El mayor asteroide damocloide conocido del Sistema Solar

Los asteroides damocloides, llamados así por que su arquetipo es 5335 Damocles, son núcleos inactivos de cometas de período largo de la familia Halley con órbitas muy excéntricas y periodos muy largos. El 26 de febrero de 2012 se descubrió el mayor de todos los asteroides damocloides, llamado 2012 DR₃₀, con un diámetro de 185 km, enorme comparado con el diámetro típico de estos cuerpos de sólo 8 km. El nuevo damocloide también tiene una órbita excepcional con una excentricidad de 0,9867, una distancia la perihelio de 14,54 UA y un semieje mayor de 1109 UA. Se cree que los damocloides son cometas que se originan en el Nube de Oort y han perdido sus materiales volátiles por desgasificación, pasando a ser cometas extintos. La imagen en falso color que abre esta entrada muestra al nuevo damocloide con un brillante color blanco, pero en realidad su color es rojizo y su albedo astronómico es de sólo 0,08, lo que lo sitúa entre los objetos más oscuros de todo el Sistema Solar (por cierto, los damocloides normalmente no superan un albedo astronómico de 0,04). Un análisis dinámico de su trayectoria orbital indica que ésta es inestable y que adquirió su órbita actual recientemente. El artículo técnico es Cs. Kiss et al., «A portrait of the extreme Solar System object 2012 DR30,» Astronomy and Astrophysics, accepted, arXiv:1304.7112, 26 Apr 2013. 

Francis en ¡Eureka!: ¿Un cometa 15 veces más brillante que la Luna?

Cometa C/2012 S1 (ISON) desde mediados de noviembre a mediados de diciembre de 2013. Mapa creado con el software SkyMap de Chris Marriott. Fuente: Astrobot.

Año nuevo y sigo con mi sección ¡Eureka! en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Si te apetece escuchar el último audio, sigue este enlace. Como siempre, una versión por escrito.

En la web de noticias en español de la BBC se ha publicado un artículo que afirma que el año 2013 se observará «un cometa 15 veces más brillante que la Luna.» La noticia se refiere al cometa ISON (cuyo nombre científico es C/2012 S1) [El Navegante; Naukas] que fue descubierto el 21 de septiembre de 2012 por dos astrónomos rusos. Será un cometa rasante al Sol pues su perihelio (el punto de la órbita más cercano al Sol) será de solo 1,8 millones de kilómetros, es decir, el 1,2% de la distancia entre la Tierra y el Sol. Por comparar, el planeta Mercurio está al 39% de esta distancia. El perihelio ocurrirá la noche del 28 al 29 de noviembre de 2013 [datos de Sichii Yoshida] y se espera que su brillo sea todo un récord, pues su magnitud estelar alcanzará un valor negativo entre -13 y -14. Por comparar el brillo de la Luna llena es -12,6. La noticia dice que será 15 veces más brillante que la Luna (magnitud estelar de -15), pero es un valor muy optimista, yo diría solo que será tan brillante como la Luna. Lo más curioso es que si se cumplen las expectativas, será visible a plena luz del día.

¿Se puede ver un cometa que pasará tan cerca del Sol a plena luz del día? Este cometa pasará a una distancia de un grado (1º) del Sol (visto desde la Tierra); por comparar el disco solar tiene un diámetro de medio grado (0,5º) en el cielo. Si alcanza el brillo previsto, podría verse a plena luz del día tapando el Sol con la mano y teniendo un poco de cuidado. Puede parecer sorprendente, pero ha ocurrido muchas veces. En 2007 se observó un cometa a plena luz del día llamado C/2006 P1 (McNaught) el día el 13 de enero en el hemisferio sur, pero estaba más lejos del Sol, a unos cinco grados y medio (5,5º) del Sol. El último cometa visible a la luz del día tan cercano como ISON fue el Gran Cometa de 1843 (C/1843 D1) cuyo perihelio fue más cercano al Sol, a menos de un millón de kilómetros, el 27 de febrero de 1843. El 7 de marzo pudo ser observado a plena luz del día, muy cerca del Sol, a menos de 1º (un grado) del Sol, pero también en el Hemisferio Sur.

¿Se podrá ver el cometa ISON desde España a plena luz del día? A día de hoy es imposible saberlo. No conviene hacerse ilusiones. La mayoría de este tipo de cometas defraudan. Tendría que lograr sobrevivir sin desintegrarse a su perihelio. El último cometa que se vio desde España a plena luz del día fue el famoso Cometa Ikeya-Seki el 21 de octubre de 1965 (fue observable en el cielo diurno en todo el mundo). Su magnitud en el perihelio fue de unos −17, mucho más brillante que la luna llena y más brillante que cualquier otro cometa visto desde 1106. El problema es que no sabemos qué le puede pasar al cometa ISON cuando pase rasante al Sol. El Gran Cometa de 1843 e Ikeya-Seki de 1965 son cometas de tipo Kreutz, es decir, trozos de un gran cometa que se fragmentó hace varios siglos (Heinrich Kreutz fue quien lo descubrió). Sin embargo, ISON pasará por el Sol por primera vez y los cometas primerizos suelen perder mucha materia al acercarse al Sol y por tanto puede bajar mucho su brillo. Si sobrevive y no se rompe en pedazos más pequeños podría ser visible durante el día 29 0 30 de noviembre de 2013 cerca del Sol.

Dice la noticia que pasará cerca de la Tierra el 25 de diciembre, ¿será visible como una estrella de Belén? En su perigeo, cuando esté más cerca de la Tierra, estará a unos 62 millones de kilómetros de la Tierra y tendrá brillo suficiente para ser visto de noche a simple vista, pues su magnitud aparente será de +4. Su perigeo será entre el 25 y el 27 de diciembre, pero no se sabe con seguridad, pues todo depende de lo que pase en el perihelio. Precisar el día concreto tan pronto como un año antes es muy difícil.

¿Qué significa una magnitud estelar de 4? La escala de magnitud estelar es muy antigua, del siglo II y la introdujo Tolomeo (astrónomo de Alejandría) de tal forma que las estrellas más brillantes en el hemisferio norte tienen magnitud 1 y las muy poco visibles a simple vista tienen magnitud 6. Por comparar, la estrella polar tiene magnitud 2 y está en la Osa Menor que tiene forma de cucharón. Las otras dos estrellas del «mango» del cucharón tienen una magnitud de 4. Así que para ver este cometa a simple vista habrá que irse lejos de las ciudades, donde se vea bien el «cucharón» de la Osa Menor.

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Se observa la trayectoria de un cometa de Kreutz conforme penetra y se destruye en la corona solar

La corona solar puede destruir a los cometas que pasen demasiado cerca de nuestro Sol. Estos cometas son joyas para los astrónomos aficionados y para los profesionales, aunque solo se detectan en el último momento, justo cuando se evaporan y se desintegran en la corona solar, lanzando enormes cantidades de polvo fino y gas (y produciendo un fogonazo de luz en el Sol). La mayoría de estos cometas son de la familia de Kreutz, cometas en órbita cercana al Sol, entre 1 y 2 veces el radio del Sol, con periodos entre 500 y 1000 años. El origen de estos cometas de Kreutz no es conocido, pero se cree que son fragmentos de un cometa gigante (con entre 10 y 50 km de radio) que se destruyó hace miles de años al aproximarse demasiado al Sol. El 6 de julio de 2011, el Observatorio de Dinámica Solar (SDO) observó la trayectoria entrada y destrucción en la corona solar del cometa C/2011 N3 (SOHO); el cometa pasó a gran velocidad (unos 650 km/s) y recorrió unos 100.000 km (aprox. 0,15 el radio del Sol) por encima de la fotosfera solar (como muestran la figura y el vídeo de youtube). La observación en cinco longitudes de onda del ultravioleta extremo permitió estudiar tanto las propiedades de la corona solar como las del propio cometa, incluyendo su posible composición. Los últimos 10 minutos de observación permiten estimar el radio de su núcleo entre 10 y 50 metros, por lo que, como este tipo de cometas tienen radios de unos 100 metros, se interpreta que el cometa se fragmentó en varios trozos conforme penetraba en la corona solar. ¿Qué pasa si un cometa se aproxima tanto al Sol que casi lo roza? El famoso cometa Lovejoy lo hizo entre el 15 y 16 de diciembre de 2011 con pocos daños, mostrando una espléndida cola tras su paso que disfrutaron todos los astrónomos aficionados. Sin embargo, C/2011 N3 (SOHO) no tuvo tanta suerte; al contrario que los astrónomos solares que han utilizado su trayectoria para conocer mejor cómo le ha afectado la corona solar. SOHO/LASCO observan un cometa de Kreutz rozando el Sol cada 3 días (unos 2000 en sus 15 años de operación), pero solo unos pocos acaban destruidos en la corona solar. Futuras observaciones permitirán comprender mucho mejor las propiedades de los cometas del grupo de Kreutz y sobre cómo les afecta la corona solar. El artículo técnico es C. J. Schrijver et al., «Destruction of Sun-Grazing Comet C/2011 N3 (SOHO) Within the Low Solar Corona,» Science 335: 324-328, 20 January 2012. La importancia de esta observación nos la describe en detalle Carey M. Lisse, «The Final Flight of a Sun-Diving Comet,» Science 335: 296-297, 20 January 2012.

El origen de los cometas de periodo largo está mucho más cerca del Sol de lo que se creía

Se pensaba que el origen de los cometas de periodo largo, que producen bellas colas cuando se aproximan al Sol a una distancia menor que la órbita terrestre, una unidad astronómica (UA), se encontraba entre 20.000 y 100.000 UA. Sin embargo, Kaib y Quinn publican en Science un estudio que demuestra que es mucho más cercano, entre 3.000 y 10.000 UA, gracias a simulaciones por ordenador. Estos cometas se originan en la nube de Oort (descubierta por Jan Oort en 1950) donde se encuentran más de un billón de objetos. El nuevo resultado científico indica que la gran mayoría de los cometas que se acercan al Sol corresponden a objetos que se encuentran en la parte interior de la nube de Oort, la más cercana al Sol. Un resultado sorprendente para muchos ya que implica que la gravedad del plano de nuestra galaxia, la Vía Láctea, influye significativamente en los cometas de periodo largo y es clave para explicar el resultado observado. Nos lo cuenta Martin Duncan, «Re-viewing an Old Comet Reservoir,» Science 325: 1211-1212, 4 September 2009, haciéndose eco del artículo técnico Nathan A. Kaib, Thomas Quinn, «Reassessing the Source of Long-Period Comets,» Science 325: 1234-1236, 4 September 2009.

Se creía que el origen de los cometas de periodo largo no podía estar en la parte más cercana de la nube de Oort por la siguiente razón. Si el Sol fuera el único cuerpo masivo del universo, cada cometa lo orbitaría una vez por periodo en una órbita elíptica fija, moviéndose desde el mismo perihelio (punto más cercano al Sol) al mismo afelio (punto más alejado al Sol). Sin embargo, la gravedad del plano de nuestra galaxia ejerce una influencia importante en los cometas cuando estos se encuentran cerca de su afelio, aunque prácticamente su efecto es nulo cerca del perihelio. Se sabe que el perihelio de los cometas de periodo larga cambia de un periodo a otro debido a la influencia de Júpiter y Saturno cuando se encuentran entre 15 UA y 1 UA. Al casar esta reducción tan rápida del perihelio con las perturbaciones galácticas cerca del afelio resulta que el afelio de estos cometas debería estar a unas 40.0000 UA, es decir, las cometas pasarían la mayor parte de su vida en la parte más externa de la nube de Oort, la más alejada del Sol.

El estudio de Kaib y Quinn ha descubierto un nuevo mecanismo por el cual los cometas de periodo largo podrían comportarse como se observa experimentalmente pero pasando la mayor parte de vida en la parte más interna de la nube de Oort. Los cometas pasarían por tres etapas de su vida. En la primera, los cometas de la parte más interna de la nube de Oort por influencia gravitatoria del plano galáctico reducirían su perihelio hasta una órbita próxima a Saturno. En la segunda, la influencia gravitatoria de este planeta catapultaría al cometa hasta una afelio en la parte más externa de la nube de Oort. Y en la tercera y última fase, la influencia del plano galáctico reduciría el perihelio hasta una distancia cercana a la órbita de la Tierra. Las simulaciones por ordenador parecen indicar que este mecanismo es mucho más probable de lo podría pensarse y la gran mayoría de los cometas de periodo largo deben haberlo sufrido. Por ejemplo el planeta enano o plutoniano llamado Sedna (perihelio cerca de 80 UA y afelio cerca de 1.000 UA) sigue una órbita que indica que está sufriendo el mecanismo que acabamos de describir.

Ahora es el turno de los astrónomos observacionales (como Pan Starrs y Large Synoptic Survey Telescope) que tendrán que confirmar o rebatir esta nueva propuesta teórica. Los límites del sistema solar todavía ofrecen muchos secretos y darán mucho que hablar en los próximos años.