¿Son los objetos como ‘Oumuamua mensajeros de las estrellas muertas?

El descubrimiento del primer asteroide interestelar que ha pasado por nuestro sistema solar nos ha abierto una puerta inesperada para investigar directamente el medio interestelar y otros sistemas estelares sin movernos de casa. Tras su visita fugaz ‘Oumuamua nos ha dejado con muchas preguntas sin responder. Si el objeto viene de otro sistema estelar lo más probable es que fuese un cometa o el equivalente a un cuerpo del cinturón de Kuiper con muchos hielos en su composición, pero durante su paso por el Sol el objeto no presentó ninguna emisión de volátiles, de ahí que haya sido clasificado como ‘asteroide’ y no como ‘cometa’.

Representación artística de 'Oumuamua (ESO).
Representación artística de ‘Oumuamua (ESO).

La otra gran cuestión es cuántos objetos similares a ‘Oumumua existen por ahí flotando en el espacio interestelar. La mayoría de estimaciones —que hay que tomar con pinzas porque por ahora se basan en un único caso— sugieren que el número de vagabundos interestelares es relativamente muy alto. En un reciente artículo los astrónomos Aaron Do, Michael Tucker y John Tonry han calculado que debería haber un cuerpo como ‘Oumuamua en el medio interestelar en un volumen cúbico de cinco unidades astronómicas de arista. Esto puede no parecer mucho (recordemos que una UA son 150 millones de kilómetros), pero implica que en estos momentos deben existir varios objetos interestelares dentro de nuestro sistema solar, aunque la mayoría son demasiado pequeños para ser detectados por nuestros instrumentos.

Dicho en otras palabras, estamos hablando de una masa equivalente a cuatro veces la de la Tierra repartida por cada pársec cúbico. Una densidad tan alta significa que cada treinta millones de años aproximadamente uno de estos intrusos interestelares debe chocar contra nuestro planeta. Pero si hay tantos objetos interestelares, ¿de dónde vienen? Y aquí surge un problema, porque los modelos de formación del sistema solar no alcanzan a explicar la expulsión de tantos objetos al medio interestelar. Una hipótesis que está cobrando fuerza es que estos objetos interestelares podrían provenir de antiguas nubes de Oort liberadas tras la muerte de su estrella.

Las nubes de Oort son agrupaciones hipotéticas de cometas que se supone rodean las estrellas de la secuencia principal y están formadas por millones de cuerpos menores (asteroides, cometas, cuerpos del cinturón de Kuiper, etc.) expulsados por la interacción con los planetas gigantes durante la formación del sistema. Pero cuando una estrella de la secuencia principal de tipo solar abandona la secuencia principal para convertirse en una gigante roja y, posteriormente, dejar un remanente en forma de enana blanca, los cuerpos que forman la nube de Oort dejan de estar atados gravitatoriamente a la estrella por la pérdida de masa y se pierden en el espacio interestelar. Puesto que los objetos de la nube de Oort se cree que son en su mayoría cometas y, por tanto, ricos en volátiles, ‘Oumuamua no encaja en este perfil. Bien podría ser que, pese a todo, la mayor parte de cuerpos de la nube de Oort sean como ‘Oumuamua o que exista algún mecanismo que permita la formación de una corteza que proteja los volátiles del interior.

Otro posible origen de ‘Oumuamua también podría estar ligado a las enanas blancas. Según esta otra hipótesis los objetos interestelares se formarían al fragmentarse planetas y cuerpos menores por acción de las fuerzas de marea de estas estrellas. Esta teoría cuadra con la ausencia de volátiles de ‘Oumuamua y con la baja velocidad relativa del objeto con respecto al Sol, propia de estrellas de poblaciones más viejas. Claro que por lo que sabemos también es posible que ‘Oumuamua sea un caso único y que nos haya tocado la lotería de nuestras vidas.

Referencias:

  • https://arxiv.org/pdf/1801.02658.pdf
  • https://arxiv.org/pdf/1801.02821.pdf

43 Comentarios

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Pablo Luciano RainieriPablo Luciano Rainieri

No me arriesgaría a que sean comunes y abundantes, y mandaria una sonda cuanto antes. Ojala se de por una de esas cosas de la vida y aprueben alguna antes de que sea tarde.

VickVick

Supongo que relacionada, un meteorito con una combinación ajena a todo lo conocido en nuestro sistema solar.
http://www.popularmechanics.com/scie...lar-system/
Aunque cuesta de tragar que hayan podido localizar restos de un meteorito tan excepcional.

Sobre el visitante, la no presencia de volátiles es algo que me escama bastante, ¿no se había barajado su origen catastrófico? Dado la inusual forma fuera fruto de un choque en órbita cercana A la estreella madre.

NoelNoel

Asombroso artículo.

No obstante, la insistencia en que el Hypatia DEBA SER por fuerza del Sistema Solar me parece un poco inmovilista. A la vista del post que nos ocupa, y dado que ese asombroso meteorito no concuerda en absoluto con la composición de lo conocido en nuestro Sistema Solar, quizá debería contemplarse la posibilidad de que NO SEA del Sistema Solar.

Los investigadores del artículo creen que Hypatia es pre-solar, pero formado “aquí”, dentro de la nebulosa que dio a luz al proto-Sol. Si es así, dado que el objeto es RADICALMENTE diferente a todo lo conocido, entonces hay que revisar todos los modelos de composición de dicha nebulosa y de formación del Sistema Solar. Y quizá sea así.

Pero veo que, en ningún momento, abren la posibilidad de un origen extra solar, es decir, en la formación de otra estrella (puede que naciese en otra estrella durante la formación del grupo de estrellas hermanas del Sol, actualmente esparcidas por la galaxia… o puede que se formase en otro cuerpo sin relación alguna con el Sol).

Por lo demás, interesantísimo artículo.

Gracias!

Pedro

Sorprendente, como mínimo. Da bastantes argumentos para justificar que, o bien Hipatia tiene un origen extrasolar, o bien la nebulosa protosolar no era tan homogénea como nos pensamos.

U-95U-95

Cuanto mas pensamos que sabemos menos resulta que conocemos. Fascinante articulo el del enlace.

Pienso que objetos como ‘Oumuamua deben de ser extremadamente comunes, y cuanto mas pequeños mas aun. No seria sorprendente incluso que tuvieramos en las profundidades del Sistema Solar un cuerpo extrasolar pasando, del tamaño de digamos Ceres, pero que no hemos podido detectar por su lejania a nosotros y debilidad.

El problema es si una nube de Oort que se descompusiera debido a la perdida de masa de su estrella daria para las velocidades como las de ‘Oumuamua.

Horacio de ArgentinaHoracio de Argentina

Saldríamos de dudas si se mandase una nave a investigarlo, pero ya… ha cierto, el dinero… no lo sabremos nunca.

SBSB

Ola, es un caso que se presta a conjeturar por los pocos datos que tenemos y por su excepcionalidad, al menos desde que tenemos capacidad de observación y detección de estos cuerpos.

Da la impresión la verdadera naturaleza de este objeto permanecerá en el anonimato mucho tiempo salvo que recibamos nuevos visitantes “foráneos”….

NoelNoel

A la vista del artículo compartido por nuestro compañero Vick, y de este post, me asalta una pequeña curiosidad:

Al parecer, los geólogos y paleontólogos advierten una especie de ciclo repetitivo en las Extinciones Masivas, entre las cuales están las 5 Grandes Extinciones (6, si contamos la que tenemos liada ahora mismo los humanos con todo el resto de especies…).

Dicho ciclo parece ocurrir aproximadamente cada 26 millones de años, sin que hasta el momento se haya encontrado una explicación para esa repititividad. Se ha hablado de la hipotética estrella compañera del Sol, Némesis, con una órbita enorme que cada X tiempo lanzaría un bombardeo de objetos de la Nube Oort al Sistema Solar Interior. Se ha pensado en ciclos solares desconocidos, en ciclos volcánicos terrestres aún por descubrir, etc. Pero, lo que sí que sigue sin resolverse es el misterioso ciclo de 26 millones de años.

Ahora, aunque hay que pillarlo con pinzas, pues se basa en un ÚNICO caso, Daniel comenta que la masa distribuida de objetos interestelares por pársec cúbico, supondría la posibilidad de un impacto contra la Tierra cada, aproximadamente, 30 millones de años (!). Y luego, el objeto Hypatia que comenta Vick, tiene una composición TOTAL Y ABSOLUTAMENTE diferente a todo lo conocido en el Sistema Solar… e impactó en el actual Sahara hace… 28 millones de años (!!)

Me parece extraordinariamente curiosa la serie de casi coincidencias…

TxemaryTxemary

Hombre, no estás teniendo en cuenta los brutales márgenes de error de los cálculos que comentas, a parte de que no tienen por que ser colisiones catastróficas obligatoriamente, como apunta Daniel, la mayorñia son demasiado pequeños para que los veamos.

Saludos

NoelNoel

Lo sé, por eso digo que me parece curiosa la coincidencia, en caso de que los márgenes de error sean esos.

Claro que no todo tienen por qué ser impactos catastróficos, aunque las dos Extinciones Masivas más famosas sí lo fueron: la del Pérmico, hace 225 millones de años (y con diferencia la peor, en que desapareció el 98% de las especies del planeta) y la del Cretácico (en que desapareció el 50%, entre ellos, los dinosaurios).

La del Pérmico se sabe que fue causada por una brutal erupción supervolcánica en lo que es la actual Siberia, que arrojó cientos de millones de kilómetros cúbicos de lava y gases a la tierra y a la atmósfera. En principio se pensó que fue causado por un Punto Caliente en la primitiva Pangea, provocado por la incapacidad del calor interior de disiparse bajo una gigantesca masa de tierra.

Pero recientes investigaciones descubrieron un enorme cráter de impacto, de CIENTOS de kilómetros de diámetro, enterrado bajo el hielo de la actual Antártida, que en aquel tiempo y tirando de tectónica de placas, resultan estar en posiciones diametralmente opuestas. Un satélite de cartografiaba el campo magnético y gravitatorio de la Tierra descubrió esa monstruosa anomalía bajo 4 km de hielo en la Antártida.

Ahora algunos investigadores sugieren que, quizá, el enorme objeto que colisionó con la actual Antártida (mucho mayor que el de los dinosaurios y que formó el cráter de Xicxulub en el Golfo de México), pudo enviar ondas de presión catastróficas que pandearon la superficie en lo que es hoy Siberia, liberando el océano de magma que ya se había acumulado allí por el efecto refractario de Pangea.

Y para el Cretácico, lo mismo: no fue el objeto que colisionó la causa de la extinción, pues ya llevaba bastante tiempo mascándose la tragedia… pero sí pudo ser el detonante, o el golpe de gracia.

De todos modos, me sigue pareciendo curiosa esa concordancia de fechas (el ciclo de uno 26 millones de años, el Hypatia con unos 28 M de años y la “posibilidad” de una colisión con objetos interestelares cada 30 M de años). No digo que signifiquen nada, pero hacen guiñar los ojos, jajajaja.

Salu2.

Carlos MatemáticoCarlos Matemático

Impresionante lo que contás del cráter de cientos de kilómetros de diámetro en la Antártida y su vinculación con la extinción acaecida durante el Pérmico. Nunca lo había leído, visto ni escuchado

NoelNoel

Carlos, yo lo ví hace unos meses en un documental de esos de “What on Earth?” (“Curiosidades de la Tierra”, en España), en el canal Discovery Max (DMax).

Salen muchísimas curiosidades en esos documentales, basados todos en imágenes de satélite.

NoelNoel

Interesantísimo, Pelau. Sobre todo, lo de la “tormenta” de impactos del límite K/T, con lo que el de Chicxulub sólo sería uno de la cadena de catastróficos trallazos que acabaron con el Cretácico…. Fascinante. Gracias!!

PelauPelau

Ciertamente las concordancias (aproximadas) son curiosas, y hay más de las que mencionas, Noel.

Daniel aquí menciona la probabilidad estimada en unos 30 Myr (million years) de que un intruso interestelar choque contra nuestro planeta.

Que no desentona con los indicios (ver Daisuke Nagai más abajo) de que la frecuencia de impactos (tanto de cometas como de asteroides) en la Tierra oscila entre 25 a 35 Myr.

Que no desentona mucho con el período oscilatorio de la órbita del Sol en torno al núcleo de la Vía Láctea, estimado en unos 30 a 35 Myr “por encima” del plano galáctico y otros 30 a 35 Myr “por debajo” del plano galáctico.

¿Podría estar la materia oscura detrás de las extinciones masivas?
[Mar 2014] http://danielmarin.naukas.com/2014/0...es-masivas/
Esa hipótesis de Lisa Randall y Matthew Rice fue muy criticada, por ejemplo aquí:

Viewpoint: Dark Matter May Play Role in Extinctions (Daisuke Nagai)
[Apr 2014] https://physics.aps.org/articles/v7/41
“Indeed, there have been some indications that the frequency of impacts (from both comets and asteroids) on Earth oscillates on a timescale of about 25 to 35 million years…
Did a thin disk of dark matter trigger extinction events like the one that snuffed out the dinosaurs? The evidence is still far from compelling. First, the periodicity in Earth’s cratering rate is not clearly established, because a patchy crater record makes it difficult to see a firm pattern. It is also unclear what role comets may have played in the mass extinctions…”

Y finalmente fue descartada aquí:
[Nov 2017] http://francis.naukas.com/2017/11/17...-galactico/

No obstante, las anteriores periodicidades grosso modo no desentonan mucho con las dos principales halladas en registros fósiles relativas a extinciones masivas y/o notorias mermas de biodiversidad, una de ~62 Myr y otra de 27 ±3 Myr (seguramente esta última, con algo de ajuste, es la misma de 26 Myr que tú mencionas).

An ubiquitous ~62 Myr periodic fluctuation superimposed on general trends in fossil biodiversity (Adrian Melott, Richard Bambach)
[Jan 2010] https://arxiv.org/abs/1001.3449
[May 2010] https://arxiv.org/abs/1005.4393
[Nov 2010] https://arxiv.org/abs/1011.4496

Analysis of periodicity of extinction using the 2012 geological time scale (Adrian Melott, Richard Bambach)
[Dec 2013] https://arxiv.org/abs/1310.4712
“Conclusions
1. Time series analysis of extinction intensity recorded independently […] provide significant evidence of a periodicity in extinction close to 27 Myr extending over at least the last 470 Myr…
2. […] the continued presence of the periodicity in extinction in two different data sets when improvements in the timescale eliminate the slight evidence of a 27-Myr feature in the 2004 timescale is a strong argument for the reality of the periodicity.
3. The timing of the 19 intervals of marked extinction intensity which occur in the last 470 Myr include a significant excess of intervals within ±3 Myr of the 27-Myr timing of peak extinction […] These intervals of marked extinction intensity also strongly prefer the decreasing diversity phases of a previously identified 62-Myr periodicity in diversity…
4. These two periodic systems appear to increase severity of extinction by modifying the effects of the immediate disruptive events commonly thought of as the causes of extinction…”

Se han propuesto varias hipótesis que intentan relacionar la periodicidad de 62 Myr con la órbita del Sol en torno al núcleo galáctico (de manera parecida a como la de Randall y Rice lo intentó con la periodicidad de 27 Myr), por ejemplo:

Out-of-This-World Hypothesis: Cosmic Forces Control Life on Earth
[Apr 2007] https://www.space.com/3721-world-hyp...-earth.html
“The galactic bow shock is only present on the north side of the Milky Way’s galactic plane, because that is the side facing the Virgo Cluster as it moves through space […] Normally, our galaxy’s magnetic field shields our solar system from this “galactic wind.” But every 64 million years, the solar system’s cyclical travels take it above the galactic plane. When we emerge out of the disk, we have less protection, so we become exposed to many more cosmic rays”

Can periodicity in low altitude cloud cover be induced by cosmic ray variability in the extragalactic shock model? (Dimitra Atri, Brian C. Thomas, Adrian Melott)
[Jun 2010] https://arxiv.org/abs/1006.3797

Mass Extinction And The Structure Of The Milky Way (M. Filipovic, J. Horner, E. Crawford, N. Tothill)
[Sep 2013] https://arxiv.org/abs/1309.4838
“Our results suggest that the proposed 62 Myr periodicity in mass extinctions could be directly related to the Sun’s passage through the spiral arms of the Milky Way.”

Esas hipótesis han sido criticadas por ejemplo aquí:

Cosmic rays and climate change over the past 1000 million years (T. Sloan, A. Wolfendale)
[Mar 2013] https://arxiv.org/abs/1303.7314

Como sea, las “concordancias” persisten y son muy curiosas. Pero los márgenes de error SON grandes. El futuro dirá…

Saludos.

NoelNoel

Me has dejado “flipao”!!! Que gustazo. Gracias!

AuligAulig

Hay que enviar una sonda a investigar este objeto de cerca. Es una ocasión única.

NoelNoel

No, en absoluto. No es cuestión de posibilidad, sino de voluntad y passsta… Y ambas escasean más que un político honesto…

JipoJipo

¿No es posible convencer a Elon Musk de que, en lugar de enviar su auto a ningún lado, mejor enviar una sonda a investigar ‘Oumuamua?

NoelNoel

Pues se marcaría el puntazo del siglo, la verdad! iba a dejar a las agencias espaciales a la altura del betún…

amagoamago

A las agencias espaciales a la altura del betún y a las leyes de la física las jubilaría también.

NoelNoel

Según los datos de un artículo publicado recientemente aquí mismo por Daniel, hasta 2.020 hay tiempo para lanzar una sonda, hasta un máximo de 70km/s, que es lo que la maniobra de asistencia con Júpiter y la caída al Sol, más la aceleración aportada por el lanzador, podrían imprimir a la sonda.

Por tanto, no veo por níngún lado la violación de ninguna Ley Física… Un poco difícil (más que nada, cuestión de voluntad y dinero), pero en absoluto imposible con la tecnología actual.

Mira, si “eso” hubiese sido Rama y no un pedrusco, ya estarían en movimiento para interceptarla, aunque para ello tuviesen que recuperar una de las cápsulas Apollo del Smithsonian Museum… por lo cual no es una cuestión de imposibilidades…

amagoamago

Ya, como dices no se violan las leyes de la física. Pero el tesla se lanzará antes de dos meses y para desarrollar una sonda capaz de acercarse a 3 radios solares con sistema de propulsión y sobrevivir hacen falta al menos 10 años.

A lo que me refería es que un cohete con carga útil 0kg tiene una “velocidad limite” y por tanto no puede lanzar ninguna carga mas rápido que esa velocidad. La velocidad limite del Falcon Heavy es desde luego mucho menor que 70km/s. Habría que calcularla, pero no creo que sea mayor de 17km/s. Y en uso reutilizable mucho menos.

Rengel

No es cuestion de dinero ni voluntad politica, se trata de tiempo. Cada dia que apsa esta cada vez mas lejos, y cada vez la ventana de un sobrevuelo se hace mas pequeña. Ademas una sonda no se constuye en cuestion de semans o meses. Por otro lado, la prueba del Falcon Heavy es para el 31 de enero, imposible tener una sonda lista para esa fecha.

Jaume L.Jaume L.

Y no es posible que, debido a la alta rotacion que tiene, haya perdido la mayoria de volátiles en otros encuentros con estrellas?

Saludos

JoseJose

Gracias por la clase magistral. Me retrotrae a las clases de astrofísica de la carrera.
Me parece la monda pensar que estos asteroides pueden contener información de primera mano sobre la muerte de su sistema solar.

MoontierMoontier

También cabe la posibilidad de que sea un oscuro objeto del halo galáctico. Recordar que la Vía Láctea a devorado en el pasado galaxias mas pequeñas agregando material a su estructura, tal vez los cúmulos globulares en el halo son los restos de antiguos núcleos galácticos despojados de gas y el polvo. Pero todo lo que no vemos en el halo, incluido planetas del tamaño de Júpiter, atraviesan
regularmente el disco galáctico a gran velocidad. De ves en cuando uno de estos objetos interactúa con las estrellas del disco y termina en una trayectoria complanar al disco. Incluso mas raramente el objeto puede terminar capturado por la gravedad, en una órbita muy próxima a la estrella (Explicara esto el fenómeno de los Júpiteres calientes??) (Es oumuamua un fragmento de materia oscura, toda esa materia que debería estar esparcida en el halo para explicar la uniformidad en rotación galáctica??). Saludos

Carlos MatemáticoCarlos Matemático

Hace dos meses, http://danielmarin.naukas.com/autor/eureka-blog/ estelar-%ca%bboumuamua/ Daniel comentó un trabajo publicado en ArXiv, donde varios astrofísicos, proponían lanzar una sonda para estudiar a OUMUAMUA. Ahí analizaban las trayectorias y velocidades que tenían que tener esas sondas según el momento en que fueran lanzadas y en qué momento la alcanzarían. Dado tendría que ser lanzado lo antes posible, con fecha límite 2022. Tendría que ser lanzado con cohetes actualmente existentes. ¿Alguien sabe cuáles de ellos servirían para esa misión?

pochimaxpochimax

Pues ahí lo dice, el SLS block 2 o el BFR de SpaceX. Ninguno de los dos existe actualmente.

Carlos MatemáticoCarlos Matemático

Y los antiguos chetes Saturnos que enviaron personas a la Luna, ¿Hubieran servido para esa misión?

Pedro

Me ha sorprendido mucho la segunda hipótesis de formación:

los objetos interestelares se formarían al fragmentarse planetas y cuerpos menores por acción de las fuerzas de marea de estas estrellas

No imaginaba que, tras pasar tan cerca de las estrellas, pudieran terminar siendo expulsados al espacio interestelar.

EmilioEmilio

Gracias por el comentario. Ahora a saber si tendrá que ver con el fallo del Zuma

MarceloMarcelo

Si una civilización inteligente tuviese la tecnología para detectar otras civilizaciones pero con la precaución de primero investigar, evaluar los resultados obtenidos y tomar la decisión de hacer contacto o no, sería una muy buena alternativa enviar un falso positivo, donde un elemento natural o fabricado con estos elementos, sea enviado a través del espacio, donde alguna civilización inteligente sea capaz de detectarlo y analizarlo con su tecnología, especulando si se trata de un elemento natural o fabricado. Las emisiones electrónicas enviadas para este análisis, podrían ser detectadas por la civilización fuente, quienes nos investigarían si somos candidatos para un posible contacto, en caso contrario, permanecerían en el anonimato, protegidos por la naturaleza del objeto.

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