El hidrógeno podría ser la clave para comprender el misterio de Oumuamua

En 2017 un misterioso cometa, al que se bautizó como Oumuamua, puso en alerta a los científicos. Fue el primer visitante conocido proveniente del exterior de nuestro sistema solar, no tenía coma brillante ni cola de polvo, como la mayoría de los cometas, y poseía una forma peculiar, entre un cigarro y una tortita, y su pequeño tamaño era más propio de un asteroide que de un cometa.

Pero lo que más llamó la atención de los científicos fue el hecho de que se estaba alejando aceleradamente del sol de una manera que los astrónomos no podían explicar, lo que llevó a algunos a sugerir que se trataba de una nave espacial extraterrestre.

Ahora, dos investigadores, un astroquímico de la Universidad de Berkeley y un astrónomo de la Universidad de Cornell argumentan que las misteriosas desviaciones del cometa de una trayectoria hiperbólica alrededor del sol pueden explicarse por un mecanismo físico simple, probablemente común entre muchos cometas helados: la liberación de hidrógeno a medida que el cometa se calienta debido, precisamente a la luz solar.

Lo que hizo que Oumuamua fuera diferente de cualquier otro cometa bien estudiado en nuestro sistema solar fue su tamaño: era tan pequeño que su desviación gravitacional alrededor del sol se vio ligeramente alterada por el pequeño empuje creado cuando el gas de hidrógeno salió a borbotones del hielo.

La mayoría de los cometas son esencialmente 'bolas de nieve sucias' que, periódicamente, se acercan al sol desde los confines de nuestro sistema. Cuando se calienta con la luz solar, un cometa expulsa agua y otras moléculas, produciendo un halo brillante o coma a su alrededor y, a menudo, colas de gas y polvo. Los gases expulsados ​​actúan como los propulsores de una nave espacial para dar al cometa un pequeño impulso que altera ligeramente su trayectoria con respecto a las órbitas elípticas típicas de otros objetos del sistema solar, como asteroides y planetas.

Cuando se descubrió, Oumuamua no tenía coma ni cola, era demasiado pequeño y estaba demasiado lejos del sol como para capturar suficiente energía y expulsar mucha agua, lo que llevó a los astrónomos a especular sobre su composición y lo que lo empujaba hacia afuera.

Jennifer Bergner, profesora asistente de química de Berkeley, pensó que podría haber una explicación más simple. Abordó el tema con un colega, Darryl Seligman, ahora becario postdoctoral de la Fundación Nacional de Ciencias en la Universidad de Cornell, y decidieron trabajar juntos para probarlo.

"Un cometa que viaja a través del medio interestelar básicamente está siendo cocinado por la radiación cósmica, formando hidrógeno como resultado. Nuestro pensamiento fue: si esto estaba sucediendo, ¿podría realmente atraparlo en el cuerpo, de modo que cuando ingrese al sistema solar y se caliente, desgasifique ese hidrógeno?", relata Bergner. "¿Podría eso producir cuantitativamente la fuerza que necesitas para explicar la aceleración no gravitatoria?", agrega.

Sorprendentemente, los investigadores descubrieron que ya desde 1970 se demostró que cuando el hielo es golpeado por partículas de alta energía similares a los rayos cósmicos, el hidrógeno molecular se produce en abundancia y queda atrapado dentro del hielo. De hecho, los rayos cósmicos pueden penetrar decenas de metros, convirtiendo una cuarta parte o más del agua en hidrógeno gaseoso.

"Para un cometa de varios kilómetros de diámetro, la desgasificación sería de un caparazón realmente delgado en relación con la mayor parte del objeto, por lo que tanto en términos de composición como de aceleración, no necesariamente esperaría que sea un efecto detectable. Pero debido a que Oumuamua era tan pequeño, creemos que en realidad produjo suficiente fuerza para impulsar esta aceleración", indica Bergner.

Se cree que el cometa, que era ligeramente rojizo, tenía un tamaño aproximado de 115 por 111 por 19 metros. Si bien las dimensiones relativas eran bastante seguras, los astrónomos no podían estar seguros del tamaño real porque era demasiado pequeño y distante para que los telescopios lo resolvieran.Tuvo que estimarse a partir de su brillo y su evolución. Hasta la fecha, todos los cometas observados en nuestro sistema solar, tanto los de período corto, que se originan en el cinturón de Kuiper, como los de período largo, provenientes de la remota nube de Oort, tienen un rango de entre uno y cientos de km de diámetro.