Todos nos hemos alejado de alguna amistad, separado de una pareja o hemos perdido a un ser querido, y los recuerdos y sentimientos de los momentos que pasamos junto a ellos nos vuelven a la mente una y otra vez. Estas pérdidas nos cambian, queramos o no, para bien o para mal. Nos traerán tristeza, dolor o alivio, pero indudablemente nos marcan y cambian nuestra trayectoria. Ganamos amigos, encontramos obsesiones, perdemos objetivos, nos chocan sucesos. Nuestro camino cambia. Crecemos.
Estas son experiencias humanas, pero, como astrónoma, también las puedo ver en los astros. Algunos planetas se mantienen estables los unos respecto de los otros, como amigos que se apoyan entre sí. Júpiter, por su parte, mantiene a su lado a Ío, su luna más cercana, pero las fuerzas internas que este le provoca son tan intensas que resultan en una alta actividad volcánica. Como una pareja tóxica, uno de ellos daña profundamente al otro. Plutón y Caronte, uno de sus satélites, rotan uno alrededor del otro, mirándose siempre cara a cara, en un baile íntimo y eterno entre amantes.
A escalas mucho más pequeñas, se encuentran los cometas y asteroides. Estos últimos pueden tener satélites, un compañero con el cual surcar el espacio, como en el caso de Dídimo, con Dimorphos orbitándolo. En esta relación interferimos los seres humanos, ya que en 2022 la dupla fue el objetivo de impacto de DART, la primera misión exitosa de desvío de un cuerpo celeste, de la que formó parte el astrónomo uruguayo Gonzalo Tancredi.
Por otro lado, los cometas se pueden fragmentar; de esta manera generan polvo y, si se desprenden fragmentos lo suficientemente grandes, otros cometas. Este es un fenómeno del que se tiene registro, pero no se puede predecir. Si un cometa se fragmenta, cada una de las partes tendrá su propia órbita y seguirá su propio camino. Volviendo a la analogía, la fragmentación es como un evento de gran impacto, una pérdida que marca y mueve a quien la sufre.
Separaciones cometarias
Entre nuestros vecinos, los cometas próximos a la Tierra (más conocidos como NEC por la sigla en inglés de Near Earth Comets), se encuentra un par de cometas: 169P/NEAT y P/2003 T12 (SOHO). Ambos tienen órbitas elípticas muy parecidas centradas en el Sol y se alejan de él un máximo de 4.604 y 4.561 unidades astronómicas, respectivamente –una unidad astronómica (ua) es la distancia promedio de la Tierra al Sol–. Se tiene evidencia de que el cometa 169P/NEAT sufrió una fragmentación hace entre 4.525 y 1.995 años atrás, que dio origen a la lluvia de meteoros Alfa-Capricórnidas, visible desde nuestro territorio de julio a agosto.
Según los astrónomos uruguayos Andrea Sosa y Santiago Roland, del Centro Universitario Regional Este (CURE) de la Universidad de la República, existe evidencia para decir que el cometa P/2003 T12 (SOHO) es un fragmento de 169P/NEAT. Pero que tengan órbitas muy parecidas no es suficiente para llegar a esta conclusión. Así que cabe preguntarse: ¿cómo lo hicieron?
Yendo al pasado, pero sin volver al futuro
Para empezar, si este par sufrió un evento de fragmentación, debería existir un instante y un lugar en sus órbitas en los que la distancia y la velocidad entre ellos sean mínimas. Es en este tiempo y espacio que el cometa originario se fragmentó. Conociendo los elementos orbitales del par, es decir, los parámetros que definen sus órbitas, y calculando su evolución hacia el pasado es posible encontrar estos momentos. El problema es que cada parámetro tiene cierto nivel de incertidumbre, ya que estos se obtienen mediante la observación de los cometas, limitada por el avance tecnológico de los telescopios. Con el propósito de solucionar esto, ambos investigadores tomaron variaciones de los parámetros e hicieron integraciones para cada variación, y confirmaron que las épocas se repetían aun en las variaciones.
Cometa Kohoutek en diciembre de 1973 (Hawaii).
Foto: NASA JSC
Así fue que Andrea y Santiago encontraron cuatro épocas de distancias y velocidades mínimas: 1716, 1165 y 631 de nuestra era y el año 94 antes de nuestra era. Empezó entonces el proceso de descarte.
Ahora, en vez de ir al pasado en las integraciones, los astrónomos tuvieron que volver al presente, con el objetivo de recrear el momento de la separación y ver si se llegaba a la situación actual, es decir, dos cometas con elementos orbitales parecidos a los de 169P/NEAT y P/2003 T12 (SOHO). Para esto, en la época de mínimas aplicaron un modelo de fragmentación, en el que los dos cometas comienzan en la misma posición y el fragmento se aleja del cometa original a una velocidad dada. Generaron 6.000 clones en cada época, 1.000 para cada una de las seis velocidades iniciales, de entre 0,3 y 20 metros por segundo, que se le dieron al fragmento y descartaron según los resultados.
En el caso de las dos primeras épocas (1716 y 1165 de nuestra era), considerando bajas velocidades, los fragmentos terminaron cercanos, pero con órbitas muy diferentes a las de P/2003 T12 (SOHO). Por esto y por lo reciente que tuvo que haber ocurrido la fragmentación, descartaron que estas épocas, con velocidades bajas, puedan ser el origen del cometa.
Para la tercera y cuarta época (631 de nuestra era y 94 antes de nuestra era), los fragmentos, por el contrario, terminaron con órbitas parecidas a las del cometa real, aproximándose mejor en la cuarta, con velocidades de 10 metros por segundo. Descartaron entonces la tercera época.
Teniendo una mejor época encontrada, lo que faltaba era un mejor fragmento, uno cuya órbita fuera la más parecida al cometa. Para encontrarlo usaron un conjunto de funciones métricas. Estas funciones ayudan a determinar si dos órbitas diferentes tienen un mismo origen y permiten calcular el parámetro D, que indica qué tan relacionadas están dos órbitas. Cuanto más chico sea D, más cercanas serán las órbitas. Con la intención de ser más precisos, utilizaron varias de estas y tomaron el promedio.
Mediante el cálculo de D para los mejores fragmentos de cada época hallaron que el mejor fue, en efecto, uno de la cuarta época, con un D promedio igual a 0,00126 y con muy poca diferencia entre los D de cada función. Para poner en perspectiva, los D promedio de los mejores fragmentos de las otras tres épocas fueron 0,01353, 0,01523 y 0,00509.
Los astrónomos concluyeron que el año 94 antes de nuestra era es la época más probable para que haya ocurrido el evento de fragmentación. Este resultado se apoya en la investigación de Jenniskens y Vaubaillon de 2010, en la que los científicos encontraron que la fragmentación del cometa 169P/NEAT que dio origen a las Alfa-Capricórnidas pudo haber ocurrido hace 4.500-5.000 años o en el año 0, que es un año cercano al propuesto. En esta posible fragmentación el cometa hubiese perdido aproximadamente la mitad de su masa, suficiente para formar al cometa P/2003 T12 (SOHO) y la lluvia de meteoros.
No todo está perdido...
De esta forma, los astrónomos uruguayos, con datos de observación, simulaciones y funciones, pudieron demostrar que es posible que P/2003 T12 (SOHO) sea un fragmento de 169P/NEAT y encontraron una fecha para la fragmentación que habría generado un cuerpo con las características orbitales indicadas.
El proceso nos llevó al pasado y nos trajo de vuelta al presente, nos mostró que estos cometas, compañeros extraviados, se encuentran cada tanto. Tal vez, hace 1.995 años, mientras las fuerzas internas dentro del cometa original luchaban en una batalla crítica contra la cohesión, una pareja del imperio romano discutió y se separó, dos amigos se hablaron por última vez, o un artista se rindió al ver fracasar sus obras. Y el cometa se partió con ellos.
Sin embargo, aunque estos sean hechos terribles, pueden llevar a cosas hermosas. A pesar de todo, todos los años en julio a agosto podemos ver surcar los cielos a las Alfa-Capricórnidas.
Artículo: Comet P/2003 T12 (SOHO): A possible fragment of comet 169P/NEAT?
Publicación: Planetary and Space Science (2024)
Autores: Santiago Roland Álvarez y Andrea Sosa Oyarzabal.