Un equipo internacional de 45 investigadores que estudian las lluvias de meteoros, popularmente conocidas como ‘lluvias de estrellas’, ha descubierto que no todos los cometas se desmoronan de la misma manera cuando se acercan al Sol.

En un artículo publicado en la revista Icarus, atribuyen las diferencias a las condiciones del disco protoplanetario donde se formaron los cometas hace 4.500 millones de años.

«Los meteoroides que vemos como meteoros en el cielo nocturno son del tamaño de pequeñas piedras», dijo en un comunicado el autor principal y astrónomo de meteoritos del Instituto SETI y NASA Ames, Peter Jenniskens. «De hecho, son del mismo tamaño que las piedras que colapsaron en cometas durante la formación de nuestro sistema solar».

A medida que se formaba nuestro sistema solar, las diminutas partículas del disco alrededor del joven Sol fueron creciendo gradualmente hasta alcanzar el tamaño de pequeñas piedras.

«Una vez que las piedras crecen lo suficiente como para no viajar más junto con el gas, son destruidas por colisiones mutuas antes de que puedan crecer mucho más», dijo el científico planetario de NASA Ames y coautor Paul Estrada. «Los cometas y los asteroides primitivos, en cambio, se formaron cuando nubes de estos guijarros colapsaron localmente en cuerpos de tamaño kilométrico o más grandes».

Cuando los cometas se acercan al Sol en la actualidad, se desmenuzan en pedazos más pequeños llamados meteoroides. Esos meteoroides co-orbitan con el cometa durante un tiempo y luego pueden crear lluvias de meteoritos cuando chocan con la atmósfera de la Tierra.

«Planteamos la hipótesis de que los cometas se desmenuzan en tamaños de los guijarros de los que están hechos», dijo Jenniskens. «En ese caso, la distribución de tamaños y las propiedades físicas y químicas de las corrientes de meteoroides jóvenes aún contienen información sobre las condiciones en el disco protoplanetario durante este colapso».

ESTUDIO CON CÁNARAS

Jenniskens y su equipo de astrónomos profesionales y aficionados utilizan cámaras de video especiales de baja luminosidad en redes de todo el mundo para rastrear meteoros en un proyecto patrocinado por la NASA llamado «CAMS» (Cameras for Allsky Meteor Surveillance).

«Estas cámaras miden las trayectorias de los meteoroides, a qué altura se encuentran cuando se encienden por primera vez y cómo se desaceleran en la atmósfera terrestre», dijo Jenniskens. «Cámaras especializadas midieron la composición de algunos de estos meteoroides».

El equipo estudió 47 lluvias de meteoroides jóvenes. La mayoría son migajas de dos tipos de cometas: cometas de la familia de Júpiter del Disco Disperso del Cinturón de Kuiper más allá de Neptuno y cometas de período largo de la Nube de Oort que rodea nuestro sistema solar. Los cometas de período largo se mueven en órbitas mucho más amplias que los cometas de la familia de Júpiter y están mucho más sujetos por la gravedad del Sol.

«Descubrimos que los cometas de período largo (Nube de Oort) a menudo se desmenuzan en tamaños indicativos de condiciones de acreción suaves», dijo Jenniskens. «Sus meteoroides tienen una densidad baja. Las corrientes de meteoroides contienen un 4% bastante constante de un tipo de meteoroides sólidos que se calentaron en el pasado y ahora solo brillan más profundamente en la atmósfera de la Tierra y, por lo general, son pobres en el elemento sodio».

Por otro lado, los cometas de la familia Júpiter generalmente se desmenuzan en meteoroides más pequeños y densos. También tienen un 8% más alto de materiales sólidos en promedio y muestran una mayor diversidad en ese contenido.

«Llegamos a la conclusión de que estos cometas de la familia Júpiter están compuestos de guijarros que habían alcanzado el punto en que la fragmentación se volvió importante en la evolución de su tamaño», dijo Estrada. «Se espera que la mayor mezcla de materiales que se calentaron en el pasado se produzca más cerca del Sol».

Los asteroides primitivos se formaron incluso más cerca del Sol, aunque todavía fuera de la órbita de Júpiter. Estos asteroides producen lluvias de meteoritos con partículas aún más pequeñas, lo que demuestra que sus bloques de construcción, los guijarros, experimentaron una fragmentación aún más agresiva.

«Si bien existen excepciones en ambos grupos, la implicación es que la mayoría de los cometas de período largo se formaron en condiciones de crecimiento de partículas más suaves, posiblemente cerca del borde de 30 UA del Disco Transneptuniano», dijo Estrada. «La mayoría de los cometas de la familia Júpiter se formaron más cerca del Sol, donde los guijarros alcanzaron o atravesaron la barrera de fragmentación, mientras que los asteroides primitivos se formaron en la región donde se formaron los núcleos de los planetas gigantes».

¿Cómo es esto posible? Mientras los planetas gigantes crecían, Neptuno se movió hacia afuera y dispersó cometas y asteroides fuera del disco protoplanetario restante. Este movimiento hacia afuera probablemente creó tanto el Disco Disperso del Cinturón de Kuiper como la Nube de Oort. Eso predeciría que tanto los cometas de período largo como los de la familia Júpiter tienen las mismas propiedades, pero el equipo descubrió lo contrario.

«Es posible que las estrellas y las nubes moleculares en la región de nacimiento del Sol perturbaran las amplias órbitas de los cometas de la Nube de Oort en un principio, y que los cometas de período largo que vemos hoy se dispersaran en esas órbitas sólo en un momento en que el Sol ya había abandonado esta región», dijo Jenniskens. «En cambio, los cometas de la familia Júpiter siempre han estado en órbitas más cortas y muestrean todos los objetos dispersados por Neptuno en su camino de salida».