Objeto interestelar

Los objetos interestelares  son objetos ( cometas , asteroides , etc.) que se encuentran en el espacio interestelar [1] , no conectados por gravedad con ninguna estrella [2] . Un objeto interestelar solo puede detectarse si pasa por nuestro sistema solar cerca del Sol o si se separó de la nube de Oort y comenzó a moverse en una órbita hiperbólica muy alargada , no relacionada con la gravedad del Sol [2] .

El primer objeto interestelar identificado fue 1I/Oumuamua [1] . Ya se han observado objetos con trayectorias débilmente hiperbólicas, pero las trayectorias de estos objetos dicen que fueron expulsados ​​de la nube de Oort, es decir, se formaron en nuestro sistema solar, y no cerca de otra estrella o en el medio interestelar.

Los modelos modernos de la formación de la nube de Oort muestran que la mayoría de los objetos fueron expulsados ​​al espacio interestelar y solo una pequeña parte permaneció en la nube. Los cálculos muestran que el número de objetos expulsados ​​de la nube es de 3 a 100 veces mayor que los que permanecen en ella [2] . Según otros modelos, el número de objetos expulsados ​​es el 90-99% de todos los objetos formados allí [3] y no hay razón para creer que en otros sistemas estelares la formación de objetos se produce de acuerdo con otros mecanismos que excluyen tal dispersión [ 1] .

Los objetos interestelares deben pasar por la parte interna del sistema solar de vez en cuando [1] , deben acercarse al sistema solar a diferentes velocidades, principalmente desde la región de la constelación de Hércules , ya que el sistema solar se mueve en esta dirección [4] . Dada la extrema rareza de los objetos con una velocidad superior a la velocidad de escape del Sol (hasta ahora solo se han descubierto dos de estos objetos: 1I/Oumuamua y el cometa 2I/Borisov ), podemos concluir que existe un límite superior a la densidad de objetos en el espacio interestelar. Presumiblemente, la densidad de objetos interestelares no puede exceder los 10 13 objetos por parsec cúbico [5] . Según otros análisis realizados por LINEAR , el límite superior es tres veces menor: está en el nivel de 4.5⋅10 −4 por AU cúbica al cubo (3⋅10 12 objetos por parsec cúbico) [2] .

En casos raros, los objetos interestelares pueden capturarse mientras pasan por el sistema solar y ser transferidos por la gravedad del Sol a una órbita heliocéntrica. Las simulaciones por computadora muestran que Júpiter  es el único planeta lo suficientemente masivo como para capturar un objeto de este tipo y ponerlo en órbita alrededor del Sol, pero la probabilidad de tal captura es una vez cada 60 millones de años [5] . Un ejemplo de tal objeto es probablemente el cometa 96P/Machholtz , que tiene una composición química muy inusual, similar a la composición del medio interestelar a partir del cual podría haberse formado [6] .

Ocho cometas hiperbólicos son buenos candidatos para el estado de objeto interestelar, ya que todos tienen V∞ <-1,5 km/s: C/1853 R1 (Bruns), C/1997 P2 (Spacewatch), C/1999 U2 (SOHO), C/2002 A3 (LINEAL), C/2008 J4 (McNaught), C/2012 C2 (Bruenier), C/2012 S1 (ISON) y C/2017 D3 (ATLAS) [7] . Si se confirman estos datos, el asteroide Oumuamua perderá el estatus de primer objeto interestelar, cediéndolo al cometa C/1853 R1 descubierto por C. Bruns en 1853 [8] .

Algunos futuristas tienen grandes esperanzas puestas en estos objetos para viajes interestelares. En su opinión, se puede acoplar una pequeña base primaria a dicho objeto, que luego lo usará como fuente de combustible para la fusión termonuclear controlada, una fuente de fluido de trabajo para motores de iones, una fuente de materiales de construcción para el espacio en el sitio. construcción, etc., eliminando la necesidad de dispersar toda esta masa colosal. Eso sí, para ello es necesario que el objeto vuele en la dirección requerida, al menos "con precisión a la constelación". Sin duda, esta será una “adquisición útil”, ya que desde el punto de vista del efecto Oberth , dicho cuerpo celeste puede ser considerado como un combustible preacelerado y una etapa adicional preacelerada, que aumenta la eficiencia del total. sistema de forma exponencial. Las dificultades también son obvias: la necesidad de detección de largo alcance, análisis rápido de la composición y los parámetros de la trayectoria, así como la necesidad de esperar durante décadas el paso de dicho objeto en un rango aceptable de direcciones, manteniendo preparación completa para una salida urgente de la órbita de espera cercana a la Tierra y la salida para acoplarse.

'Oumuamua

1I/Oumuamua  es el primer objeto interestelar descubierto que vuela a través del sistema solar. Fue descubierto por Robert Urik el 19 de octubre de 2017, en base a datos del telescopio Pan-STARRS, cuando el asteroide estaba a 0,2 AU de distancia. desde la Tierra. Se calculó que el asteroide pasó por el perihelio el 9 de septiembre de 2017 y se encontraba a una distancia de 0,161 UA. desde la Tierra el 14 de octubre de 2017.

Hace cien años, 1I/Oumuamua estaba a una distancia de unas 559 UA. (84 mil millones de km) del Sol y se movió a una velocidad de 26 km / s en su dirección. El asteroide siguió acelerando hasta alcanzar su velocidad máxima en el perihelio (87,7 km/s).

Cometa Borisov

El 30 de agosto de 2019, el astrónomo aficionado de Crimea Gennady Borisov descubrió otro objeto interestelar: el cometa 2I / Borisov .

Meteoritos de 2014 y 2017

El 8 de enero de 2014, el meteorito CNEOS 2014-01-08 (IM1), de menos de medio metro de diámetro, entró en la atmósfera terrestre sobre Papua Nueva Guinea a una velocidad de 210.000 km/h, mucho más rápida que la de los cuerpos celestes que se mueven en órbitas dentro del sistema solar. Astrónomos de la Universidad de Harvard se interesaron por este meteorito en 2019 y sus cálculos mostraron que con una probabilidad del 99% este objeto es interestelar. Sin embargo, el artículo correspondiente de la base de datos arXiv.org no ha sido revisado por pares y no ha sido publicado en ninguna de las revistas científicas. Sin embargo, en 2022, el Comando de EE. UU. confirmó que el análisis de 2019 era "lo suficientemente preciso como para confirmar una trayectoria interestelar". Esta confirmación convierte al meteorito de 2014 en el primer objeto interestelar conocido que haya volado hacia el sistema solar en la memoria humana [9] [10] .

En 2022 se anunció el descubrimiento del segundo meteorito interestelar CNEOS 2017-03-09 (IM2), que entró en la atmósfera terrestre en 2017 cerca de Portugal [11] [12] . CNEOS 2017-03-09 (IM2), era 10 veces más masivo que IM1 y tenía un diámetro de aproximadamente 1 m. Se movía a una velocidad de 40 km/s (en comparación con 60 km/s para IM1) en relación con el local estándar de reposo , que excede significativamente las velocidades relativas promedio de las estrellas en la vecindad del sistema solar. Tanto IM1 como IM2 se rompieron en la atmósfera terrestre a pesar de sus velocidades inusualmente altas. Las estimaciones de la resistencia de estos dos meteoritos (194 MPa para IM1 y 75 MPa para IM2, los meteoritos de hierro tienen una resistencia máxima a la tracción de 50 MPa) en función de la altura de su explosión en la atmósfera muestran que estaban compuestos por metales refractarios, más fuertes que hierro, que incluso dio lugar a la versión, que pueden ser sondas interestelares artificiales. Para los meteoritos del sistema solar, tal fuerza no es característica: por ejemplo, en el catálogo CNEOS de 273 meteoritos, IM1 e IM2 ocuparon el primer y tercer lugar en términos de fuerza. Se planean expediciones a los sitios de caída de IM1 e IM2, que buscarán posibles restos de los mismos [12] .

Véase también

Notas

  1. 1 2 3 4 Valtonen, Mauri J.; Jia-Qing Zheng, Seppo Mikkola. Origen de los cometas de la nube oort en el espacio interestelar  // Mecánica celeste y astronomía dinámica  : revista  . - Springer Holanda, 1992. - Marzo ( vol. 54 , no. 1-3 ). - P. 37-48 . -doi : 10.1007/ BF00049542 . Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2019.
  2. 1 2 3 4 Francis, Paul J. La demografía de los cometas de período largo  //  The Astrophysical Journal . - Ediciones IOP , 2005. - 20 de diciembre ( vol. 635 , n. 2 ). - P. 1348-1361 . -doi : 10.1086/ 497684 . - .
  3. Choi, Charles Q. Los misterios duraderos de los cometas . Space.com (24 de diciembre de 2007). Consultado el 30 de diciembre de 2008. Archivado desde el original el 3 de julio de 2012.
  4. Struve, Otto; Lynds, Beverly y Pillans, Helen. Astronomía  elemental . - Nueva York: Oxford University Press , 1959. - Pág. 150.
  5. 1 2 Torbett, MV Captura de cometas interestelares con velocidad de aproximación de 20 km/s por interacciones de tres cuerpos en el sistema planetario  // Astronomical Journal  :  journal. - 1986. - julio ( vol. 92 ). - pág. 171-175 . -doi : 10.1086/ 114148 .
  6. MacRobert, Alan . A Very Oddball Comet , Sky & Telescope (2 de diciembre de 2008). Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2008. Consultado el 26 de marzo de 2010.
  7. Donde el sistema solar se encuentra con el vecindario solar: patrones en la distribución de los radiantes de los cuerpos menores hiperbólicos observados . Archivado el 22 de enero de 2022 en Wayback Machine , 2018.
  8. Los científicos han encontrado los primeros rastros de una estrella que voló a través del sistema solar Copia de archivo del 25 de marzo de 2018 en Wayback Machine // RIA
  9. El ejército estadounidense admitió que un objeto interestelar explotó sobre el Océano Pacífico en 2014 . Consultado el 12 de abril de 2022. Archivado desde el original el 12 de abril de 2022.
  10. En 2014, un objeto interestelar explotó sobre la Tierra: datos desclasificados de la Fuerza Aérea de EE . UU . Consultado el 12 de abril de 2022. Archivado desde el original el 11 de mayo de 2022.
  11. Siraj, Amir & Loeb, Avi (20 de septiembre de 2022), Interstellar Meteors are Outliers in Material Strength, arΧiv : 2209.09905v1 [astro-ph.EP]. 
  12. 12 Loeb , Avi . El descubrimiento de un segundo meteoro interestelar , TheDebrief.org  (23 de septiembre de 2022). Consultado el 24 de septiembre de 2022.