El Telescopio Espacial Hubble ha fotografiado el cometa activo más lejano jamás visto, a una enorme distancia de 2.400 millones de kilómetros del Sol, más allá de la órbita de Saturno. Ligeramente calentado por el remoto Sol, ya ha comenzado a desarrollar una nube borrosa de unos 130.000 kilómetros de envergadura, llamada coma, que envuelve un pequeño y sólido núcleo de gas congelado y polvo.
Estas observaciones representan los primeros signos de actividad jamás vistos desde un cometa que entra por primera vez en la zona planetaria del sistema solar. El cometa, llamado C / 2017 K2 (PANSTARRS) o "K2", ha estado viajando durante millones de años desde su hogar en el gélido recinto exterior del sistema solar. La órbita del cometa indica que proviene de la Nube de Oort, una región esférica de casi un año luz de diámetro y que se cree que contiene cientos de miles de millones de cometas.
Los cometas son los restos helados de la formación del sistema solar hace 4.600 millones de años y, por lo tanto, prístinos en la composición helada. "K2 está tan lejos del Sol y es tan frío, que sabemos con seguridad que la actividad -todo el material borroso que lo hace parecer un cometa- no se produce, como en otros cometas, por la evaporación del hielo de agua", dijo el investigador David Jewitt de la Universidad de California, Los Angeles.
"En su lugar, creemos que la actividad se debe a la sublimación (de un sólido que cambia directamente en un gas) que se produce cuando super-volátiles como K2 hacen su primera entrada en la zona planetaria del sistema solar. Por eso es especial. Este cometa está tan lejos y tan increíblemente frío que el hielo de agua se congela como una roca".
Sobre la base de las observaciones de Hubble de la coma de K2, Jewitt sugiere que la luz solar está calentando gases volátiles congelados -como oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y monóxido de carbono- que cubren la frígida superficie del cometa. Estos volátiles helados despegan del cometa y liberan polvo, formando la coma. Estudios anteriores de la composición de cometas cerca del Sol han revelado la misma mezcla de volátiles helados.
"Creo que estos volátiles se propagan a través de K2, y hace miles de millones de años, probablemente se extendían a través de cada cometa actualmente en la Nube de Oort", dijo Jewitt. "Pero los volátiles en la superficie son los que absorben el calor del Sol, así que, en cierto sentido, el cometa está desprendiéndose de su piel externa. La mayoría de los cometas se descubren mucho más cerca del Sol, cerca de la órbita de Júpiter.
Los vemos cuando estos compuestos volátiles de superficie ya se han horneado, por eso creo que K2 es el cometa más primitivo que hemos visto. K2 fue descubierto en mayo de 2017 por el Telescopio Panorámico y el Sistema de Respuesta Rápida (Pan-STARRS) en Hawai, un proyecto de reconocimiento del Programa de Observaciones de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA. Jewitt usó la cámara de campo ancho 3 de Hubble a finales de junio para echar un vistazo más de cerca al visitante helado.
El agudo "ojo" de Hubble reveló la extensión de la coma y también ayudó a Jewitt a estimar el tamaño del núcleo, de unos 18 kilómetros de diámetro, aunque la coma alcanza 10 diámetros terrestres. Este enorme coma debió de formarse cuando el cometa estaba aún más alejado del Sol. Buscando imágenes de archivo, el equipo de Jewitt descubrió imágenes de K2 y su coma borrosa en 2013 por el Telescopio Canadá-Francia-Hawaii (HFC) en Hawai.
Pero el objeto era tan débil que nadie se dio cuenta. "Creemos que el cometa ha estado continuamente activo durante al menos cuatro años", dijo Jewitt. "En los datos de la CFHT, K2 tenía una coma ya a 3.500 millones de kilómetros del Sol, cuando estaba entre las órbitas de Urano y Neptuno. Ya estaba activo, y creo que ha estado continuamente activo. Se acerca al Sol, se está haciendo más cálido, y la actividad está aumentando ".
Pero, curiosamente, las imágenes de Hubble no muestran una cola que fluye de K2, que es una firma de cometas. La ausencia de tal característica indica que las partículas que se elevan del cometa son demasiado grandes para que la presión de radiación del Sol las vuelva a meter en una cola.
Los astrónomos tendrán tiempo de sobra para realizar estudios detallados de K2. Durante los próximos cinco años, el cometa continuará su viaje hacia el interior del sistema solar antes de llegar a su aproximación más cercana al Sol en 2022 justo después de la órbita de Marte. "Podremos monitorear por primera vez la actividad de desarrollo de un cometa que cae desde la Nube de Oort a través de un extraordinario rango de distancias", dijo Jewitt. "Debe ser cada vez más activo cuando se acerque al Sol y presumiblemente formará una cola".
Los resultados del equipo aparecen en la edición del 28 de septiembre de The Astrophysical Journal Letters.
