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Webb y Gemini observan cómo 450P/LONEOS adquiere actividad cometaria
Gemini North registró la aparición de una coma de polvo en 450P/LONEOS mientras se acercaba al Sol; JWST detectó CO₂ y polvo con hielo de agua, pero no vapor de agua ni monóxido de carbono. Un paso cercano a Saturno en 1992 cambió su órbita y llevó su perihelio desde cerca de 10 UA hasta unas 5 UA, favoreciendo un c...
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Respuesta de investigación
Conclusiones clave
- Gemini North registró la aparición de una coma de polvo en 450P/LONEOS mientras se acercaba al Sol; JWST detectó CO₂ y polvo con hielo de agua, pero no vapor de agua ni monóxido de carbono.
- Un paso cercano a Saturno en 1992 cambió su órbita y llevó su perihelio desde cerca de 10 UA hasta unas 5 UA, favoreciendo un calentamiento acumulado mayor.
- Un modelo térmico propone que la cristalización de hielo de agua amorfo, a unos 140–160 K, pudo liberar CO₂ atrapado.
Prompt de IA
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450P/LONEOS ofrece uno de los seguimientos más detallados de un centauro que empieza a comportarse como un cometa. El telescopio Gemini North observó la formación de una coma de polvo alrededor de su núcleo, y el telescopio espacial James Webb (JWST) identificó dióxido de carbono y polvo helado en esa envoltura. En conjunto, los datos enlazan un cambio de órbita, el calentamiento gradual del objeto, la liberación de volátiles y la expulsión de polvo. 33
La cautela es importante: no se ha observado a 450P completar su conversión dinámica en un cometa de la familia de Júpiter. Lo que se ve es una fase previa y reveladora: el inicio de actividad cometaria en un cuerpo cuya trayectoria fue desplazada hacia una región más cálida del sistema solar.
Lo que observaron Gemini North y JWST
La campaña abarcó de 2019 a 2024. Durante ese periodo, 450P se acercó al Sol, pasando de 7,83 a 7,24 unidades astronómicas (UA), y desarrolló una coma alrededor del núcleo. El estudio calcula una producción de polvo relativamente baja, de unos 4 a 8 kilogramos por segundo. 33
Las observaciones espectroscópicas de JWST con el instrumento NIRSpec permitieron distinguir los componentes de la coma:
- Polvo: el espectro mostró bandas de absorción de hielo de agua cerca de 2,0 y 3,0 micrómetros. Una señal más tenue, cerca de 3,1 micrómetros, es compatible con hielo de agua cristalino en algunos granos de mayor tamaño.
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- Gas: JWST detectó una distribución simétrica de dióxido de carbono (CO₂), pero no detectó señales de vapor de agua (H₂O) ni de monóxido de carbono (CO).
El resultado no implica que 450P carezca de agua. El hielo de agua aparece en el polvo expulsado; simplemente, el vapor de agua no fue detectado por encima del límite de sensibilidad de estas observaciones.
El CO₂, candidato a impulsar la actividad
A la distancia de 450P respecto del Sol, la sublimación —el paso directo de sólido a gas— del hielo de agua ordinario es poco eficiente. Por ello, el CO₂ detectado es un candidato sólido para ser el gas que arrastra polvo desde la superficie o el subsuelo y hace visible la coma. 33
Las observaciones no prueban de forma directa cada etapa de ese proceso, pero dibujan un escenario consistente: hay CO₂ gaseoso, se libera polvo y ese polvo contiene hielo de agua. Es una combinación distinta de la de muchos cometas que se activan más cerca del Sol, donde el vapor de agua puede dominar la actividad.
El encuentro con Saturno cambió su entorno térmico
Los cálculos orbitales sitúan un episodio decisivo en 1992, cuando 450P pasó a unos 0,03 UA de Saturno. Trabajos previos indicaron que ese encuentro redujo de forma abrupta su distancia de perihelio —el punto de máxima cercanía al Sol— de aproximadamente 10 UA a cerca de 5 UA. 15
Ese cambio colocó al objeto en una órbita más cálida, con un perihelio próximo a la región orbital de Júpiter. Los sucesivos recorridos por esa nueva trayectoria pudieron calentar poco a poco capas del subsuelo que habían permanecido frías en su órbita anterior. El estudio reciente también señala el encuentro con Saturno como una modificación orbital fundamental anterior a la actividad observada. 33
La hipótesis del hielo amorfo antiguo
La explicación principal para el retraso entre el encuentro de 1992 y la aparición posterior de la coma es un cambio de fase bajo la superficie. El modelo térmico de los investigadores es compatible con la cristalización de hielo de agua amorfo a unos 140–160 K, un proceso que podría liberar CO₂ atrapado en el hielo. 2
El hielo de agua amorfo es una forma desordenada de hielo capaz de retener gases volátiles. Al calentarse y pasar a una estructura cristalina, esos gases pueden escapar; además, la cristalización puede liberar calor y ayudar a que el proceso avance. Desde hace tiempo se plantea este mecanismo para explicar actividad a grandes distancias del Sol, donde la sublimación del hielo de agua por sí sola resulta ineficiente. 3
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Sigue siendo una interpretación, no una detección directa de hielo amorfo en el interior de 450P. El resultado observacional es una coma rica en CO₂ y polvo helado; el modelo de cristalización propone cómo pudo iniciarse esa actividad tras el cambio de órbita.
Por qué 450P puede ser un eslabón clave
Los centauros son cuerpos con órbitas dinámicamente inestables entre los planetas gigantes y se consideran posibles precursores de cometas de periodo corto. 450P es especialmente útil porque permite relacionar varias etapas en un mismo objeto:
- Un encuentro cercano con un planeta cambió su órbita.
- La nueva trayectoria lo expuso a más calentamiento solar durante sucesivos pasos.
- Apareció una coma cuando se desplazaba hacia el interior del sistema solar.
- JWST detectó CO₂ junto con polvo portador de hielo.
Su órbita actual dura unos 22 años, por lo que todavía no es un cometa de la familia de Júpiter. Ningún centauro ha sido observado durante toda la conversión dinámica hasta esa categoría. 6
Aun así, 450P/LONEOS es un puente físico convincente entre un cuerpo frío, rico en volátiles y procedente del sistema solar exterior, y un objeto cometario activo. Las observaciones en futuras órbitas permitirán comprobar si su actividad persiste, aumenta o cambia de composición.
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Gemini North registró la aparición de una coma de polvo en 450P/LONEOS mientras se acercaba al Sol; JWST detectó CO₂ y polvo con hielo de agua, pero no vapor de agua ni monóxido de carbono. Un paso cercano a Saturno en 1992 cambió su órbita y llevó su perihelio desde cerca de 10 UA hasta unas 5 UA, favoreciendo un calentamiento acumulado mayor.
¿Qué debo hacer a continuación en la práctica?
Un modelo térmico propone que la cristalización de hielo de agua amorfo, a unos 140–160 K, pudo liberar CO₂ atrapado.
Fuentes
iopscience.iop.orgTHE ACTIVE CENTAURS
space.comScientists watch a comet being born 3 billion miles away