Una imagen de Arrokoth tomada por la nave espacial New Horizons de la NASA en 2019. Crédito: NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Instituto de Investigación del Suroeste
Los hielos y gases primitivos de los primeros días del sistema solar pueden permanecer atrapados dentro de objetos del espacio profundo, como cometas y objetos del Cinturón de Kuiper (KBO), durante miles de millones de años. Esta es la conclusión según un nuevo estudio publicado el 1 de mayo en Ícaroque investigó las misteriosas propiedades de los cuerpos del espacio profundo como el objeto 486958 Arrokoth del Cinturón de Kuiper, por el que pasó la sonda New Horizon de la NASA el 1 de enero de 2019.
Si se confirma, el sorprendente descubrimiento podría desafiar creencias arraigadas sobre cómo los objetos cercanos en el Sistema Solar preservan los hielos volátiles que estuvieron presentes durante su formación. El nuevo estudio sugiere que tales cuerpos celestes podrían preservar materiales primarios desde el inicio del sistema solar en un estado casi perpetuo de congelación.
“Mostramos aqui em nosso trabalho, com um modelo matemático bastante simples, que é possível manter esses gelos primitivos presos nas profundezas do interior desses objetos por tempos realmente longos”, disse Sam Birch, cientista planetário da Universidade Brown e um dos dos coautores do artigo , en un presione soltar. «La mayor parte de nuestra comunidad pensó que estos hielos debían haberse perdido hace mucho tiempo, pero ahora pensamos que tal vez no sea así».
Colocar hielo viejo en una cámara frigorífica
Para el estudio, los investigadores utilizaron un modelo matemático recientemente desarrollado para explorar la evolución de los cometas y los objetos del Cinturón de Kuiper, que son cuerpos antiguos y helados que pueblan una región del espacio con forma de rosquilla que se extiende mucho más allá de la órbita de Neptuno.
Este estudio se centró principalmente en Arrokoth, un KBO de dos lóbulos conocido como uno de los cuerpos más primitivos del sistema solar. Cuando la sonda New Horizons pasó cerca de este antiguo objeto en 2019, no encontró rastros de monóxido de carbono (CO), un resultado que inicialmente sugirió que incluso objetos tan distantes y fríos, que nunca han atravesado el interior del sistema solar, podrían ser agotado de materia vieja. hielo. Los últimos hallazgos desafían esta suposición y proponen que estos hielos pueden conservarse dentro del interior poroso y esponjoso del objeto, manteniéndolos efectivamente en un estado de almacenamiento en frío que contradice los modelos evolutivos térmicos anteriores.
“Básicamente estamos diciendo que Arrokoth es tan súper frío que para que la mayor parte del hielo se sublime (o se transforme directamente de sólido a gas, omitiendo la fase líquida en su interior), el gas en el que se sublima primero necesita viajar hacia afuera a través de sus poros, de manera similar. a su interior a una esponja”, dijo Birch. “El truco es que para mover el gas también es necesario sublimar el hielo. Entonces, lo que se obtiene es un efecto dominó: hace más frío dentro de Arrokoth, se sublima menos hielo, se mueven menos gases, se enfría aún más, y así sucesivamente. Al final, todo se apaga y lo que queda es un objeto lleno de gas que se va saliendo lentamente”.
Implicaciones para otros mundos helados de nuestro sistema solar
La posibilidad de que objetos como Arrokoth conserven sus núcleos helados en condiciones tan prístinas durante miles de millones de años podría abrir nuevas vías para comprender mejor el comportamiento y la evolución de cuerpos helados distantes como los cometas y otros KBO.
«Lo principal es que corregimos un profundo error en el modelo físico que la gente había estado asumiendo durante décadas para estos objetos antiguos y muy fríos», dijo Orkan Umurhan, científico investigador principal del Instituto SETI y coautor del artículo. «Este estudio podría ser el motor inicial para reevaluar la evolución del interior del cometa y la teoría de la actividad».
Además, el estudio podría influir significativamente en futuras misiones espaciales, como la misión Comet Astrobiology Exploration Sample Return (CAESAR) de la NASA. La información de esta investigación podría ayudar a los planificadores de misiones a perfeccionar sus estrategias para recolectar y analizar materiales cometarios, lo que podría profundizar nuestra comprensión de los componentes básicos de nuestro sistema solar y posiblemente de la vida misma.
Una nueva perspectiva sobre la evolución del cometa y el KBO
Al desafiar y potencialmente corregir un error fundamental en la forma en que los científicos modelan el comportamiento de objetos antiguos y fríos en el espacio, el nuevo trabajo podría abrir la puerta a reevaluar cómo los cometas evolucionan e interactúan en escalas de tiempo astronómicas. Esto, a su vez, podría remodelar nuestra comprensión de la dinámica del Sistema Solar y la historia evolutiva de sus cuerpos más pequeños.
Si se confirman los resultados, la retención de hielos volátiles dentro de objetos como Arrokoth no sería una simple nota a pie de página, sino que serviría como un paso importante hacia la comprensión de los procesos que han dado forma a nuestro sistema solar desde sus inicios.
“Es muy posible que haya enormes reservas de estos materiales primitivos encerrados en pequeños cuerpos en todo el sistema solar exterior, materiales que están esperando a entrar en erupción para que podamos observarlos o permanecer congelados hasta que podamos recuperarlos y traerlos a casa. Tierra”, dijo Birch.
