¿Los marcianos llegaron ya? Spoiler alert: no

• Título del artículo técnico: COULD SOLAR RADIATION PRESSURE EXPLAIN ‘OUMUAMUA’S PECULIAR ACCELERATION?
• Autores: Shmuel Bialy and Abraham Loeb
• Institución del primer autor: Harvard Smithsonian Center for Astrophysics,Cambridge, MA, USA.
• Estado: Disponible en arXiv en Noviembre 2018, enviado a  ApJL.

¿Los marcianos llegaron ya? Revuelo mundial causó el estudio disponible esta semana en arXiv.org acerca de cómo el objeto Oumuamua podría – hipotéticamente – ser una nave enviada por una civilización científicamente más avanzada que la humanidad. La prensa en diversos países comenzó a elucubrar con la noticia y el pánico se desató. Este astrobitos intentará aclarar las dudas y ayudar a entender el razonamiento de los autores.

Vamos a partir con las observaciones: a medida que avanza nuestro conocimiento, también lo hacen nuestras necesidades. Partimos hace 400 años mirando con pequeños telescopios y hoy se están construyendo telescopios con 24,5m de diámetro. Dentro de este espectro, hay proyectos que se dedican a monitorear el cielo constantemente. En particular, usando imágenes del proyecto PAN-STARRS1, el grupo de K. J. Meech descubrió en octubre de 2017 un asteroide que llamaron Oumuamua.

Figura 1: Descubrimiento de Oumuamua, figura 1 del artículo. En el panel (a) se presenta la traza que deja el asteroide en la imagen en que se descubrió y en el panel (b) se muestra una observacion centrada en el asteroide, que además está siguiendo su trayectoria.

Este cuerpo es particular por diferentes motivos que atacaremos uno por uno.

Analizando la forma en que el cuerpo refleja la luz en función del tiempo (la curva de luz de la figura 2), se descubrió que Oumuamua gira extremadamente rápido. Esto implica que el asteroide tiene una forma muy exótica y es descrita como similar a un panqueque – sí, un panqueque.

Un factor fundamental que ayudó a determinar el origen extrasolar de Oumuamua fue su velocidad y aceleración. Esto porque los cuerpos ligados gravitacionalmente al Sol se mueven en órbitas causadas por nuestro astro rey (el Sol). Desde los tiempos de Kepler (1610 aproximadamente) la humanidad ha sido capaz de explicar, reproducir e incluso predecir la posición de objetos que orbitan el Sol. Es ahí donde está el problema: Oumuamua no se mueve a las velocidades que la teoría predice y por lo tanto es un asteroide que está siendo afectado por alguna otra fuerza, además de la gravedad. Este fenómeno es relativamente común y está bien estudiado: se llama efecto Yarkovsky y afecta a los cometas, por ejemplo. El problema es que Oumuamua no presenta características visibles de cometa.

Figura 2: Curva de lu del asteroide, usada para determinar la geometría de Oumuamua. Figura 3 del artículo.

Es así como los científicos han teorizado acerca del origen extrasolar de Oumuamua. El artículo en discusión logra explicar con éxito las extrañas velocidades usando la geometría descrita anteriormente y se determinó que las anomalías observadas en las velocidades de Oumuamua puede ser efectivamente resultado de la interacción con la radiación Solar.

Es importante mencionar que hay un problema con esta hipótesis. Para que la radiación sea importante a la hora de competir con la gravedad, Oumuamua debe ser un ‘panqueque’ de aproximadamente 16m de radio, 740 kg de masa y debe tener un grosor menor a 1 mm, de entre 0.3mm y 0.9mm para ser más precisos. En esta teoría es fundamental que la razón masa-área sea muy pequeña: necesita mucha área y muy poca masa para que el efecto de la radiación sea máximo.

Siguiendo esta línea y asumiendo la forma de panqueque ultra delgado que es necesaria para que solo la radiación Solar cause anomalías en la velocidad de Oumuamua, es posible que este cuerpo venga de fuera de nuestro sistema solar y se puede calcular la distancia máxima que ha recorrido si es que además cumple con otras condiciones.

Figura 3: Gráfico de distancia recorrida por Oumuamua en función de la razón masa-área. Las líneas roja y azul son los límites derivados por masa perdida (vaporización) y masa ganada (desaceleración) respectivamente. Figura 1 del artículo.

Por ejemplo, a medida que Oumuamua viaja por el medio interestelar, va acumulando polvo y moléculas, lo que a se traduce en un aumento en su masa. A medida que su masa aumenta, su velocidad tiene que disminuir para conservar su momentum. Es por esto que hay un límite en la distancia que Oumuamua puede haber recorrido. A mayor distancia, mayor es la masa que acumula y menor es la velocidad, lo que podría contradecir a las observaciones. Es también importante considerar las pérdidas de masa debido a la evaporación de material (debido a colisiones con partículas de gas), lo que pone límites en la distancia que Oumuamua ha recorrido.

Después de todo este análisis – y asumiendo que la radiación solar es la única fuente de las anomalías en la velocidad – los investigadores consideran plausible que Oumuamua provenga de fuera de nuestro sistema solar. ¿Pero de dónde? Es en este contexto en que se plantea como una ‘explicación de carácter exótico’, que Oumuamua sea una nave enviada a explorar nuestra vecindad. Pero esto sólo se plantea como una de las posibilidades. Incluso  se menciona que Oumuamua no emite ondas de radio, las que son usadas normalmente para la comunicación entre la tierra y los satélites enviados a explorar nuestros planetas vecinos.

El problema no está resuelto y por lo demás, será difícil de resolver porque Oumuamua ya se fue de nuestro sistema solar y no es observable.

Figura 4: Orbita de Oumuamua. Panel central muestra la ubicación de Oumuamua en su descubrimiento. Figura 2 del artículo.