Redacción
Los astrónomos han encontrado vapores de metales pesados en el interior de los cometas en el sistema solar y más allá por los astrónomos que dicen que el descubrimiento «pasó desapercibido» durante 20 años.
Expertos de la Universidad de Lieja en Bélgica estudiaron datos del Observatorio Europeo Austral Very Large Telescope para observar la atmósfera de los cometas.
Descubrieron que el hierro y el níquel existen en las atmósferas de los cometas en todo nuestro Sistema Solar, incluso aquellos que existen lejos del Sol, y otro estudio que utilizó datos de ESO reveló que el cometa interestelar Borisov tenía vapor de níquel en su atmósfera.
Esta es la primera vez que se encuentran metales pesados, generalmente asociados con ambientes cálidos, en las atmósferas frías de cometas distantes.
« Fue una sorpresa detectar átomos de hierro y níquel en la atmósfera de todos los cometas que hemos observado en las últimas dos décadas, unos 20 de ellos, e incluso en los que están lejos del Sol en el entorno del espacio frío », dice el autor principal. Jean Manfroid.
La detección de metales pesados hierro (Fe) y níquel (Ni) en la atmósfera borrosa de un cometa se ilustra en esta imagen, que presenta el espectro de luz de C / 2016 R2 (PANSTARRS) en la parte superior izquierda superpuesta a una imagen real. imagen del cometa tomada con el telescopio SPECULOOS en el Observatorio Paranal de ESO
Los astrónomos saben que los metales pesados existen en los interiores polvorientos y rocosos de los cometas, pero los metales sólidos no suelen volverse gaseosos (sublimados) a bajas temperaturas, por lo que no se espera que se encuentren en las atmósferas de los cometas congelados.
Incluso se han detectado vapores de níquel y hierro en cometas observados a más de 300 millones de millas del Sol, más de tres veces la distancia Tierra-Sol.
El equipo belga encontró hierro y níquel en las atmósferas de los cometas en cantidades aproximadamente iguales.
El material de nuestro Sistema Solar, por ejemplo el que se encuentra en el Sol y en los meteoritos, por lo general contiene alrededor de diez veces más hierro que níquel.
Por lo tanto, este nuevo resultado tiene implicaciones para la comprensión de los astrónomos del Sistema Solar temprano, aunque el equipo aún está decodificando cuáles son.
Los cometas se formaron hace unos 4.600 millones de años, en el muy joven Sistema Solar, y no han cambiado desde entonces. En ese sentido, son como fósiles para los astrónomos ”, dice el coautor del estudio Emmanuel Jehin, también de la Universidad de Lieja.
Si bien el equipo belga ha estado estudiando estos objetos ‘fósiles’ con el VLT de ESO durante casi 20 años, no habían detectado la presencia de níquel y hierro en sus atmósferas hasta ahora.
«Este descubrimiento pasó desapercibido durante muchos años», dice Jehin.
El equipo utilizó datos del instrumento Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) en el VLT de ESO, que utiliza una técnica llamada espectroscopia, para analizar las atmósferas de los cometas a diferentes distancias del Sol.
Esta técnica permite a los astrónomos revelar la composición química de los objetos cósmicos: cada elemento químico deja una firma única, un conjunto de líneas, en el espectro de la luz de los objetos.
El equipo belga había detectado líneas espectrales débiles y no identificadas en sus datos UVES y, en una inspección más cercana, notó que estaban señalando la presencia de átomos neutros de hierro y níquel.
372.5 SEI * 79591374 Esta imagen fue tomada con el instrumento FORS2 en el Very Large Telescope de ESO a fines de 2019, cuando el cometa 2I / Borisov pasó cerca del Sol
Esta imagen muestra un cometa ubicado en los confines del Sistema Solar: el cometa C / 2016 R2 (PANSTARRS). Como su nombre indica, el cometa fue descubierto en 2016 por los telescopios Pan-STARRS en Hawai’i.
Una razón por la que los elementos pesados fueron difíciles de identificar es que existen en cantidades muy pequeñas: el equipo estima que por cada 100 kg de agua en la atmósfera de los cometas hay solo 1 g de hierro y aproximadamente la misma cantidad de níquel.
“Por lo general, hay 10 veces más hierro que níquel, y en esas atmósferas de cometas encontramos aproximadamente la misma cantidad para ambos elementos.
«Llegamos a la conclusión de que podrían provenir de un tipo especial de material en la superficie del núcleo del cometa, sublimando a una temperatura bastante baja y liberando hierro y níquel en aproximadamente las mismas proporciones», dijo el coautor Damien Hutsemékers.
Aunque el equipo aún no está seguro de qué material podría ser, el próximo Extremely Large Telescope de ESO permitirá a los investigadores confirmar la fuente de los átomos de hierro y níquel que se encuentran en las atmósferas de estos cometas.
El equipo belga espera que su estudio allane el camino para futuras investigaciones.
«Ahora la gente buscará esas líneas en sus datos de archivo de otros telescopios», dice Jehin. «Creemos que esto también dará lugar a nuevos trabajos sobre el tema».
Otro estudio notable publicado hoy en Nature muestra que los metales pesados también están presentes en la atmósfera del cometa interestelar 2I / Borisov.
Un equipo en Polonia observó este objeto, el primer cometa alienígena en visitar nuestro Sistema Solar, utilizando el espectrógrafo X-shooter del VLT de ESO cuando el cometa pasó volando hace aproximadamente un año y medio. Descubrieron que la atmósfera de 2I / Borisov contiene níquel gaseoso.
«Al principio nos costó creer que el níquel atómico realmente pudiera estar presente en 2I / Borisov tan lejos del Sol», dice el autor del estudio Piotr Guzik de la Universidad Jagellónica de Polonia.
«Fueron necesarias numerosas pruebas y comprobaciones antes de que finalmente pudiéramos convencernos»,
El hallazgo es sorprendente porque, antes de los dos estudios, los gases con átomos de metales pesados solo se habían observado en ambientes cálidos, como en las atmósferas de exoplanetas ultracalientes o cometas en evaporación que pasaban demasiado cerca del Sol.
Se observó a Borisov cuando estaba a unos 300 millones de kilómetros del Sol, o aproximadamente el doble de la distancia Tierra-Sol.
Estudiar los cuerpos interestelares en detalle es fundamental para la ciencia porque contienen información invaluable sobre los sistemas planetarios alienígenas de los que se originan.
La detección de níquel (Ni) en la atmósfera borrosa del cometa interestelar 2I / Borisov se ilustra en esta imagen, que muestra el espectro de luz del cometa en la parte inferior derecha superpuesto a una imagen real del cometa tomada con el Very Large de ESO. Telescopio (VLT) a finales de 2019. Las líneas de níquel están indicadas por guiones naranjas
«De repente comprendimos que el níquel gaseoso está presente en las atmósferas de los cometas en otros rincones de la galaxia», dice el coautor Micha Drahus, de la Universidad Jagellónica.
Los estudios polacos y belgas muestran que los cometas 2I / Borisov y del Sistema Solar tienen aún más en común de lo que se pensaba.
«Ahora imagina que los cometas de nuestro Sistema Solar tienen sus verdaderos análogos en otros sistemas planetarios, ¿qué tan genial es eso?», Concluye Drahus.
Esta investigación se presentó en dos artículos que aparecerán en Nature, uno llamado ‘Átomos de hierro y níquel en atmósferas cometarias incluso lejos del Sol, y el otro denominado’ Níquel atómico gaseoso en la coma del cometa interestelar 2I / Borisov ‘.
