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C/2019 Q4: ¿es otro objeto interestelar?

Por el año 2017 nos visitó Oumuamna, el primer objeto confirmado como procedente de fuera del Sistema Solar.
Dio origen a muchas conjeturas. Desde que se trataba de una vela solar, hasta ser un objeto similar al de la obra de ficción científica Cita con Rama (Arthur Clarke). Pero resultó ser un cometa desgastado proveniente del espacio interestelar (Oumuamua | pdp; https://paolera.wordpress.com/tag/oumuamua/)

Ahora, nos visita C/2019 Q4 (Borisov) en honor a su descubridor Gennady Borisov.

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C/2019 Q4 – crédito G. Borisov

Se trata de un cometa activo de unos kilómetros de ancho que fue observado por primera vez por septiembre del 2019. Tendrá su máximo acercamiento al Sol por diciembre del 2019 y pasará lejos de nosotros como para ser una amenaza.
Trae un órbita abierta, de tipo hiperbólica. Si bien otros cometas provenientes de las afueras del Sistema Solar ya han mostrado ese tipo de trayectorias, éste parece venir del espacio interestelar.
Para que un cometa tenga una trayectoria hiperbólica, debe ser acelerado por un objeto masivo, como por ejemplo Júpiter, para alcanzar la velocidad necesaria para escapar del Sistema. Extrapolando hacia atrás la trayectoria de este objeto, se observa que no pasó cerca del gigante gaseoso. Es más; su trayectoria hiperbólica está en un plano muy inclinado respecto al Sistema Solar. Este objeto “viene de arriba” y cruza el plano del Sistema cerca de la órbita Marciana para alejarse “por abajo” luego de modificar su dirección en su paso por el punto más cercano al Sol.

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Animación de la actual órbita de C/2019 Q4 – crédito NASA/JPL

Esto es típico de los objetos que provienen del espacio interestelar.
Si bien hacen falta más observaciones, podría tratarse de otro cometa interestelar, un miembro de la sospechada familia de los Oumuamitos.

Referencias:

pdp.

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Sobre los Sednitos y los posibles Oumuamitos.

Aún perduran conjeturas de los confines del Sistema Solar.
La existencia (o no) del noveno planeta (P9) es una de ellas; lo mismo que la pared de Hidrógeno que existiría en los límites del Sistema (pdp, Las conjeturas más conocidas de los confines del Sistema Solar, https://paolera.wordpress.com/2018/11/04/las-conjeturas-mas-conocidas-de-los-confines-del-sistema-solar/).
En cuanto a la segunda, la sonda New Horizons nos dará valiosa información mientras se aleja luego de visitar a Plutón y a 2014 MU69 Ultima Tule (pdp, Ultima Tule, https://paolera.wordpress.com/tag/ultima-tule/).
En relación a la primera, no hay evidencias definitivas de la existencia de P9 y de su influencia en los “Sednitos”, esos objetos del Cinturón de Kuiper que comparten características orbitales.

Ahora se agrega otra conjetura.
Basado en la visita del objeto interestelar Oumuamua, surgieron varias ideas (pdp, Oumuamua, https://paolera.wordpress.com/tag/oumuamua/).
Es probable que hayan más objetos “sueltos” por el espacio. Incluso, algunos de ellos podrían haber quedado atrapados en nuestro Sistema en lugar de pasar en una visita con trayectoria abierta y sin retorno.

Puede ser que estemos frente a la explicación de los Sednitos y de los posibles Oumuamitos.

Sabemos que las estrellas nacen en complejos moleculares.
Estos complejos, son grandes nubes de gas a baja temperatura, las cuales pueden ser primigenias o de segunda generación, es decir, producidas (como en el caso de la nube progenitora del Sol) por estrellas masivas que estallaron.
En esos ambientes, las estrellas nacen en grupos. Luego, van saliendo de sus lugares de nacimiento llevándose consigo a su séquito de planetas. En esas trayectorias, bien pueden pasar unas cerca de otras. Es entonces cuando las fuerzas gravitatorias entran en juego.

Video: Close Encounter.

Publicado el 23 may. 2019.

Según simulaciones realizadas, en un acercamiento estelar, pueden liberarse objetos de un sistema y que queden vagando por el espacio, como sería el caso de Oumuamua. También, los objetos más alejados de una estrella pueden ver modificadas sus órbitas por fuerzas gravitacionales, como el caso de los Sednitos.

Finalmente, puede haber objetos “robados”; cuerpos que salieron de un sistema y fueron capturados por el otro. Ésto explicaría el posible origen de los Oumuamitos aún no descubiertos.

Referencia:

Fuente:

pdp.

Oumuamua sería esponjoso, tendría una estructura fractal.

Nuevos trabajos aportan más ideas de cómo este objeto aceleró su movimiento mientras se alejaba de Nosotros.
Los más aceptado es que resultó “empujado” por el viento Solar. (pdp, 30/oct./2018, ¿Oumuamua se coporta como (o es) una vela solar?, https://paolera.wordpress.com/2018/10/30/oumuamua-se-comporta-como-o-es-una-vela-solar/)
En su perihelio, la atracción Solar fue mayor que la acción del viento Solar, por eso no fue “soplado hacia afuera” y pudo orbitar el Sol en su trayectoria.
Con la distancia, la atracción disminuyó y permitió que el objeto sienta el empuje de la radiación Solar. Para esto, es importante su forma. Pero sucede que no es plano como una vela cuya superficie colecta el viento Solar. Luego, la otra explicación es que tiene muy baja densidad.
Teniendo en cuenta sus dimensiones y su masa, tendría una densidad bajísima, incluso menor que la del aire.
Para que esto sea posible, este objeto debería se poroso como una esponja; incluso con una estructura fractal como sucede con los cristales de hielo.
Recordemos que, matemáticamente, podemos decir que una estructura fractal es aquella que se contiene a sí misma. O sea que si ampliamos una parte de ella, nos encontramos con la misma estructura.

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Imagen fractal publicada como fondo de pantalla en Wallhere

Así las cosas, Oumuamua se habría formado en las afueras del disco protoplanetario de una estrella joven, de menos de 100 millones de años y posiblemente cercana. Luego, por razones gravitatorias fue expulsado del sistema.

Referencia:

Fuente:

  • arXiv:1902.04100v1 [astro-ph.EP] 11 Feb 2019, COULD 1I/’OUMUAMUA BE AN ICY FRACTAL AGGREGATE EJECTED FROM A PROTOPLANETARY
    DISK? A FLUFFY RADIATION-PRESSURE-DRIVEN SCENARIO, 
    Amaya Moro-Martín.
    https://arxiv.org/pdf/1902.04100.pdf

pdp.

¿Oumuamua se comporta como (o es) una vela Solar?

Oumuamua (I12017 U1), el primer objeto interestelar se aleja de nosotros y sigue dejando interrogantes.
A mediados del 2018, mostró una aceleración radial (en la dirección del Sol) no gravitatoria, o sea, un empujoncito hacia afuera.
Primero se pensó en eyecciones de gas, por lo que se pensó que este objeto era un viejo cometa. La duda era ¿por qué no mostró ese comportamiento cuando pasó por el perihelio (punto más cercano al Sol), a sólo un cuarto de la distancia Tierra-Sol (0,25 UA)? Se pensó que en ese punto de su trayectoria la actividad cometaria fue muy tenue para ser detectada, por tratarse de un cometa disminuido en su cantidad de hielos. Luego, con la distancia, la pobre eyección de gases alcanzó para apurar su movimiento de alejamiento.

Imagen animada publicada en “El Universo que nos rodea.” – Crédito: NASA.

Ahora hay otra teoría.
Oumuamua no tiene por qué ser un cometa desgastado. La aceleración que experimentó pudo ser causada por el viento Solar, ese flujo de radiación y partículas que irradia el Sol del que nos defiende el campo magnético Terrestre.
Para que el viento Solar empuje a este objeto a la distancia a la que se encuentra, debe cumplir con una relación entre su masa y la sección (área) perpendicular a la dirección del Sol. Su densidad areal (masa por unidad de superficie) debe ser 0,1 gr./cm².
Esto lo convierte en un objeto suficientemente “liviano” y muy delgado para poder ser soplado por el Sol, pero no por eso es un objeto frágil. Se demuestra que con esa estructura puede soportar un viaje interestelar de 16 mil años luz, colisionando con partículas de polvo y gas interestelar.

Los asteroides tienen densidades areales mucho mayores, así sería un raro tipo de objeto muy delgado o laminar, formado por polvo interestelar o nacido de un disco protoplanetario.
Tal vez, para los amantes de la idea de que se trata de objeto un artificial, hasta podría ser una vela diseñada para impulsarse con el viento Solar, similar a nuestro proyecto IKAROS (https://es.wikipedia.org/wiki/IKAROS); un resto de tecnología extraterrestre.

Además, pudo soportar la rotación y los efectos de mareas gravitatorias (tirones gravitatorios) sin fracturarse. De hecho sobrevivió a su paso cerca del Sol.
Pero ahí aparece otro interrogante.
Si su estructura le permite ser empujado por el viento Solar, ¿cómo es que no sintió el efecto de ese flujo en su acercamiento al Sol, sobre todo en el perihelio? En ese punto de su trayectoria, pasó a una distancia menor que la de Mercurio al Sol (que es de 0,4 UA); así, debió ser “soplado” hacia afuera como una pluma.

Todo está siendo modelado sin disponer de observaciones del objeto. Una solución, entonces, sería observarlo; pero está muy lejos y es muy pequeño para nuestros telescopios.
Otra solución sería visitarlo, pero ya es tarde para nuestros cohetes.

Fuente:

  • arXiv:1810.11490v1 [astro-ph.EP] 26 Oct 2018, COULD SOLAR RADIATION PRESSURE EXPLAIN ’OUMUAMUA’S PECULIAR ACCELERATION?, SHMUEL BIALY & ABRAHAM LOEB.
    https://arxiv.org/pdf/1810.11490.pdf

Buscando el origen de Oumuamua.

El objeto interestelar 1I/2017 U1, familiarmente Oumuamua, se alejó de nosotros y ahora buscamos su origen.
Resultó ser de naturaleza cometaria (pdp, 27/jun./2018, Oumuamua sería un cometa…, https://paolera.wordpress.com/2018/06/27/oumuamua-i-2017-u1-seria-un-cometa-de-gj-876/).

Imagen animada publicada en “El Universo que nos rodea.” – Crédito: NASA.

Su origen fue la época de formación planetaria en una estrella. Allí un objeto masivo como un planeta gigante gaseoso o una compañera de la estrella, lo expulsó del sistema.
Por las características de su movimiento, la teoría de la compañera estelar es la más aceptada; pero, ¿cual fue la estrella (binaria o con planetas) donde se formó este objeto y luego fue eyectado?

Primero se pensó que se trataba de la estrella GJ-876 porque su movimiento y distancia eran compatibles con las propiedades cinemáticas de Oumuamua.
Pero estudios más recientes han modificado esto.
La sonda astrométrica GAIA, entrega datos precisos de posición y movimientos estelares. Así, retrogradando en la trayectoria de Oumuamua y de estrellas en su camino, se buscó las que más cerca estuvieron de Él.
Las candidatas son cuatro y se trata de enanas.
La enana de tipo M2.5 catalogada como HIP 3757 estuvo a casi 2 años luz (AL) de Oumuamua con una velocidad relativa de 25 Kms./seg. hace un millón de años.
Otra enana, pero de tipo G5, catalogada como 292249, estuvo a 5 AL con una velocidad relativa de 11 Kms./seg. hace unos 4 millones de años.
Dos enanas más tienen velocidades y distancias en el rango de las anteriores.
Ninguna de las 4 estrellas presenta evidencias de planetas o de ser binaria, lo que complica la explicación de cómo fue expulsado este objeto en el caso de que haya pertenecido a alguna de ellas.

Todo esto se obtuvo de estudiar 7 millones de estrellas de la base de datos de GAIA. Aunque no lo parezca, eso es poca cantidad de estrellas comparada con la cantidad de estrellas de donde pudo provenir. Este es un trabajo difícil, más si se tiene en cuenta que en su camino pudo haber sufrido encuentros con enanas marrones que son difíciles de detectar para tener en cuenta la perturbación en el movimiento de Oumuamua.

Referencia:

Fuente:

  • arXiv:1809.09009v1 [astro-ph.EP] 24 Sep 2018, Plausible home stars of the interstellar object ‘Oumuamua found in Gaia DR2, Coryn A.L. Bailer-Jones et al.
    https://arxiv.org/pdf/1809.09009.pdf

pdp.

Oumuamua (I/2017 U1) sería un cometa de GJ 876.

Artículo actualizado el 29/jun/2018 a las 09:50 HOA (GMT -3).
El objeto visitante de otro sistema planetario resultó ser lo que nadie se imaginaba.
Catalogado como I/2017 U1, para los amigos Oumuamua, que en Hawaiano significa algo así como “mensajero de más allá” vino y se fue dejando mucho en qué pensar.
Algunos la compararon con la nave de “cita con Rama” (https://es.wikipedia.org/wiki/Cita_con_Rama), pero definitivamente no se trató de un objeto artificial de origen extraterrestre (pdp, 30/nov./2017, I/2017 U1 no es de origen extraterrestre, https://paolera.wordpress.com/2017/11/30/i-2017-u1-no-es-artificial-de-origen-extraterrestre/).

Veamos de dónde pudo haber venido.
Si bien no es de nuestro Sistema, pudo proceder de una gran variedad de lugares. No sabemos qué alteraciones tuvo su camino hasta Casa.
Pero si se hace un estudio de unas 200 mil estrellas de cinemática conocida y nos limitamos a una esfera de unos 190 años luz, sólo nos quedan dos candidatas. Una es la estrella UCAC4 535-065571, y la otra y mejor candidata es GJ 876. Pero claro. Nada es seguro ya que no sabemos qué le sucedió en su periplo.

Pero en su despedida, ya casi inobservable, nos dejó otro interrogante.

Crédito: NASA / JPL-Caltech

Con algunos cientos de metros de largo en su estirada morfología, a medida que se alejaba, debería irse frenando; y lo hacía, pero no como debía. Digamos que se alejaba sutilmente más rápido que lo debido o no se frenaba como debía a causa de la gravedad , la que disminuye con la distancia.
Algo le dio un empujoncito.
Luego de analizar muchas causas posibles, la más probable resultó ser que Oumuamua en realidad sea un cometa.

Ilustración publicada por ESA.

Veamos eso.
Los cometas son un conglomerado de rocas pegadas con hielos. Cuando se acercan al Sol, esos hielos subliman generando una cabellera (atmósfera) de gases y polvo. Esa cabellera es “soplada” por el viento Solar en la dirección opuesta a Él generando la clásica cola de gas y polvo. Pero puede suceder algo más. Pueden acumularse gases bajo la superficie, elevar su presión y salir abruptamente por alguna fisura del suelo. Esto genera un chorro de gas y polvo en cualquier dirección, incluso hacia el Sol.
Oumuamua pudo presentar este proceso; una eyección hacia el Sol que compensó el frenado gravitacional. La pregunta es: ¿por qué no se detectó cola cometaria o polvo en ese chorro de materia?
Puede suceder que expulse gases con poco o nada de polvo lo que hace que sea de difícil detección, sobre todo si esa cola o chorro es muy sutil. Ya hay antecedentes de eso. El cometa Enke y el objeto cercano a la Tierra “Don Quijote”, han mostrado tenues eyecciones de dióxido de carbono pobres en polvo (pdp, 04//dic./2013, Don Quijote es un viejo cometa, https://paolera.wordpress.com/2013/12/04/don-quijote-es-un-viejo-cometa/). Oumuamua pudo tener eyecciones similares en su paso cerca del Sol, las que no fueron detectables por la distancia. Ahora, a mayor distancia, menos detectable habría sido el chorro de gas, salvo por el empuje dado al objeto.

Imagen animada publicada en “El Universo que nos rodea.” – Crédito: NASA.

Referencias:

Fuentes:

  • NATURE, Published: Non-gravitational acceleration in the trajectory of 1I/2017 U1 (‘Oumuamua), Marco Micheli et al.
    https://www.nature.com/articles/s41586-018-0254-4
  • Astronomy & Astrophysics manuscript no. paper_2017u1_22astroph, ESO 2018, 29th January 2018, On the dynamical history of the interstellar object ’Oumuamua, Piotr A. Dybczynski & Małgorzata Królikowska.
    https://arxiv.org/pdf/1711.06618.pdf

pdp.