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    Cometa interestelar 2I / Borisov:la abundancia de monóxido de carbono apunta al nacimiento alrededor de una estrella más fría

    Crédito:NASA, ESA, K. Meech (Universidad de Hawái), y D. Jewitt (UCLA)

    El cometa interestelar 2I / Borisov está proporcionando un vistazo de los bloques de construcción planetarios de otro sistema estelar, utilizando nuevas observaciones del telescopio espacial Hubble de la NASA.

    Borisov es el primer cometa conocido que se originó en un sistema estelar diferente al nuestro. Las mediciones muestran que tiene una abundancia inusual de monóxido de carbono, en gran medida a diferencia de los cometas que pertenecen a nuestro sistema solar. Los investigadores dicen que su composición inusual apunta a un lugar probable de nacimiento de un disco circunestelar rico en carbono alrededor de una clase de estrella enana roja fría. Estas observaciones son una excelente oportunidad para muestrear la química del material en un disco primordial alrededor de otra estrella.

    Los cometas son muestras condensadas de gas, hielo, y polvo que se forma arremolinándose en el disco alrededor de una estrella durante el nacimiento de sus planetas. Estudiar los cometas es importante porque los astrónomos todavía están tratando de comprender el papel que desempeñan en la formación de planetas. También pueden redistribuir material orgánico entre planetas jóvenes, y puede haber traído agua a la Tierra primitiva. Es probable que estas actividades estén sucediendo en otros sistemas planetarios, como lo demuestra el maquillaje de Borisov.

    "Con un cometa interestelar pasando por nuestro propio sistema solar, es como si tuviéramos una muestra de un planeta en órbita alrededor de otra estrella apareciendo en nuestro propio patio trasero, "dijo John Noonan del Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona, Tucson, quien es miembro del equipo de investigación de Hubble dirigido por Dennis Bodewits de la Universidad de Auburn en Alabama.

    El equipo utilizó la sensibilidad ultravioleta única del Hubble para detectar espectroscópicamente el gas de monóxido de carbono que escapa del núcleo del cometa sólido del cometa Borisov. El espectrógrafo Cosmic Origins de Hubble observó el cometa en cuatro ocasiones distintas, desde el 11 de diciembre, 2019 al 13 de enero de 2020, lo que permitió a los investigadores ver que la composición química del objeto cambiaba rápidamente, como diferentes mezclas de hielo, incluido el monóxido de carbono, oxígeno, y agua, sublimado bajo el calor del sol.

    Los astrónomos del Hubble se sorprendieron al descubrir que la coma del cometa interestelar, la nube de gas que rodea el núcleo, contiene una gran cantidad de gas monóxido de carbono, al menos un 50% más abundante que el vapor de agua. Esta cantidad es más de tres veces mayor que la cantidad medida previamente para cualquier cometa que ingrese al sistema solar interior. La medición del agua fue realizada por el satélite Neil Gehrels-Swift de la NASA, cuyas observaciones se realizaron en conjunto con el estudio de Hubble.

    El hielo de monóxido de carbono es muy volátil. No se necesita mucha luz solar para calentar el hielo y convertirlo en gas que escapa del núcleo de un cometa. Para el monóxido de carbono, esta actividad ocurre muy lejos del sol, a unos 11 mil millones de millas de distancia, más del doble de la distancia de Plutón en su punto más alejado del Sol. A diferencia de, el agua permanece en su forma helada hasta aproximadamente 200 millones de millas del Sol, la distancia aproximada del borde interior del cinturón de asteroides.

    Crédito:NASA, STScI, K. Meech (Universidad de Hawái), y D. Jewitt (UCLA)

    Sin embargo, para el cometa Borisov, las mediciones del Hubble sugieren que algo de hielo de monóxido de carbono estaba encerrado dentro del núcleo del cometa, se reveló solo cuando el calor del Sol eliminó las capas de hielo de agua. "La cantidad de monóxido de carbono no cayó como se esperaba cuando el cometa se alejó del Sol. Esto significa que estamos viendo las capas primitivas del cometa, que realmente reflejan de qué está hecho este objeto, "Explicó Bodewits." Debido a la abundancia de hielo de monóxido de carbono que sobrevivió tan cerca del Sol, creemos que el cometa Borisov proviene de un lugar mucho más frío y de un disco de escombros muy diferente alrededor de una estrella que el nuestro ".

    A 200 millones de millas del Sol, las tasas de desgasificación del agua de la superficie de un cometa son casi siempre mucho más altas que las del monóxido de carbono, dijeron los investigadores. Solo uno o dos cometas conocidos del sistema solar han desafiado esa regla. "Lo que Hubble midió en el cometa Borisov no es una propiedad de la mayoría de los cometas del sistema solar, "Dijo Bodewits." Es por eso que el cometa Borisov se destacó para nosotros porque razonamos que Borisov es probablemente un representante del sistema estelar del que proviene ".

    Los investigadores sugieren que el cometa pudo haber sido expulsado de un disco rico en carbono de escombros helados alrededor de una estrella enana roja. el tipo de estrella más común en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Las enanas rojas son más débiles y menos masivas que el Sol. Sus discos circunestelares, por lo tanto, puede ser mucho más frío que nuestro sistema solar. "Estas estrellas tienen exactamente las bajas temperaturas y luminosidades donde podría formarse un cometa con el tipo de composición que se encuentra en el cometa Borisov, "Dijo Noonan.

    Un gran planeta del tamaño de Júpiter pudo haber expulsado al cometa del sistema alienígena. Los investigadores dijeron que muchas enanas rojas tienen grandes planetas orbitando en una región lo suficientemente lejos de su estrella anfitriona donde existe monóxido de carbono en su forma helada. "Si un planeta del tamaño de Júpiter migra hacia adentro, podría expulsar a muchos de estos cometas, "Dijo Bodewits.

    El cometa Borisov fue visto el 30 de agosto 2019, por el cazador de cometas Gennady Borisov en Crimea. El cometa vagabundo se parece a otros cometas del sistema solar, pero los astrónomos determinaron sus orígenes interestelares basándose en su trayectoria orbital. Desde su descubrimiento, una gran cantidad de telescopios, incluido Hubble, He observado el cometa mientras viajaba a través del sistema solar y pasaba junto al Sol. Eventualmente abandonará el sistema solar y continuará su viaje por el espacio.

    El cometa Borisov es el primer cometa interestelar genuino en visitar el sistema solar. El primer visitante vagabundo conocido fue un objeto llamado 1I / `Oumuamua, que fue descubierto en 2017 mientras se alejaba del Sol. A diferencia de un cometa normal, `Oumuamua no tenía un coma visible de escape de gas y polvo a su alrededor, por lo que los astrónomos no pudieron usar la espectroscopia para muestrear su contenido químico para caracterizarlo.

    Los astrónomos esperan encontrar más de estos cometas errantes desde fuera del sistema solar con telescopios actuales y futuros que escanean todo el cielo.

    Los resultados del equipo aparecerán en la revista Astronomía de la naturaleza .


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