Inesperado hallazgo de vapores de hierro y níquel en cometas
Un hallazgo inesperado ha tenido lugar en la atmósfera de una gran muestra de cometas, que podría ser extrapolable no solo a los cometas de nuestro sistema solar sino a los objetos interestelares que nos han visitado. El descubrimiento, publicado en dos artículos de la revista Nature y nos muestra un entorno que hasta ahora solo se conocía en ambientes más cálidos, pero nunca en objetos alejados del Sol a temperaturas tan bajas. Se trata de vapores de hierro y níquel, antes vistos en atmósferas de exoplanetas ultra-calientes o cometas en evaporación que pasaban demasiado cerca del Sol pero nunca en ambientes tan fríos.
Hierro y níquel en cometas «del barrio»
El primero de los artículos, liderado por Jean Manfroid de la Universidad de Lieja (Bélgica), confirma la detección de átomos de hierro y níquel en la atmósfera de todos los cometas observados en las últimas dos décadas. Las partículas se han observado no solo en los más cercanos al Sol, sino también en los más alejados, algo que rompe con lo que se pensaba de estos cuerpos.
Se sabía que estaban presentes en las zonas más internas del cometa. Sin embargo, en veinte años observándolos con el instrumento UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) del VLT nunca se habían observado en forma de vapor en las atmósferas de cometas. Sin embargo, había líneas espectrales débiles que no quedaron identificadas por el instrumento. Así que, tras inspeccionar los datos en detalle vieron que se trataba de la presencia de átomos neutros de hierro y níquel.
Lo débiles de las líneas espectrales indicaban las pequeñas cantidades de esos materiales. A partir de ahí los científicos se plantearon cómo han llegado hasta allí sabiendo que estos materiales no suelen sublimar a esas temperaturas tan bajas. En distancia, se encuentran incluso en cometas observados a más de 480 millones de Km, más allá de la órbita de Marte.
Cantidades similares de hierro y níquel
Según los datos publicados, las cantidades de hierro y níquel son muy parecidas. Sin embargo, en otros cuerpos del sistema solar suele haber unas diez veces más hierro que níquel. Estos datos rompen con la idea que tenemos del sistema solar primigenio, de hace unos 4.600 millones de años que es cuando se formaron los cometas, que se han mantenido perennes desde entonces y por eso son un buen método para examinar el sistema solar en aquella época.
Por lo general en el sistema solar existe 10 veces más cantidad de hierro que de níquel y en las atmósferas de los cometas analizados, las cantidades de hierro y níquel son similares. ¿Por qué sucede esto? «Llegamos a la conclusión de que podrían provenir de un tipo especial de material situado en la superficie del núcleo del cometa, sublimando a una temperatura bastante baja y liberando hierro y níquel en aproximadamente las mismas proporciones», explica Damien Hutsemékers, miembro del equipo que ha llevado a cabo la investigación.
Aunque el equipo aún no está seguro de qué material podría ser, los avances en astronomía como el instrumento METIS (Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph) que se instalará en el fututo ELT (Extremely Large Telescope) de ESO, permitirán a los investigadores confirmar la fuente de la que emanan esos átomos de hierro y níquel detectados en las atmósferas cometarias.
Níquel más allá del sistema solar
En la segunda de las investigaciones, el objeto a analizar es uno de los cuerpos interestelares que nos ha visitado, el objeto 2I/Borisov. Mediante el instrumento X-shooter del VLT, un equipo polaco de científicos analizó el objeto en su acercamiento, hace un año y medio más o menos. Tras observarlo descubrieron que la fría atmósfera del 2I/Borisov contiene níquel en estado gaseoso.
«Al principio nos costó creer que el níquel atómico realmente pudiera estar presente en 2I/Borisov, tan lejos del Sol. Se necesitaron numerosas pruebas y confirmaciones antes de que finalmente pudiéramos convencernos de que era así», afirma el autor del estudio, Piotr Guzik, de la Universidad Jaguelónica (Polonia). Al igual que en la investigación anterior, la sorpresa estaba ahí porque nunca antes se había visto níquel volátil a esas temperaturas. Concretamente, 2I/Borisov fue observado en su mayor acercamiento cuando estaba situado a unos 300 millones de kilómetros del Sol.
Níquel con un origen lejano
Con este hallazgo en 2I/Borisov tenemos una fotografía de otro lugar ajeno a nuestro sistema solar. «Hemos entendido que el níquel gaseoso está presente en las atmósferas cometarias de otros rincones de la Galaxia», afirma el coautor, Michał Drahus, coautor del artículo y miembro del equipo que ha llevado a cabo la investigación.
Con estos datos procedentes de cometas cuyo origen dista incluso años luz, sabemos que tienen analogías. Al menos en sus facetas cometarias. Tal y como concluye Drahus, «Imaginen que los cometas de nuestro Sistema Solar tienen verdaderos análogos en otros sistemas planetarios, ¿no sería estupendo?».
Artículos científicos relacionados
Guzik, P., Drahus, M. Gaseous atomic nickel in the coma of interstellar comet 2I/Borisov. Nature 593, 375-378 (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03485-4 (Ver) (PDF).
Manfroid, J., Hutsemékers, D. & Jehin, E. Iron and nickel atoms in cometary atmospheres even far from the Sun. Nature 593, 372-374 (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03435-0 (Ver) (PDF).
Bagnulo, S., Cellino, A., Kolokolova, L. et al. Unusual polarimetric properties for interstellar comet 2I/Borisov. Nat Commun 12, 1797 (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-22000-x (Ver) (PDF).
Yang, B., Li, A., Cordiner, M.A. et al. Compact pebbles and the evolution of volatiles in the interstellar comet 2I/Borisov. Nat Astron (2021). DOI: 10.1038/s41550-021-01336-w (Ver) (PDF).
Imagen de cabecera
- Imagen del cometa C/2016 R2 (PANSTARRS) captada como parte del proyecto SPECULOOS (Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars) || Créditos: ESO/SPECULOOS Team/E. Jehin (Ver original).
Referencias
- «Heavy metal vapours unexpectedly found in comets throughout our Solar System and beyond». eso2108 – Science Release (2021) (Ver).
- «First interstellar comet may be the most pristine ever found». eso2106 – Science Release (2021) (Ver).
- «Inesperado hallazgo de vapores de metales pesados en cometas de nuestro Sistema Solar, y más allá». eso2108es – Comunicado científico (2021) (Ver).
- Antonio Pérez Verde
- 19/05/2021
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