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| Credit: Netherlands Research School for Astronomy |
Un equipo de astrónomos de Leiden ha logrado calcular los primeros 100 millones de años de la historia de la nube de Oort en su totalidad. Hasta ahora, solo se habían estudiado por separado partes de la historia. La nube, con aproximadamente 100 mil millones de objetos parecidos a cometas, forma una enorme capa en el borde de nuestro sistema solar. Los astrónomos pronto publicarán su simulación completa y sus consecuencias en la revista Astronomy & Astrophysics.
La nube de Oort fue descubierta en 1950 por el astrónomo holandés Jan Hendrik Oort para explicar por qué sigue habiendo nuevos cometas con órbitas alargadas en nuestro sistema solar. La nube, que comienza a más de 3000 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, no debe confundirse con el cinturón de Kuiper. Este es el borde de roca, granos y hielo en el que se encuentra el planeta enano Plutón y que orbita relativamente cerca del Sol a aproximadamente 30 a 50 veces la distancia Tierra-Sol.
Cómo exactamente se debe haber formado la Nube de Oort ha sido un misterio hasta ahora. Esto se debe a que tienen lugar una serie de eventos que una computadora difícilmente puede reproducir en su totalidad. Algunos procesos duraron solo unos pocos años y tuvieron lugar a distancias relativamente cortas, comparables a la distancia entre la Tierra y el Sol. Otros procesos duraron miles de millones de años y tuvieron lugar durante años luz, comparables a las distancias entre estrellas. El astrónomo y experto en simulación Simon Portegies Zwart (Universidad de Leiden en los Países Bajos) explica: "Si desea calcular la secuencia completa en una computadora, encallará irrevocablemente. Por eso, hasta ahora, solo se simulaban eventos separados".
Los investigadores de Leiden partieron de eventos separados, como en estudios anteriores, pero la novedad es que pudieron conectar los eventos entre sí. Por ejemplo, utilizaron el resultado final del primer cálculo como punto de partida para el siguiente cálculo. De esta manera, pudieron trazar el mapa de la génesis completa de la nube de Oort.
La nube de Oort, confirman las simulaciones de Leiden, es un remanente del disco protoplenario de gas y escombros del que emergió el sistema solar hace unos 4.600 millones de años. Los objetos parecidos a cometas en la nube de Oort provienen aproximadamente de dos lugares del Universo. La primera parte de los objetos proviene de cerca, del sistema solar. Estos escombros y asteroides han sido arrojados por los planetas gigantes. Sin embargo, algunos de los escombros no lograron hacerlo y todavía se encuentran en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Una segunda población de objetos, concluyeron los astrónomos de Leiden, proviene de otras estrellas. Cuando acababa de nacer el Sol, había alrededor de mil estrellas más en las cercanías. La nube de Oort pudo haber capturado cometas que originalmente pertenecían a esas otras estrellas.
Además, los astrónomos de Leiden podrían desacreditar de inmediato una serie de eventos. Ellos, por ejemplo, argumentan que la nube de Oort se formó relativamente tarde. Es decir, después de que el Sol fuera expulsado del grupo de estrellas en el que nació. Con sus simulaciones, los astrónomos también rechazan la hipótesis planteada en 2005 de que la nube de Oort fue consecuencia de la migración de los planetas gigantes en el Sistema Solar. Esta hipótesis, que resulta refutada, debería explicar el exceso de cráteres antiguos en la luna.
"Con nuestros nuevos cálculos, mostramos que la nube de Oort surgió de una especie de conspiración cósmica", dice Portegies Zwart, "en la que las estrellas, los planetas y la Vía Láctea cercanos juegan su papel. Cada uno de los procesos individuales por sí solo no sería capaz de explicar la nube de Oort. Realmente se necesita la interacción y la coreografía correcta de todos los procesos juntos. Y eso, por cierto, se puede explicar de forma bastante natural a partir del entorno de nacimiento de Sun. Entonces, aunque la nube de Oort está formada de manera complicada, es probablemente no sea el único".
Durante los cálculos, los investigadores se preguntaban regularmente cómo podría surgir realmente un proceso tan complicado. Portegies Zwart: "La desesperación a menudo se apoderaba de nosotros. Solo cuando se completaron los cálculos, todas las piezas del rompecabezas de repente encajaron en su lugar y todo parecía bastante natural y evidente por sí mismo. Es decir, creo, uno de los aspectos más hermosos de ser un científico. De repente te das cuenta de lo distorsionado que estaba nuestro pensamiento sobre este problema, hasta que en realidad resultó ser bastante natural".
Fuentes, créditos y referencias:
Oort cloud Ecology II: The chronology of the formation of the Oort cloud. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics. Free preprint: arxiv.org/abs/2105.12816 arXiv:2105.12816v1 [astro-ph.EP]