¿Era 'Oumuamua un fragmento de un cometa desintegrado?

La extraña trayectoria de Oumuamua de regreso al espacio interestelar puede explicarse si el objeto era un fragmento de cometa con la densidad del aire.

La impresión de un artista muestra 1I / 'Oumuamua como un objeto con forma de cigarro.
ESO / M. Kornmesser

1I / 'Oumuamua, el misterioso objeto interestelar que visitó brevemente el sistema solar interior en 2018, ha demostrado ser un hueso difícil de roer. ¿Los astrónomos todavía discuten sobre qué es, incluso, un asteroide, un cometa o algo más? Ahora, en un par de estudios publicados recientemente en el arXiv (documento 1, documento 2), Zdenek Sekanina (JPL-Caltech) sugiere que el objeto podría ser un fragmento de densidad ultrabaja de un cometa que se desintegró al pasar cerca del Sol.

La salida extraña de Ouamua

Los observadores no capturaron a Oumuamua hasta que ya salió del sistema solar, pero las intensas campañas de observación en octubre y noviembre de 2017 fijaron rápidamente su extraña órbita. Era claramente hiperbólico, llevando al visitante interestelar en un recorrido único alrededor de nuestro Sol.

El concepto de otro artista muestra que 'Oumuamua tiene más forma de panqueque que de cigarro.
William K. Hartmann

Dada su breve visita, solo sabemos un poco sobre este objeto: la fotometría mostró que es roja, y una curva de luz mostró que es probable que caiga a medida que avanza. Pero no tenemos imágenes directas: el objeto puede tener forma de cigarro y panqueque. . . o tal vez es una vela ligera alienígena. (Sí, incluso esa última es una sugerencia científica, ¡aunque controvertida!)

El objeto pasó la órbita de Saturno en enero, y ha estado fuera del alcance incluso de los mejores telescopios, pero eso no significa que hayamos terminado con él. Marco Micheli (Agencia Espacial Europea) y sus colegas obtuvieron tan buenas mediciones de su trayectoria del sistema solar interno que en 2018 pudieron decir inequívocamente que la gravedad no era la única fuerza que guiaba su camino hacia afuera. Los resultados requirieron algún tipo de fuerza adicional, es decir, una aceleración no gravitacional, y ahora depende de los teóricos decir cuál podría ser esa fuerza.

Aquí hay una impresión de un tercer artista, que muestra 'Oumuamua como un cometa.
ESA / Hubble / NASA / ESO / M. Kornmesser

Si 'Oumuamua fuera un cometa, la respuesta sería obvia: los hielos sublimados de la superficie a medida que se acercaba al Sol habrían creado chorros que podrían haber modificado la trayectoria del objeto. Pero aquí está el problema: las observaciones no encontraron signos de actividad. De hecho, las observaciones infrarrojas del telescopio espacial Spitzer prácticamente descartaron la liberación de monóxido de carbono o dióxido de carbono, dos compuestos que se encuentran comúnmente en las colas de los cometas.

Pero debido a que otras posibles explicaciones parecían tan extravagantes, muchos astrónomos continuaron aferrándose al escenario del cometa. Después de todo, una pequeña cantidad de desgasificación podría haber evadido la detección. Un artículo reciente de Darryl Seligman y Greg Laughlin (ambos en Yale) sugirió que los hielos sublimadores podrían haber sido completamente agua, produciendo un chorro en forma de boquilla que se balanceaba como un péndulo, lo que hizo que todo el cometa en forma de cigarro se moviera a su vez.

Descartando la desgasificación

Pero hay problemas con esa explicación, escribe Sekanina.

Primero, un vistazo a los cometas que provienen de la Nube de Oort del sistema solar, un lugar probablemente similar al de `` Oumuamua '', muestra que tales objetos no tienen la cantidad de hielo de agua necesaria para explicar la trayectoria de Oumuamua. Además, la desgasificación que ocurre convierte a estos cometas en puntos borrosos, en marcado contraste con la apariencia de estrella de 'Oumuamua en las imágenes. Luego está el hecho de que los cometas activos de Oort Cloud no aceleran como lo hizo Oumuamua. Sin embargo, el clavo en el ataúd es que el hielo de agua, incluso si estuviera presente, no podría haberse sublimado lo suficientemente rápido como para estimular a 'Oumuamua en su camino.

La pista de nuestro primer objeto interestelar conocido, ahora llamado 'Oumuamua, a medida que pasaba por el sistema solar interno a fines de 2017.
Brooks Bays / SOEST Publication Services / Univ. de Hawai

Entonces, si no es una actividad similar a un cometa, ¿qué impulsó la aceleración no gravitacional de 'Oumuamua? La fuerza restante bajo consideración es la presión de radiación solar . Sin embargo, para que los fotones del Sol empujen a 'Oumuamua lo suficientemente rápido como para explicar su aceleración, el objeto en sí habría tenido que tener una densidad inferior a 0.0015 gramos por centímetro cúbico, efectivamente ligero como el aire.

Sekanina ha propuesto un escenario para crear un objeto de densidad ultrabaja: antes de que viéramos 'Oumuamua, era parte de un cometa interestelar. Cuando el cometa se acercó a nuestro Sol, después de miles de millones de años viajando entre estrellas, se desintegró. Cuando nuestros telescopios lo recogieron, 'Oumuamua era un simple fragmento de un viaje épico.

"Poco después de la Micheli et al. salió un artículo, alguien me sugirió que podríamos estar viendo presión de radiación solar ”, comparte Bill Gray (Proyecto Plutón). “Inmediatamente respondí, 'No. No puede ser El objeto tendría que tener una densidad absurdamente baja para que eso funcione ”.

"Pero", agrega, "creo que Sekanina hace un buen caso para que eso sea exactamente lo que estamos viendo aquí, junto con una explicación de cómo se obtiene un objeto con esa baja densidad".

"El artículo de Zdenek Sekanina es ciertamente intrigante", dice Seligman. Reconoce el argumento de Sekanina de que 'Oumuamua en realidad no recibió suficiente energía del Sol para impulsar el flujo de salida de las moléculas de agua sublimadas. Ahora, Seligman y Laughlin están explorando algunos otros escenarios, incluida la posibilidad de un fragmento compuesto principalmente de hielo de hidrógeno molecular, un material que ha sido teorizado (e incluso sugerido como un componente de la materia oscura) pero que aún no se ha observado. Otra opción es que 'Oumuamua es un llamado agregado fractal, una pila porosa de polvo helado.

"De cualquier manera", dice Seligman, "las ramificaciones para la formación de planetas son extremadamente interesantes".