Observan misteriosos chorros de gas en un objeto en rápido movimiento en el Sistema Solar exterior

Al haber permanecido durante miles de millones de años en los gélidos confines de nuestro sistema planetario, los centauros atesoran valiosos datos sobre su nacimiento, información que se va revelando a medida que comienzan a descongelarse lentamente en esta etapa pasajera de su existencia.

Ahora, un equipo internacional de astrónomos ha utilizado los poderes del Telescopio Espacial James Webb para observar a 29P/Schwassmann-Wachmann 1, uno de los objetos más activos e interesantes del sistema solar exterior. El alto grado de detalle capturado por el telescopio permitió el descubrimiento de nuevos chorros de gas previamente desconocidos, lo que está ayudando a completar teorías sobre cómo se formaron tanto los propios centauros como los planetas.

Los centauros, pues, son antiguos objetos transneptunianos que ahora se encuentran entre las órbitas de Neptuno y Júpiter debido a la sutiles influencias gravitacionales de los planetas en los últimos millones de años.

Debido a que estos pequeños cuerpos helados se encuentran en una fase de transición orbital resultan del máximo interés, y los científicos intentan comprender su composición y las razones que impulsan su desgasificación (la pérdida de los hielos que se encuentran debajo de la superficie). Su mezcla única de características, de hecho, convierte a los centauros en auténticos híbridos entre los cuerpos helados primordiales del Sistema Solar exterior y los cometas evolucionados, que ya han pasado una o varias veces cerca del Sol.

29P/Schwassmann-Wachmann 1 (29 P para abreviar) es un objeto conocido por sus estallidos altamente activos y cuasi periódicos. Su intensidad varía cada seis u ocho semanas, lo que lo convierte en uno de los objetos más activos del sistema solar exterior. Pero ahora los astrónomos, gracias al instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) del Telescopio Espacial James Webb, acaban de descubrir un nuevo chorro de monóxido de carbono y varios otros chorros de dióxido de carbono que nunca antes habían sido vistos y que aportan nuevas pistas sobre la naturaleza del núcleo del centauro.

«Los centauros -explica Sara Faggi, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, y autora principal de un estudio publicado en 'Nature Astronomy'- pueden considerarse como los restos de la formación de nuestro sistema planetario. Debido a que han estado almacenados a temperaturas muy frías, preservan información sobre los elementos volátiles en las primeras etapas del Sistema Solar. El telescopio James Webb realmente abrió la puerta a una resolución y sensibilidad que nos han impresionado: cuando vimos los datos por primera vez, nos emocionamos. Nunca habíamos visto algo así«.

La enorme distancia a la que se encuentran los centauros ha limitado mucho las observaciones de los astrónomos. Y en el caso de 29 P hasta ahora los datos mostraban un único chorro apuntando hacia el Sol (y la Tierra) compuesto de monóxido de carbono (CO). James Webb también detectó este chorro de frente, pero gracias a sus extraordinarias capacidades infrarrojas también localizó muchas otras sustancias químicas, como agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2), una de las principales formas en que se almacena el carbono en todo el Sistema Solar.

Las imágenes y datos revelados por el telescopio revelaron, de hecho, características nunca antes vistas: dos chorros de CO2 emanando en las direcciones norte y sur, respectivamente, y un tercer chorro de CO que apunta hacia el norte. Esta ha sido la primera detección definitiva de dióxido de carbono en 29P.

Con los datos recopilados por Webb, el equipo creó un modelo 3D de los chorros para comprender su orientación y origen. Y descubrieron que fueron emitidos desde diferentes regiones del núcleo del centauro, aunque Webb no puede resolver el núcleo en sí. Los ángulos de los chorros sugieren la posibilidad de que el núcleo sea un agregado de objetos distintos con diferentes composiciones; sin embargo, todavía no se pueden excluir otros escenarios.

Las razones de los repentinos aumentos de brillo de 29P y los mecanismos que se ocultan tras de su actividad de desgasificación a través de estos chorros, sin embargo, siguen siendo un misterio.

En el caso de los cometas, los científicos saben que sus chorros suelen ser impulsados por la desgasificación de agua. Sin embargo, debido a su ubicación, los centauros están demasiado fríos para que el hielo de agua se sublime (de sólido a gas sin pasar por la fase líquida), lo que significa que la naturaleza de su actividad de desgasificación no es la misma que la de los cometas.

«Sólo tuvimos tiempo de mirar este objeto una vez, como una instantánea en el tiempo -explica Adam McKay, coautor del estudio -. Me gustaría observar al Centauro 29P durante un período de tiempo mucho más largo. ¿Tienen los chorros siempre la misma orientación? ¿Existe quizás otro chorro que se 'enciende' en un punto diferente de su periodo de rotación? Observar estos chorros a lo largo del tiempo nos daría una idea mucho mejor de lo que está impulsando estos estallidos».

Los investigadores albergan la esperanza de que a medida que sigan aprendiendo de 29P, puedan aplicar las mismas técnicas a otros centauros. Mejorar lo que se sabe de estos objetos puede mejorar, al mismo tiempo, nuestra comprensión sobre la formación y evolución de nuestro Sistema Solar.