Un cometa poco común hace historia como el tercer objeto interestelar conocido en volar a través de nuestro sistema solar. La investigación ahora revela las condiciones misteriosas donde se formó |

Tras una visita desde fuera del sistema solar, 3I/ATLAS, el tercer objeto interestelar jamás detectado, está a punto de salir. A diferencia de cualquier objeto que orbita alrededor del Sol, este objeto helado ahora ha pasado la órbita de Júpiter. En poco tiempo, volvería a la nada y nunca más sería visto por la humanidad.

El objeto, un cuerpo parecido a un cometa envuelto en gas y polvo, se forjó en un disco de escombros que rodeaba una estrella distante, brindando una oportunidad extraordinaria para que los expertos estudien los componentes básicos de otros sistemas planetarios. Astrónomos de todo el mundo han entrenado telescopios para observar a este visitante celeste desde su descubrimiento el 1 de julio de 2025. Antes y después de su máximo acercamiento al Sol, cuando el calor de nuestra estrella vaporizó material de su superficie, han analizado la composición del cometa.

Después de un año de observaciones e investigaciones, los científicos ahora dicen que lo más probable es que 3I provenga de las frías regiones exteriores de su estrella nativa. disco protoplanetarioanillos de escombros que luego se fusionan en objetos como planetas, lunas y asteroides.

Este último artículo, publicado el domingo. arxiv.org como preimpresión en espera de revisión por pares, utilizando el telescopio espacial James Webb para ver el polvo 3I. Basado en la estructura de los compuestos de silicato en el cometa. comael equipo sugiere que 3I se formó lejos del interior de su disco protoplanetario. Junto con otras pistas químicas de los isótopos de hidrógeno y carbono, estas nuevas observaciones se suman a un creciente cuerpo de investigaciones que muestran que el 3I se originó en los márgenes de los sistemas antiguos.

«Toda esta evidencia proporciona una muy buena imagen de que tenemos un objeto inusual que se formó muy lejos de su estrella madre», dijo Karen Meechastrónomo de la Universidad de Hawaii. «No sé si alguna vez hemos visto una criatura como esa en nuestro sistema solar».

Pistas de cristal sobre orígenes lejanos

La mayoría de las masas rocosas de las galaxias (planetas terrestres, asteroides y cometas) están compuestas de silicatos, o minerales de silicio y oxígeno. Estos compuestos sólidos pueden ser cristalinos, lo que significa que tienen una estructura atómica regular, o amorfos, lo que significa que sus átomos no están dispuestos de ninguna manera particular.

Planetas, lunas y cuerpos rocosos más pequeños emergen de un disco protoplanetario que rodea una estrella central. Al modelar este proceso de formación, los científicos saben que los cristales de silicato se forman más fácilmente en el interior del disco, más cerca de la estrella. En nuestro sistema solar, estos cristales de silicato son arrastrados hacia las regiones exteriores por enormes corrientes de gas y polvo que salen del sol.

«Al principio, antes de que desaparecieran el gas y el polvo, el sistema solar experimentó flujos turbulentos a gran escala», dijo Matvey Belyakovun astrónomo de Caltech que trabaja en el nuevo análisis de polvo 3I. «La turbulencia en el sistema solar es lo suficientemente alta como para que el material del interior del sistema solar se mezcle».

Como resultado, los cometas que se forman en las regiones exteriores de nuestro sistema solar todavía contienen cristales de silicato. «No tengo ese aspecto», dijo Belyakov.

Utilizando el instrumento de infrarrojo medio de Webb, Belyakov y sus colegas analizaron la firma de la luz proveniente del polvo alrededor de 3I. Al dividir la luz en un espectro, los investigadores pueden evaluar qué partes del silicato 3I tienen una estructura cristalina.

La respuesta es casi nada. «No recogió ningún material que se condensara cerca de su estrella anfitriona», dijo Belyakov. «En realidad, se forma simplemente a partir del polvo que entra desde el exterior».

«Esto me sorprende», dijo Meech, que no participó en el estudio. «Obviamente no se mezcla mucho, porque no contiene muchos cristales de silicato».

Es posible que algunos cristales de silicato quedaran ocultos al telescopio debido a la emisión de grandes granos de polvo, que pueden haber enmascarado la señal. Sin embargo, la naturaleza amorfa de 3I sugiere que su entorno nativo era tranquilo (menos turbulento que el sistema solar que conocemos), lo que sugiere que otros sistemas planetarios pueden ser muy diferentes al nuestro.

Congelación profunda

Una pista adicional sobre el lugar de nacimiento del 3I proviene de su composición química. Esto incluye aquellos propiedad de 3I. aumento de los niveles de monóxido de carbono, dióxido de carbono Y metano en comparación con los cometas del sistema solar. Este compuesto se quema fácilmente en condiciones cálidas, lo que indica un ambiente de formación frío.

Webb y el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), en Chile, también son capaces de separar moléculas de agua en coma de gas 3I. Lo que encontraron fue una abundancia de agua llamada agua corriente.

Aunque las moléculas de agua normales contienen un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, el agua también puede constar de un átomo de oxígeno, un átomo de hidrógeno normal y un tipo más pesado de hidrógeno llamado deuterio. Medidas de ALMApublicado en abril, mostró que la proporción de 3I entre agua pesada y agua normal es aproximadamente 30 veces mayor que la que se observa en los cometas de nuestro sistema solar, lo que proporciona evidencia adicional de condiciones de formación extremadamente frías, bajo condiciones climáticas extremas. menos 405 grados Fahrenheit.

«Cuando las temperaturas son bajas, sólo pueden ocurrir reacciones que aumentan el deuterio», dijo. luis manzanoastrónomo de la Universidad de Michigan que trabajó en las observaciones de ALMA. «Nuestra esperanza es que 3I/ATLAS se haya formado en los confines exteriores de su disco protoplanetario, porque cuanto más lejos estás de la protoestrella, más baja es la temperatura».

Otra relación, la cantidad de carbono-12 respecto del carbono-13, más pesado, también revela propiedades únicas del 3I. De acuerdo a medidas de webb Publicado en junio, el cometa tiene niveles bajos de carbono-13 en comparación con los objetos del sistema solar y las nubes interestelares y los discos protoplanetarios cercanos. Esto sugiere que el 3I pudo haberse formado en un pasado lejano, hace unos 12 mil millones de años, quizás alrededor de una estrella en las afueras de la Vía Láctea, que no tiene muchos elementos pesados.

“La salida de estrellas masivas producirá más carbono-13 y llenará lentamente la galaxia [more] carbono-13 en relación con el carbono-12″, dijo Belyakov, que no participó en el descubrimiento del carbono. «3I no tiene mucho carbono-13, por lo que se utilizó para sugerir que se formó temprano en la historia de nuestra galaxia. Esta no es una prueba definitiva de ello, pero es una prueba contundente”.

Tomado junto con La trayectoria estima que 3I voló por el espacio interestelar durante miles de millones de años antes de llegar a nosotros, este ratio podría significar aprox. Bloques de roca y hielo de 1,5 millas de ancho Es el cuerpo planetario más antiguo jamás visto.

Persiguiendo a los contrabandistas cósmicos

Aunque los telescopios en la Tierra y en el espacio han revelado detalles increíbles sobre 3I/ATLAS, aún existen variables desconocidas que podrían proporcionar más información sobre su origen.

«Las mediciones de isótopos de oxígeno, isótopos de nitrógeno y gases nobles son todas huellas dactilares diferentes de los procesos que tienen lugar dentro del disco», dijo Meech. «Este es un trabajo isotópico que creo que nos dará una muy buena pista sobre dónde se formó y qué tipo de física está sucediendo, pero algunas de estas mediciones serán muy difíciles de realizar desde la Tierra».

Para poder observar más de cerca los objetos interestelares en el futuro, algunos científicos han abogado por nave espacial interceptora para realizar un sobrevuelo. Esto será un desafío, pero no imposible. En 2028 o 2029, la Agencia Espacial Europea planea lanzar Interceptor de cometas misión, esa sería estacionamiento en el espacio y esperar a que apunte un cometa de largo plazo no descubierto. Si tiene suerte, tal vez otro objeto interestelar lo visite mientras el cometa interceptor espera. «Si pudieras hacer volar un espectrómetro de masas a través del polvo y obtener todas estas mediciones detalladas… el experimento sería bastante espectacular», dijo Meech.

Los científicos no saben con qué frecuencia los intrusos visitan desde fuera del sistema solar, pero cuando llega el próximo, telescopios como el nuevo Observatorio Vera C. Rubin, que reveló su primera fotografía el año pasado, tienen buenas posibilidades de encontrarlo.

«Es posible que en los próximos años entremos en una era dorada de la astronomía de objetos interestelares», dijo Belyakov.