El cometa 3I/ATLAS está extremadamente irradiado debido a miles de millones de años de bombardeos de rayos cósmicos, según revela una nueva investigación que utiliza observaciones del telescopio espacial James Webb (JWST). El cometa ha absorbido tantos rayos cósmicos galácticos durante su viaje interestelar a través de la Vía Láctea que ha desarrollado una profunda corteza irradiada que ya no se parece al material de su sistema estelar de origen, según sugiere la nueva investigación.
Utilizando observaciones JWST y simulaciones por computadora, investigadores han determinado que los niveles “extremos” de enriquecimiento de dióxido de carbono (CO₂) previamente documentados en el cometa se deben a la radiación espacial absorbida durante su vida útil estimada de 7 mil millones de años, según el estudio publicado en el servidor de preimpresión arXiv el viernes 31 de octubre. Los hallazgos aún no han sido revisados por pares.
Los rayos cósmicos galácticos —un tipo de radiación espacial compuesta por partículas de alta energía provenientes de fuera del sistema solar— impactan el monóxido de carbono (CO) en el espacio, convirtiéndolo en dióxido de carbono (CO₂). En nuestro sistema solar, la heliosfera —la enorme burbuja de radiación emitida por el Sol— protege a la Tierra y a sus vecinos de la mayor parte de esta radiación cósmica. Pero en el espacio interestelar, donde 3I/ATLAS ha pasado la mayor parte de su vida útil, no existe tal protección. Los autores del nuevo estudio concluyeron que, a lo largo de miles de millones de años, los rayos cósmicos han alterado significativamente el estado físico del hielo del cometa 3I/ATLAS, hasta una profundidad de entre 15 a 20 metros.
“Es muy lento, pero a lo largo de miles de millones de años, es un efecto muy fuerte”, dijo a Live Science Romain Maggiolo, autor principal del estudio e investigador científico del Real Instituto Belga de Aeronomía Espacial.
Los hallazgos, que los investigadores describieron como un “cambio de paradigma” para el estudio de los objetos interestelares, sugieren que objetos como el cometa 3I/ATLAS están compuestos principalmente de material procesado por rayos cósmicos galácticos, en lugar de material prístino que sea representativo de los entornos en los que se formaron. En otras palabras, el cometa 3I/ATLAS es ahora producto de su viaje interestelar, más que de su origen —al menos en apariencia externa—.
Siguiendo la pista del visitante interestelar
El cometa 3I/ATLAS orbita actualmente alrededor del Sol. Alcanzó el perihelio (su punto más cercano a nuestra estrella) el jueves 29 de octubre. Los cometas se calientan al acercarse a las estrellas, lo que provoca que el hielo en su superficie se sublime en gas. Los nuevos hallazgos sugieren que, antes del perihelio, los gases expulsados por el cometa provenían únicamente de su capa exterior irradiada. Es probable que esto continúe después del perihelio, pero Maggiolo señaló que, si bien es poco probable, la erosión solar podría ser lo suficientemente intensa como para exponer los materiales prístinos de la estrella de origen del cometa, que se encuentran atrapados en su núcleo.
“Será muy interesante comparar las observaciones previas al perihelio, es decir, la primera observación que tuvimos cuando llegó al sistema solar, con las observaciones realizadas después del perihelio, cuando ya se había producido cierta erosión”, dijo Maggiolo. “Quizás, al observar estas diferencias, podamos obtener alguna indicación sobre su composición inicial”.
Desde su descubrimiento en julio, los investigadores han estado utilizando diversos telescopios para obtener toda la información posible sobre 3I/ATLAS. Sus hallazgos hasta el momento indican que el cometa se desplaza a gran velocidad a través de nuestro sistema solar, superando los 210.000 km/h, en una trayectoria inusualmente plana y recta. 3I/ATLAS podría ser también el cometa más antiguo jamás observado; un estudio sugiere que tiene alrededor de 3000 millones de años más que nuestro sistema solar, que tiene 4600 millones de años.
La nueva investigación se basa en un trabajo anterior que documentó que el cometa 3I/ATLAS es rico en CO2, basándose en las primeras imágenes del visitante interestelar tomadas por el JWST en agosto y en observaciones del orbitador SPHEREx de la NASA, también realizadas en agosto. Maggiolo y sus colegas habían estado estudiando la irradiación de un cometa doméstico (el cometa 67P), que pasa entre las órbitas de Júpiter y la Tierra, y adaptaron sus modelos de un estudio de 2020 publicado en The Astrophysical Journal Letters para aplicarlos al cometa 3I/ATLAS.
El equipo modeló los efectos acumulativos de la exposición a los rayos cósmicos galácticos sobre la estructura y la composición química del hielo tras mil millones de años de irradiación. El método se basa en experimentos de laboratorio que simularon los efectos de los rayos cósmicos galácticos, por lo que podría no ser completamente representativo de las condiciones interestelares. No obstante, según el estudio, las pruebas ofrecen un indicador fiable de lo que experimentan los cometas en sus solitarios viajes de miles de millones de años a través del espacio interestelar.
Las simulaciones revelaron que mil millones de años de irradiación fueron suficientes para que el cometa 3I/ATLAS formara su profunda corteza irradiada. Maggiolo señaló que el cometa 3I/ATLAS aún contiene mucha información valiosa, pero ha envejecido y cambiado, factores que los investigadores deberán considerar en sus análisis.
“Tenemos que ser cuidadosos y tener en cuenta los procesos de envejecimiento, por lo que supone más trabajo para los científicos, pero [3I/ATLAS] sigue siendo muy interesante”, dijo Maggiolo.
Fuente: Live Science.