revista de divulgación del Instituto de Astrofísica de Andalucía

Deconstrucción

Visitantes estelares

En octubre de 2017, usando el telescopio Pan-STARRS se descubrió un objeto extraño, un tipo de asteroide con una órbita hiperbólica en torno al Sol que luego se llamaría Oumuamua. Al principio lo único curioso parecía ser su órbita, pero veremos que hay muchas más cosas curiosas sobre este objeto
Por René Duffard (IAA-CSIC)

Para presentarlo, comencemos con algunos números para entender el problema: el objeto mide unos cien metros de tamaño y se acerca al Sol a una velocidad de 26.3 kilómetros por segundo (muy rápido, ¡unos 95000 kilómetros por hora!). El objeto tiene una órbita hiperbólica que vemos en la imagen inferior, que hizo que se aproximara a la Tierra sin ser visto, desde la parte superior del plano orbital; después pasó cerca del Sol por la parte inferior del plano orbital de la Tierra y resurgió nuevamente en la parte superior del plano justo antes de ser observado. Es decir, ni nos dimos cuenta de que se aproximaba, y fue descubierto cuando ya se estaba alejando. 

La formación

Pero veamos qué son estos objetos. Comencemos desde el principio, desde la formación de estos cuerpos, de los asteroides y de los objetos transneptunianos, en los primeros millones de años desde el nacimiento del Sistema Solar. Durante esta época, muy temprano en su formación, hubo migración planetaria. Los planetas, los gigantes sobre todo, se movieron en sus órbitas (se acercaron y alejaron del Sol), y en ese proceso mezclaron el material existente en el disco de formación. Una de las consecuencias de este proceso fue el Bombardeo Intenso Tardío. Gran parte del material del exterior del disco protoplanetario, con elementos volátiles como el agua, fue trasladado a la parte interior y colisionó con los planetas terrestres que ya estaban formados. También hubo mucho material que fue arrojado fuera del Sistema Solar, y ese es el material en el que estamos interesados en este artículo. 
Todo ese material expulsado forma lo que conocemos como nube de Oort, una nube esférica de entre mil y cien mil unidades astronómicas (UA) de radio, con el Sol en el centro. Tenemos que imaginarnos a nuestro Sistema Solar (ver imagen inferior), con el Sol en el centro y los planetas girando en el plano del ecuador del Sol. Entre Marte y Júpiter y más allá de Neptuno, pero siempre en ese plano, hay sendas nubes de material que no llegaron a formar un cuerpo mayor o planeta. Estamos hablando del cinturón de asteroides y del cinturón de Kuiper, respectivamente. Finalmente, envolviendo todo esto, una nube esférica de material expulsado, la nube de Oort.   
Si en el recorrido del Sol en torno al centro galáctico, este pasara cerca de alguna otra estrella, ese material podría ser expulsado de la nube de Oort. Algo de ese material caería hacia el interior y lo veríamos como cometas y algo de ese material sería expulsado hacia el exterior y sería material perdido. Y ese material o, mejor dicho, ese material pero de otra estrella, es el que guarda relación con Oumuamua.
El escenario sería algo así: se van formando estrellas, alrededor de las que pueden formarse discos protoplanetarios donde, si se dan las condiciones, se forman los planetesimales que podrían acabar formando planetas. Algunos de estos planetesimales, en la primera fase de formación del sistema planetario, son expulsados. Imaginemos que, al formar un sistema planetario, parte del material se pierde en el proceso y queda vagando en el espacio interestelar. 
Es como si fuéramos construyendo una casa, nuestro Sistema Solar y, por la propia forma de construir, algo del material, unos ladrillos, alguna teja o un trozo de madera, se nos escapara y “contaminara” el barrio. Resulta que ese trozo de ladrillo o teja, al tiempo, es encontrado en otra construcción, de otra casa, y podría ser usado o no. Si ya tengo mi sistema planetario formado, el objeto podría interaccionar con los cuerpos del sistema. Quizás se adhiere a la nueva construcción y nadie se da cuenta de que venía de otra casa, de otro sistema. A nosotros nos interesa el caso en el que alguien lo ve, y ese es el caso de Oumuamua y también de Borisov, otro objeto interestelar del que hablaremos más adelante. 

Partículas viajeras

¿Cómo sabemos que ese trozo de madera, ladrillo, o teja, es de otra construcción y no de la nuestra? La primera pista la tenemos en su órbita, podemos calcularla y concluir que no hay forma de que haya sido generado en nuestro sistema, haya sido expulsado y luego haya vuelto, como un cometa de largo periodo. Ese es el caso de Oumuamua. También podríamos analizar su composición y comprobar si muestra diferencias significativas. Eso no lo pudimos hacer con Oumuamua, pero sí lo podemos hacer con las partículas de polvo interestelar (ojo, no confundir con las IDP, o partículas de polvo interplanetario). 
Esta pista viene de los detectores de polvo de las naves espaciales. Se han analizado los datos de los detectores de polvo en las naves Ulysses y Galileo y se ha comprobado que hay una corriente de polvo interestelar que atraviesa nuestro Sistema Solar. 
Estas partículas serían el equivalente al polvo que me llega de la otra construcción; lo puedo encontrar y analizar, pero no tengo toda la información que me daría un trozo de ladrillo o teja. Pero si ya se conocían partículas que vienen de fuera del Sistema Solar...,¡entonces Oumuamua no sería el primer objeto interestelar! Y así es: sería, sin embargo, el mayor descubierto hasta ese momento. 
También hay que mencionar el material “presolar”. En algunos meteoritos primitivos se han descubierto pequeños granos de material con abundancias isotópicas completamente diferentes a las encontradas en nuestro Sistema Solar. Se interpreta que estos granos se han formado en torno a otra estrella y luego han sido transportados al nuestro. Es decir, sufrimos la contaminación de polvo de otras estrellas. 
¿Qué pasó con Oumuamua que causó tanto revuelo? No se ponían de acuerdo en su forma ni en su velocidad al salir del Sistema Solar, por mencionar dos incógnitas. Para conocer la forma de un asteroide podemos medir su curva de luz, o cómo varía su brillo en el tiempo a medida que el objeto rota. La curva de luz de Oumuamua representaba un objeto muy alargado, parecida a un cigarro, y cuando se calculaba su densidad media parecía un objeto muy poroso. Con respecto a su órbita, se detectó que la velocidad había sufrido un cambio, una aceleración que no se podía explicar. Y aquí comenzaron las teorías extrañas: se difundió que era una nave espacial, o que había desplegado unas velas supergigantes. La idea de la nave es muy mediática o incluso muy atractiva, pero no es necesaria para explicar las características de este objeto. 
El objeto 2l/Borisov es el segundo objeto descubierto de este tipo. En las imágenes de su descubrimiento presenta una coma y cola, por lo que definitivamente es un objeto con hielos, así en plural, en su superficie. Su apariencia es como la de cometa típico, un poco más grande que Oumuamua, de entre doscientos y quinientos metros. Y, claro, como parece un cometa normal muy poca gente le ha prestado atención. 

Pero, ¿por qué estamos descubriendo estos objetos ahora, y no antes? En realidad, estamos comenzando a descubrir objetos grandes, de entre cien y quinientos metros, pero ya conocíamos la existencia de partículas de fuera del Sistema Solar desde los años noventa del siglo pasado. Se estima que hay diez mil objetos del tamaño de Oumuamua por ser descubiertos en nuestro Sistema Solar. Con los futuros estudios del cielo, que permitirán fotografiar el cielo completo cada tres o cuatro noches, como lo hará el telescopio Vera Rubin, se espera encontrar muchos más objetos grandes de este tipo. 
La misión Comet Interceptor, ya aprobaba por la Agencia Espacial Europea (ESA), podría estudiar de cerca uno de estos objetos. La idea central e innovadora de esta misión reside en que quedará aparcada en un punto lagrangiano de la Tierra, un punto orbital estable, y esperará que un cometa de la nube de Oort o un objeto interestelar se aproxime a la Tierra. Una vez detectado este tipo de objeto, la nave se acercará y lo estudiará como lo han hecho misiones a asteroides y cometas anteriores, como DAWN o Rosetta. 
Para concluir, creo que lo que tenemos que aceptar es que nuestro Sistema Solar no es un lugar aislado y presenta “contaminaciones” de otros sistemas. De la misma forma que algunos objetos pueden salir de nuestro Sistema, otros objetos o partículas de otros sistemas planetarios pueden ingresar en él. 
Estudiar estos objetos es hacerlo sobre material que fue formado en otro sistema solar. Al final sí que van a ser cápsulas de material congeladas en el tiempo (prefiero evitar la palabra nave espacial) de otro sistema solar.