Múltiples objetos interestelares han ingresado a nuestro sistema solar, encuentra un estudio: ScienceAlert

May 09, 2023

Cuando Oumuamua viajó a través de nuestro Sistema Solar en 2017, personas de todo el mundo prestaron atención. Fue el primer objeto interestelar (ISO) que los astrónomos identificaron.

Luego, en agosto de 2019, el cometa 2I Borisov viajó a través de nuestro Sistema Solar, convirtiéndose en el segundo ISO en cruzar de visita. Juntos, los ISO visitantes generaron una ola de preguntas y especulaciones.

Es probable que haya más ISO además de esos dos, y un nuevo estudio dice que nuestro Sistema Solar probablemente ha capturado a algunos de estos visitantes interestelares, aunque no se quedan por mucho tiempo.

Aunque los ISO son raros, el Sistema Solar es antiguo y es probable que muchos lo hayan visitado. Los astrónomos creen que algunos de estos objetos pueden ser capturados en órbitas solares.

Este estudio analiza más de cerca la captura de ISO y prueba la idea de que algunos ISO podrían capturarse en órbitas cercanas a la Tierra en lugar de órbitas solares. Los investigadores detrás del trabajo dicen que podría haber una población constante de ISO en la órbita cercana a la Tierra.

"Los objetos interestelares presentan un mecanismo único para investigar la formación y evolución de los sistemas planetarios, incluido el nuestro".

Encontrar objetos diminutos en el espacio es extremadamente difícil. Las únicas imágenes que obtenemos de otros sistemas solares son de sus estrellas o imágenes débiles de algún exoplaneta. A veces, los astrónomos detectan discos de escombros y otras características, pero los detalles finos los eluden.

Así que es bueno que otros sistemas solares envíen algún que otro emisario involuntario hacia nosotros. Estudiar estos ISO es una forma de obtener información sobre otros sistemas solares y cómo se forman y evolucionan.

Los autores de este artículo dicen que las ISO brindan una oportunidad única para "... investigar la formación y evolución de los sistemas planetarios, incluido el nuestro".

También señalan que si hay alguno en nuestro Sistema Solar ahora es un punto importante de interés para los astrónomos.

"Aunque es raro", escriben, "los ISO pueden ser capturados en órbitas unidas por diferentes planetas en el sistema solar".

El documento es "Encuentros cercanos del tipo interestelar: Explorando la presencia de objetos interestelares en la órbita cercana a la Tierra". El primer autor es Diptajyoti Mukherjee, estudiante graduado en Astrofísica Computacional del Departamento de Física de la Universidad Carnegie Mellon. Los otros autores son Hy Trac, Amir Siraj y Avi Loeb. El documento aún no ha sido revisado por pares.

Investigaciones recientes nos mostraron que el próximo Observatorio Vera Rubin podría encontrar hasta cinco ISO por año y que la Nube de Oort, si existe, podría contener más ISO que objetos nativos del Sistema Solar. Otra investigación sugiere que los rayos cósmicos podrían erosionar la mayoría de los ISO hasta dejarlos en nada. Otros documentos han demostrado que muchos ISO serían atraídos hacia Júpiter y destruidos.

Pero ninguno de ellos examinó específicamente los ISO capturados en órbitas cercanas a la Tierra.

El estudio se basa en simulaciones numéricas, donde cada partícula en las simulaciones representa un ISO potencial en una trayectoria diferente que se origina fuera del Sistema Solar. Las simulaciones se basan en gran parte en los efectos de dispersión, en los que la Tierra, la Luna, el Sol y Júpiter interfieren de diferentes maneras en una partícula entrante, en diferentes formas combinadas.

La investigación involucra secciones transversales de espacio y velocidad que dan como resultado que los ISO se capturen en órbitas cercanas a la Tierra. Los investigadores los llaman secciones transversales de captura y, después de un gran conjunto de simulaciones de dispersión de N-cuerpos, identificaron tendencias.

Sus resultados muestran que el masivo Júpiter juega un papel dominante. La sección transversal de captura de la Tierra-Luna y Júpiter "... domina la captura de objetos interestelares en órbitas cercanas a la Tierra por un factor de 104 en comparación con la de la Tierra-Luna".

Cuando los autores compararon sus resultados con la distribución real de cuerpos pequeños conocidos en nuestro Sistema Solar, surgió algo notable. Si se capturara un ISO, probablemente terminaría con una distancia promedio del Sol superior a 10 AU. Señalan que aquí es donde existen los centauros.

Los Centauros son pequeños cuerpos del Sistema Solar con órbitas inestables debido a las interacciones con los planetas gigantes. ¿Podrían los ISO estar escondidos entre los centauros?

"Siraj & Loeb (2019) ha examinado los ISO que se esconden entre los centauros, pero no se considera que los centauros conocidos tengan un origen interestelar", escriben. "Sin embargo, nuestro estudio sugiere que puede merecer un examen más detenido".

No es probable que los ISO capturados tengan órbitas muy estables. Los datos del equipo muestran cómo los ISO podrían capturarse en órbitas cercanas a la Tierra, pero buscarlos en estas órbitas iniciales podría resultar infructuoso. Eso sería demasiado fácil, ¿no? La naturaleza rara vez revela sus secretos tan fácilmente.

"Advertimos al lector que esta no es una representación completa de los ISO capturados en la actualidad por la Tierra y Júpiter (si es que existen). Los ISO capturados en el pasado evolucionarán sus parámetros orbitales con el tiempo debido a las interacciones con otros planetas del Sistema Solar. ”, explican.

El equipo realizó algunos cálculos orbitales a largo plazo para un subconjunto de ISO capturados hasta 10 millones de años para probar su supervivencia. Trazaron la supervivencia de los objetos en sus órbitas cercanas a la Tierra. Algunos ISO pueden escapar de su órbita de captura inicial a otra órbita capturada, pero esos ISO quedan fuera de este esfuerzo.

Una vez que un ISO capturado deja su órbita cercana a la Tierra, deja el Sistema Solar o toma una nueva órbita con un perihelio más grande y un semieje mayor. Pero los objetos capturados por la Tierra tienen una tasa de supervivencia promedio dos o tres veces mayor que la capturada por Júpiter.

Si hay ISO capturados en una órbita cercana a la Tierra, no duran mucho. Los ISO capturados por Júpiter en órbitas cercanas a la Tierra tienen una vida media de unos 50.000 años. Los capturados por la Tierra-Luna tienen una vida media de unos 130.000 años. Otra forma de ver esto es que la población de ISO capturadas por Júpiter se reduce al 10 por ciento de la fracción original en solo 800.000 años. Para los ISO capturados por la Tierra-Luna, son 2,1 millones de años.

Pero muchos de estos objetos serán extremadamente pequeños, nada como Oumaumua o el cometa Borisov. La población está dominada por ISO de aproximadamente 1 metro de diámetro. No hay forma de que un objeto como Borisov u Oumuamua pueda ser capturado a menos que lo hagamos artificialmente.

Si alguna vez vamos a encontrar uno de estos ISO capturados, dependerá de instalaciones como el Observatorio Vera Rubin y su Legacy Survey of Space and Time. Es un estudio planificado de diez años del cielo del sur que debería comenzar en algún momento después de su primera luz en agosto de 2024.

Tomará imágenes repetidamente del cielo y encontrará pequeños objetos que se mueven a través del Sistema Solar. Algunas estimaciones dicen que encontrará algunos objetos del tamaño de Oumuamua por año.

Según los autores, podría haber una población más importante de ISO capturados escondidos entre otros NEO. Esto demuestra la necesidad de estudiarlos con mayor detalle. La mejor manera de estudiarlos es salir y conocer a uno de los más grandes.

La misión Comet Interceptor de la ESA podría hacerlo. Confiando en el aviso previo de un ISO que se aproxima que proporcionará el Observatorio Vera Rubin, una nave espacial robótica podría esperar en el punto Sun-Earth LaGrange 2 hasta que se identifique un ISO adecuado. Luego, se podría enviar el Interceptor para interceptarlo, observarlo y recolectar una muestra de su cola.

La ESA se ha asociado con JAXA, la Agencia Espacial Japonesa, y planean lanzar el Comet Interceptor en 2029.

"Al detectar y estudiar los objetos interestelares capturados", afirman los autores, "podemos aprender sobre las propiedades y los orígenes de dichos objetos, y la formación y evolución de los sistemas exoplanetarios e incluso de nuestro Sistema Solar".

Este artículo fue publicado originalmente por Universe Today. Lea el artículo original.