Cometa interestelar 3I/ATLAS revela agua extraña nunca vista en nuestro sistema solar

Menos de un año atrás, astrónomos detectaron un cometa que cruzaba nuestro sistema solar y que tenía su origen muy lejos de él. Este objeto, conocido como 3I/ATLAS, es solo el tercer visitante interestelar confirmado jamás observado, y los científicos están comenzando a desentrañar pistas sobre el entorno alienígena en el que se formó.

Un nuevo estudio liderado por investigadores de la Universidad de Michigan sugiere que el cometa nació en condiciones mucho más frías que las que dieron forma a nuestro propio sistema solar. Los hallazgos provienen de un análisis de la inusual composición del agua del cometa, que reveló niveles extraordinariamente altos de deuterio, una forma más pesada de hidrógeno.

La investigación fue publicada en la revista Nature Astronomy y recibió apoyo de NASA, la National Science Foundation de EE. UU. y la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile.

"Nuestras nuevas observaciones muestran que las condiciones que llevaron a la formación de nuestro sistema solar son muy diferentes de cómo evolucionaron los sistemas planetarios en diferentes partes de nuestra galaxia", afirmó Luis Salazar Manzano, autor principal del estudio y estudiante de doctorado en el Departamento de Astronomía de la U-M.

El cometa alienígena contiene agua pesada inusual

Las moléculas de agua están compuestas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, lo que da a la agua su fórmula H₂O. En el agua ordinaria, los átomos de hidrógeno contienen solo un protón. Sin embargo, algunas formas de agua contienen deuterio, un isótopo de hidrógeno que incluye tanto un protón como un neutrón.

Los investigadores descubrieron que 3I/ATLAS contiene una cantidad excepcionalmente alta de esta agua rica en deuterio. Si bien pequeñas cantidades de agua pesada existen en la Tierra y en cometas dentro de nuestro sistema solar, los niveles encontrados en 3I/ATLAS fueron dramáticamente más altos.

"La cantidad de deuterio en relación con el hidrógeno ordinario en el agua es más alta que cualquier cosa que hayamos visto antes en otros sistemas planetarios y cometas planetarios", comentó Salazar Manzano.

Según los investigadores, la proporción de deuterio en el cometa fue aproximadamente 30 veces mayor que lo que se ha medido en cometas de nuestro sistema solar y alrededor de 40 veces más alta que la proporción encontrada en los océanos de la Tierra.

Pistas sobre un lugar de nacimiento helado

Los científicos utilizan los niveles de deuterio como una especie de huella química que revela las condiciones presentes cuando se formaron los objetos celestiales. Al comparar estas proporciones con las encontradas más cerca de casa, los investigadores pueden inferir qué tipo de entorno produjo el cometa.

El equipo concluyó que 3I/ATLAS probablemente se formó en una región mucho más fría con niveles de radiación más bajos que el entorno que creó los planetas y cometas en nuestro sistema solar.

"Esto es prueba de que las condiciones que llevaron a la creación de nuestro sistema solar no son ubicuas en el espacio", dijo Teresa Paneque-Carreño, co-líder del estudio y profesora asistente de astronomía en la U-M. "Eso puede sonar obvio, pero es una de esas cosas que necesitas probar".

Cómo estudiaron los científicos 3I/ATLAS

Los investigadores afirmaron que el estudio solo fue posible porque los astrónomos detectaron 3I/ATLAS lo suficientemente pronto como para realizar observaciones detalladas de seguimiento.

Después del descubrimiento, Salazar Manzano y sus colaboradores aseguraron tiempo de observación en el Observatorio MDM en Arizona, donde detectaron algunas de las primeras señales de emisiones de gas del cometa (MDM significa Michigan, Dartmouth y el Instituto Tecnológico de Massachusetts, los socios originales del observatorio).

Salazar Manzano luego se unió a Paneque-Carreño, quien aportó su experiencia en el uso del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, o ALMA, en Chile. Los instrumentos de ALMA son lo suficientemente sensibles como para distinguir el agua deuterada del agua ordinaria, lo que permitió al equipo medir con precisión la relación entre las dos.

Los investigadores afirmaron que este es el primer análisis de este tipo que se ha realizado con éxito en un objeto interestelar.

"Estar en la Universidad de Michigan y tener acceso a estas instalaciones fue la clave para hacer posible este trabajo", dijo Salazar Manzano. "Formamos parte de un equipo muy talentoso y experimentado en múltiples áreas, todos nosotros nos complementamos y eso es lo que nos permitió analizar e interpretar estos conjuntos de datos".

Más visitantes interestelares podrían ser encontrados

El estudio también demuestra que los astrónomos pronto podrán analizar químicamente objetos interestelares adicionales para comprender mejor cómo se forman los sistemas planetarios en toda la galaxia.

Hasta ahora, los científicos solo han identificado tres objetos interestelares conocidos que ingresan a nuestro sistema solar, pero los investigadores esperan que ese número aumente a medida que más observatorios avanzados comiencen a buscar en los cielos.

Paneque-Carreño enfatizó que preservar cielos nocturnos oscuros será esencial para detectar a estos visitantes tenues.

"Necesitamos cuidar nuestros cielos nocturnos y mantenerlos claros y oscuros para poder detectar estos objetos pequeños y tenues", concluyó.

El apoyo adicional para la investigación provino de la Michigan Society of Fellows y la Heising-Simons Foundation. ALMA es operado a través de una asociación que involucra al European Southern Observatory, la NSF y los National Institutes of Nature Sciences de Japón en cooperación con la República de Chile.

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