El origen de los cometas oscuros.

Los resultados sugieren que en el cinturón de asteroides, una región del Sistema Solar aproximadamente entre Júpiter y Marte que contiene la mayoría de los asteroides rocosos del sistema, hay hielo subsuperficial, lo que se sospecha desde la década de 1980, según Aster Taylor, UM. . estudiante de posgrado en astronomía y autor principal del estudio.

Según Taylor, el estudio también muestra una posible ruta para que el hielo llegue al sistema solar cercano a la Tierra. Cómo obtuvo la Tierra su agua es una vieja pregunta.

“No sabemos si estos cometas oscuros trajeron agua a la Tierra. No podemos decirlo. Pero podemos decir que todavía se debate cómo llegó el agua de la Tierra hasta aquí”, dijo Taylor. “El trabajo que hemos realizado muestra que esta es otra vía para que el hielo llegue desde el resto del Sistema Solar a la atmósfera de la Tierra”.

La investigación también sugiere que un objeto más grande podría provenir de cometas de la familia Júpiter, cometas cuyas órbitas los acercan al planeta Júpiter. Los hallazgos del equipo se publican en la revista Icarus.

Los cometas oscuros son un poco misteriosos porque combinan las propiedades de los asteroides y los cometas. Los asteroides son cuerpos rocosos sin hielo que orbitan alrededor del Sol, normalmente dentro de lo que se llama una línea de hielo. Esto significa que están lo suficientemente cerca del Sol como para que cualquier hielo que transporte el asteroide se vuelva espectacular o se convierta directamente de hielo sólido a gas.

Los cometas son cuerpos helados que muestran una débil coma, una nube que a menudo rodea al cometa. La nieve arrastra consigo polvo, creando nubes. Además, los cometas suelen tener una ligera aceleración impulsada no por la gravedad sino por la aceleración del hielo, llamada aceleración no gravitacional.

El estudio examinó siete cometas oscuros y estimó que entre el 0,5 y el 60% de todos los objetos cercanos a la Tierra podrían ser cometas oscuros, que no tienen cometas pero tienen velocidades no gravitacionales. Los investigadores también sugieren que estos cometas oscuros probablemente provienen del cinturón de asteroides y, dado que estos cometas oscuros tienen una trayectoria no gravitacional, los resultados del estudio sugieren que los asteroides en el cinturón de asteroides están contenidos en hielo.

“Creemos que estos objetos provienen del cinturón de asteroides principal interior y/o exterior, y eso significa que este es otro mecanismo para llevar parte del hielo al sistema solar interior”, dijo Taylor. “Podría haber más hielo en el cinturón principal interior de lo que pensábamos. Podría haber más de este material. Podría ser una parte significativa de la población más cercana. Realmente no lo sabemos, pero tenemos más. También hay muchos preguntas debido a estos resultados.”

En trabajos anteriores, un equipo de investigadores, incluido Taylor, identificó aceleraciones no gravitacionales en un conjunto de objetos cercanos a la Tierra y los llamó “cometas negros”. Determinaron que las aceleraciones no gravitacionales de los cometas oscuros probablemente sean el resultado de una pequeña cantidad de hielo glacial.

En el trabajo actual, Taylor y sus colegas querían explorar de dónde provienen los cometas oscuros.

“Los objetos cercanos a la Tierra no permanecen mucho tiempo en sus órbitas actuales porque la atmósfera cercana a la Tierra está sucia”, afirmó. “Sólo viven en la atmósfera cercana a la Tierra durante unos 10 millones de años. Debido a que el sistema solar es mucho más antiguo, eso significa que la materia cercana a la Tierra proviene de alguna parte, que constantemente estamos viendo materia cercana a la Tierra. . Ser alimentado de los artículos. Otra fuente enorme”.

Para determinar el origen de esta población de cometas oscuros, Taylor y sus coautores crearon modelos dinámicos que asignan velocidades no gravitacionales a objetos de diferentes poblaciones. Luego, trazaron el camino que seguirían estos objetos durante un período de 100.000 años, dadas las velocidades no gravitacionales asignadas. Los investigadores observaron que muchos de estos objetos terminaron donde se encuentran hoy los cometas oscuros y descubrieron que, de todas las fuentes posibles, el cinturón de asteroides principal es la ubicación más probable.

Uno de los cometas oscuros, llamado 2003 RM, pasó en una órbita elíptica cercana a la Tierra, luego se dirigió hacia Júpiter y siguió a la Tierra, siguiendo la trayectoria esperada de un cometa de la familia de Júpiter, dice Taylor, lo que significa que su posición es consistente con un cometa. cometa cayendo hacia adentro desde su órbita.

Mientras tanto, el estudio sugiere que el resto de los cometas oscuros probablemente procedieron de la banda interior del cinturón de asteroides. Dado que los cometas oscuros tienden a contener hielo, esto sugiere que existe hielo en el cinturón principal interior.

Luego, los investigadores aplicaron la teoría propuesta previamente a su población de cometas oscuros para determinar por qué los objetos eran tan pequeños y giraban tan rápido. Taylor dice que los cometas son estructuras rocosas incrustadas en hielo; imagínese un cubo de hielo sucio. Una vez que chocan contra la línea de hielo del sistema solar, ese gas helado comienza a cerrarse. Esto hace que el objeto se acelere, pero también puede hacer que gire lo suficientemente rápido, lo suficientemente rápido como para que el objeto se rompa.

“Estos pedazos también tendrán hielo, por lo que también se moverán más rápido hasta que se rompan en más pedazos”, dijo Taylor. “Puedes seguir haciendo esto a medida que te haces más y más pequeño. Lo que sugerimos es que la forma de obtener estos objetos más pequeños y que giran más rápido es tomar algunos objetos más grandes y romperlos en pedazos”.

A medida que esto sucede, los objetos siguen perdiendo su hielo, se vuelven aún más pequeños y giran aún más rápido.

Los investigadores creen que aunque el gran cometa oscuro, 2003 RM, era probablemente un objeto grande que salió del cinturón principal exterior del cinturón de asteroides, los otros seis objetos que examinaron probablemente procedían del cinturón principal y fueron construidos por él. Un objeto que había sido golpeado hacia adentro y luego roto.