objeto sospechoso con el telescopio Pan-STARRS, famoso por su cobertura rápida de casi todo el cielo, lo que vimos indicaba un objeto que estaba cerca, modestamente reflexivo y completamente sin cola ni coma. Era completamente similar a un asteroide en la naturaleza, a pesar de estar tan cerca, en el Sistema Solar interior. Esto definitivamente nos dijo que era de naturaleza asteroidal o, por lo menos, todo lo que quedaba de él era un núcleo sólido y no volátil.
El objeto parecido a un asteroide, ahora conocido como A / 2017 U1, probablemente se originó más allá del Sistema Solar. Crédito de la imagen: Paulo Holvorcem y Michael Schwartz, Observatorios de Tenagra
Pero cuando examinamos sus propiedades orbitales, llegó un verdadero shock. En primer lugar, está muy inclinado al plano del Sistema Solar, algo que normalmente ocurre solo para el objeto que se origina en la nube de Oort o en el cinturón externo de Kuiper. Un asteroide como este es prácticamente inaudito. En segundo lugar, se movía rápido; demasiado rápido como para haber sido causado por medios convencionales. Incluso si comenzaste con este objeto a una distancia infinita y dejaras que los efectos gravitacionales completos del Sistema Solar lo atrajeran, no se movería tan rápido. La única forma de hacer que un objeto se mueva a estas tremendas velocidades es con un encuentro gravitacional con un planeta muy masivo: un gigante gaseoso.
Pero ahí es donde entra la tercera sorpresa. Si rastreas su ruta orbital, no hay forma de que pudiera haber ocurrido de esa manera. Ninguno de los planetas lo encontró en el pasado; está completamente libre de gravitación.
Este diagrama esquemático de nuestro sistema solar muestra la trayectoria dramática de A / 2017 U1 (línea discontinua) cuando cruzó el plano de los planetas (conocida como la eclíptica), y luego se volvió y se dirigió hacia atrás. El recuadro muestra la trayectoria del objeto a través del sistema solar interior, con el segmento sólido corto que muestra la porción pequeña de dos semanas de la trayectoria durante la cual el objeto puede ser observado por telescopios grandes. Para comparar, también se representa la órbita altamente alargada de un cometa, que es parte de nuestro sistema solar. Crédito de la imagen: Brooks Bays / SOEST Publication Services / UH Institute for Astronomy
Puedes imaginar que hay objetos masivos en el Sistema Solar exterior, como en la distante nube de Oort. Puedes imaginar que, tal vez, ideas como Planet Nine no solo son válidas, sino que existen muchos de esos objetos masivos. Sin embargo, incluso si ese es el caso, no pueden explicar este objeto. Los encuentros gravitacionales incluso con mundos masivos podrían impartirle velocidades de hasta 1,000 metros / segundo, como lo ha demostrado una investigación reciente. Sin embargo, a partir de las observaciones de A / 2017 U1, sabemos que entró en nuestro Sistema Solar a una velocidad superior a 20,000 metros / segundo. No hay forma de que provenga del cinturón de asteroides, el cinturón de Kuiper o incluso la nube de Oort.
Una vista logarítmica de nuestro Sistema Solar, que se extiende hasta las estrellas más cercanas, muestra la extensión del cinturón de asteroides cinturón de Kuiper y nube de Oort. Sin embargo, todas las propiedades de A / 2017 U1 apuntan a un origen extrasolar. Crédito de la imagen: NASA / dominio público
¡La única opción que queda, entonces, es que proviene de otro Sistema Solar! Esto no es del todo sorprendente, ya que vivimos en una galaxia llena de cientos de miles de millones de estrellas, y sabemos que los asteroides y los cometas son expulsados de nuestro propio Sistema Solar de forma rutinaria, debido a las interacciones gravitacionales. El espacio interestelar debe estar lleno de tales planetas menores, con este solo unos pocos cientos de metros de ancho. Con su:
- increíblemente alta excentricidad de ~ 1.2, frente a un máximo de alrededor de 1.002 para objetos que se originan dentro de nuestro Sistema Solar,
- increíblemente alta velocidad-en-infinito de ~ 20,000 + metros / segundo, versus un máximo de alrededor de 1,000 metros / segundo para aquellos que se originan aquí,
- y su falta de encuentros con objetos masivos (como Júpiter) capaces de acelerarlo a velocidades tan altas,
la conclusión es ineludible; este objeto es de más allá de nuestro Sistema Solar.
La trayectoria nominal del asteroide interestelar A / 2017 U1, calculada en base a las observaciones del 19 de octubre de 2017 y posteriores. Crédito de la imagen: Tony873004 de Wikimedia Commons
Entonces, ¿qué significa todo eso? Significa que, por primera vez, descubrimos y verificamos que un objeto de fuera de nuestro Sistema Solar viene de visita. Significa que tenemos la confirmación de que incluso si resolvemos el problema de la protección planetaria de los asteroides y los cometas dentro de nuestro Sistema Solar, tendremos que enfrentar a estos intrusos. Y significa que hemos demostrado que tenemos la capacidad de encontrar y detectar estos visitantes extraterrestres. Según Paul Chodas, el gerente del Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra (CNEOS):
"Hemos estado esperando este día durante décadas. Desde hace tiempo se ha teorizado que tales objetos existen, asteroides o cometas moviéndose entre las estrellas y ocasionalmente pasando a través de nuestro sistema solar, pero esta es la primera detección de este tipo. indica que es probable que sea un objeto interestelar ".
Si te mueves demasiado rápido y no encuentras ningún planeta en tu camino, podemos decir que no eres de por aquí. También esperamos que su densidad y propiedades físicas sean diferentes de los asteroides en nuestro propio Sistema Solar. Tal vez, cuando detectemos al próximo intruso, ¡estaremos listos para descubrirlo!
El astrofísico y autor Ethan Siegel es el fundador y escritor principal de Starts With A Bang! Sus libros, Treknology y Beyond The Galaxy, están disponibles dondequiera que se vendan libros.
With a little help from Google Translate for Business