Se sabe que los cometas tienen temperamento. Mientras se precipitan desde los bordes exteriores de nuestro sistema solar, estos cuerpos helados comienzan a arrojar gas y polvo a medida que se acercan al sol. Sus estallidos luminosos pueden resultar en vistas espectaculares que adornan el cielo nocturno durante días, semanas o incluso meses.

Pero los cometas no nacen así y su camino desde su ubicación original de formación hacia el sistema solar interior se ha debatido durante mucho tiempo. Los cometas son de gran interés para los científicos planetarios porque es probable que sean los restos más prístinos de material que queda desde el nacimiento de nuestro sistema solar.

En un estudio publicado en el Cartas de revistas astrofísicas , un equipo de investigadores que incluye a Kathryn Volk y Walter Harris del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona informan sobre el descubrimiento de una región orbital justo más allá de Júpiter que actúa como una "puerta de entrada a los cometas". Esta vía canaliza cuerpos helados llamados centauros de la región de los planetas gigantes:Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, en el sistema solar interior, donde pueden convertirse en visitantes habituales del vecindario de la Tierra, cósmicamente hablando.

Con forma aproximada como una rosquilla imaginaria que rodea el área, la puerta de entrada fue descubierta como parte de una simulación de centauros, pequeños cuerpos helados que viajan en órbitas caóticas entre Júpiter y Neptuno.

Centauros:pícaros helados en senderos fortuitos

Se cree que los centauros se originan en el cinturón de Kuiper, una región poblada por objetos helados más allá de Neptuno y que se extiende hasta unas 50 unidades astronómicas, o 50 veces la distancia promedio entre el sol y la Tierra. Los encuentros cercanos con Neptuno empujan a algunos de ellos hacia trayectorias internas, y se vuelven centauros, que actúan como la población de origen de aproximadamente 1, 000 cometas de período corto que giran alrededor del sistema solar interior. Estos cometas, también conocidos como cometas de la familia Júpiter, o JFC, incluyen cometas visitados por misiones de naves espaciales como Tempel 1 (Deep Impact), Wild 2 (Stardust) y 67P / Churyumov-Gerasimenko (Rosetta).

"La naturaleza caótica de sus órbitas oculta los caminos exactos que siguen estos centauros en su camino para convertirse en JFC, "dijo Volk, un coautor del artículo y un científico asociado que estudia los objetos del cinturón de Kuiper, dinámica planetaria y planetas fuera de nuestro sistema solar. "Esto hace que sea difícil averiguar de dónde vienen exactamente y adónde podrían ir en el futuro".

Empujado por los campos gravitacionales de varios planetas gigantes cercanos:Júpiter, Saturno y Neptuno:los centauros no tienden a quedarse, haciendo de un vecindario de alta rotación, Harris dijo.

"Ellos traquetean durante unos pocos millones de años, tal vez unas pocas decenas de millones de años, pero ninguno de ellos estaba allí ni siquiera cerca del momento en que se formó el sistema solar, " él dijo.

"Sabemos de 300 centauros que podemos ver a través de telescopios, pero eso es solo la punta de un iceberg de aproximadamente 10 millones de tales objetos, "Agregó Harris.

"La mayoría de los centauros que conocemos no se descubrieron hasta que los CCD estuvieron disponibles, además, necesita la ayuda de una computadora para buscar estos objetos, ", Dijo Volk." Pero hay un gran sesgo en las observaciones porque los objetos pequeños simplemente no son lo suficientemente brillantes como para ser detectados ".

Dónde van a morir los cometas

Cada pasada alrededor del sol inflige más desgaste a un cometa hasta que finalmente se rompe, tiene un encuentro cercano con un planeta que lo expulsa del sistema solar interior, o sus volátiles, principalmente gas y agua, se agotan.

"A menudo, gran parte del polvo permanece y recubre la superficie, para que el cometa ya no se caliente mucho y quede inactivo, "Dijo Harris.

Por algún mecanismo, un suministro constante de "cometas bebés" debe reemplazar a los que han seguido su curso, "pero hasta ahora, no sabíamos de donde venían, "añadió.

Para comprender mejor cómo los centauros se convierten en JFC, el equipo de investigación se centró en crear simulaciones por ordenador que pudieran reproducir la órbita de 29P / Schwassmann-Wachmann 1, o SW1, un centauro descubierto en 1927 y que se cree que tiene unas 40 millas de diámetro.

SW1 ha desconcertado a los astrónomos durante mucho tiempo con su alta actividad y frecuentes estallidos explosivos a pesar de que está demasiado lejos del sol para que se derrita el hielo de agua. Tanto su órbita como su actividad colocan a SW1 en un término medio evolutivo entre los otros centauros y los JFC, y el objetivo original de la investigación era explorar si las circunstancias actuales de SW1 eran consistentes con la progresión orbital de los otros centauros.

Para lograr esto, el equipo modeló la evolución de los cuerpos más allá de la órbita de Neptuno, a través de la región del planeta gigante y dentro de la órbita de Júpiter.

"Los resultados de nuestra simulación incluyeron varios hallazgos que alteran fundamentalmente nuestra comprensión de la evolución de los cometas, "Dijo Harris." De los nuevos centauros rastreados por la simulación, se encontró que más de uno de cada cinco entraba en una órbita similar a la de SW1 en algún momento de su evolución ".

En otras palabras, aunque SW1 parece ser el único centauro grande del puñado de objetos que actualmente se sabe que ocupan la "cuna de los cometas, "no es el valor atípico que se pensaba, pero bastante ordinario para un centauro, según Harris.

Además de la naturaleza común de la órbita de SW1, las simulaciones condujeron a un descubrimiento aún más sorprendente.

"Los centauros que pasan por esta región son la fuente de más de dos tercios de todos los cometas de la familia de Júpiter, "Harris dijo, "making this the primary gateway through which these comets are produced."

"Históricamente, our assumption has been that the region around Jupiter is fairly empty, cleaned out by the giant planet's gravity, but our results teach us that there is a region that is constantly being fed, " Volk says.

This constant source of new objects may help explain the surprising rate of icy body impacts with Jupiter, such as the famous Shoemaker-Levy 9 event in 1994.

A Comet Worthy of Worship

Based on estimates and calculations of the number and size of objects entering, inhabiting and leaving the gateway region, the study predicted it should sustain an average population of about 1, 000 Jupiter-family objects, not too far off the 500 that astronomers have found so far.

The results also showed that the gateway region triggers a rapid transition:once a centaur has entered it, it is very likely to become a JFC within a few thousand years, a blink of an eye in solar system timeframes.

The calculations suggest that an object of SW1's size should enter the region every 50, 000 años, making it likely that SW1 is the largest centaur to begin this transition in all of recorded human history, Harris and Volk suggest. De hecho, SW1 could be on its way to becoming a "super comet" within a few thousand years.

Comparable in size and activity to comet Hale-Bopp, one of the brightest comets of the 20th century, SW1 has a 70% chance of becoming what could potentially amount to the most spectacular comet humankind has ever seen, the authors suggest.

"Our descendants could be seeing a comet 10 to 100 times more active than the famous Halley comet, " Harris said, "except SW1 would be returning every six to 10 years instead of every 75."

"If there had been a comet this bright in the last 10, 000 years we would know about it, " Volk said.

"We take this as strong evidence that a similar event has not happened at least since then, " Harris said, "because ancient civilizations would not only have recorded the comet, they may have worshiped it!"