Los objetos interestelares y su posible amenaza para la Tierra

En el vasto universo, los objetos interestelares (ISO) han comenzado a captar la atención de los científicos. Hasta la fecha, se conocen tres de estos objetos que han visitado nuestro sistema solar interno. El primero fue Oumuamua, que pasó rápidamente en 2017, seguido por el cometa 2I/Borisov en 2019. Actualmente, el cometa interestelar 3I/Atlas se encuentra en nuestro sistema solar, disfrutando de un cálido recibimiento por parte del sol.

La historia de nuestro sistema solar, que abarca 4.6 mil millones de años, sugiere que un número masivo de ISOs ha pasado a través de él. Algunos de estos podrían haber impactado la Tierra, contribuyendo a la formación de antiguos cráteres de impacto, como el Vredefort.

A medida que el sistema solar se estabilizó, la cantidad de rocas y colisiones disminuyó, ya que gran parte de la materia se acumuló en los planetas terrestres. Sin embargo, no hay evidencia que sugiera que la llegada de ISOs haya disminuido. Esto plantea la pregunta: ¿qué riesgo representan para la Tierra?

Un nuevo estudio titulado "La distribución de objetos interestelares que impactan la Tierra", liderado por Darryl Seligman, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad Estatal de Michigan, busca entender este riesgo. La investigación fue publicada en el servidor de preprints arXiv.

En el estudio, los autores calcularon los elementos orbitales esperados, los radiantes y las velocidades de los objetos interestelares que podrían impactar la Tierra. Sin embargo, no se determinó la cantidad de ISOs, ya que no hay datos suficientes para establecer un número preciso. El enfoque se centró en la distribución esperada de estos objetos.

Los investigadores se centraron en la cinemática de las estrellas M, también conocidas como enanas rojas, que son el tipo de estrella más numeroso en la Vía Láctea. Se presume que la mayoría de los ISOs provienen de sistemas solares de enanas M, aunque los autores reconocen que esta elección es algo arbitraria.

Utilizando simulaciones, los científicos generaron una población sintética de aproximadamente 10¹⁰ objetos interestelares con cinemática de estrellas M, de los cuales se espera que alrededor de 10⁴ sean impactores de la Tierra. Las simulaciones revelaron que los ISOs son el doble de propensos a provenir de dos direcciones: el apex solar y el plano galáctico.

El apex solar es la dirección que sigue el sol en relación con su vecindario solar, mientras que el plano galáctico es la región plana y en forma de disco que ocupa la Vía Láctea. Dado que es donde se encuentran la mayoría de las estrellas, es lógico que los ISOs provengan de esta área. Los ISOs que se acercan desde adelante tienen una mayor sección transversal de colisión.

Las simulaciones también mostraron que los ISOs provenientes del apex solar y del plano galáctico tendrían velocidades más altas. Sin embargo, curiosamente, los que podrían impactar la Tierra tienden a tener velocidades más bajas. Esto se debe a que el subconjunto de ISOs que pueden impactar la Tierra tiene una tendencia a ser cuerpos hiperbólicos de baja excentricidad, lo que significa que la gravedad del sol tiene un efecto mayor sobre ellos, capturando preferentemente a los objetos de movimiento más lento y desviándolos hacia trayectorias que cruzan la órbita terrestre.

Las estaciones del año también influyen en el riesgo de impacto. Los ISOs con la mayor velocidad de impacto son más propensos a llegar en primavera, cuando la Tierra se dirige hacia el apex solar. Sin embargo, en invierno, hay más impactos potenciales, ya que en ese momento la Tierra está orientada hacia el antapex solar, la dirección opuesta a la que se mueve el sol.

En cuanto a las áreas de la Tierra más propensas a recibir un impacto de un ISO, las latitudes bajas cerca del ecuador enfrentan el mayor riesgo, con una ligera preferencia por los impactos en el hemisferio norte, donde reside casi el 90% de la población humana.

Es importante destacar que este trabajo se centra únicamente en los ISOs eyectados de sistemas de enanas M. Los autores aclaran que estas distribuciones son aplicables solo a objetos interestelares con cinemática de estrellas M, y diferentes cinemáticas deberían alterar las distribuciones presentadas en el estudio.

Sin embargo, los autores también sugieren que los puntos principales de su trabajo probablemente se aplican a otras cinemáticas. "Las características más destacadas resumidas en esta sección presumiblemente también se aplican a diferentes cinemáticas, quizás con un efecto general más atenuado o más distinto".

Es fundamental reiterar que este estudio no predice el número de ISOs, ya que no hay forma de medirlo. "En este trabajo, intencionalmente no hacemos predicciones definitivas sobre las tasas de impactores interestelares", concluyen los autores.

Los resultados de esta investigación contribuirán a futuras observaciones con el Observatorio Vera Rubin y su Legacy Survey of Space and Time, proporcionando a los astrónomos una idea sobre la distribución de ISOs que deberían ser detectados por el VRO.

A medida que se avanza en la comprensión de los ISOs, este estudio ofrece una visión sobre de dónde es más probable que lleguen los ISOs que impactan la Tierra, cuándo es más probable que lo hagan y dónde es más probable que ocurran esos impactos. Con el inicio de las operaciones del VRO y su LSST, los astrónomos comenzarán a recopilar datos que respaldarán o cuestionarán estos hallazgos.

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