El objeto interestelar 3I/Atlas muestra múltiples 'jets' en nuevas observaciones

Permítanme comenzar este análisis cuantitativo con la suposición conservadora de que el objeto interestelar 3I/ATLAS es un cometa natural, y calcular sus propiedades basándome en su última imagen posterior al perihelio.

La imagen a gran escala de 3I/ATLAS publicada aquí el 9 de noviembre de 2029 muestra múltiples chorros que se extienden hasta aproximadamente un millón de kilómetros hacia el Sol y aproximadamente tres millones de kilómetros en la dirección opuesta, como se analiza aquí.

Para un cometa natural, se espera que la velocidad de flujo de salida de los chorros sea de 0,4 kilómetros por segundo, del orden de la velocidad del sonido del gas a la distancia de 3I/ATLAS del Sol. A esa velocidad, los chorros deben haber persistido durante un periodo de uno a tres meses.

TE PUEDE INTERESAR

Descubren una estructura oculta tan larga como la Vía Láctea detrás de una galaxia cercana

Omar Kardoudi

Dado que los chorros dirigidos hacia el Sol fueron detenidos por el viento solar a una distancia de un millón de kilómetros, calculé aquí que su densidad de masa es de unos pocos millones de masas de protones por centímetro cúbico a una distancia de un millón de kilómetros de 3I/ATLAS. El producto de esta densidad de masa y la velocidad de flujo de salida implica un flujo de masa de 5000 millones de toneladas al mes por área de un millón de kilómetros por lado. Calculé aquí que la masa total asociada con 3I/ATLAS es de al menos 33 000 millones de toneladas según su dinámica temprana. Adoptando un área de superficie exterior para el material expulsado en chorros del orden de un millón de kilómetros cuadrados, determino que 3I/ATLAS puede haber perdido aproximadamente el 16% de su masa. Esto es coherente con la fracción de masa requerida por su aceleración no gravitacional en el perihelio, como calculé aquí.

¿Son estas cifras coherentes con la energía proporcionada a 3I/ATLAS por el Sol?

La sublimación del hielo de dióxido de carbono (CO₂) requiere 600 julios por gramo, casi cinco veces menos que la sublimación del hielo de agua (H₂O), que es de 2835 julios por gramo. Los datos espectroscópicos del telescopio Webb (publicados aquí) indicaron que cuando 3I/ATLAS estaba 2,4 veces más lejos del Sol que su distancia en el perihelio, el 87% de la masa de gas a su alrededor era CO₂. Para suministrar 5000 millones de toneladas de CO₂ durante el periodo de paso por el perihelio de un mes, 3I/ATLAS debe haber recibido al menos 3×10¹⁸ julios para sublimar esta cantidad de masa de CO₂. En su distancia de perihelio, el Sol proporcionaba 700 julios por metro cuadrado por segundo. Esto significa que el área de absorción de 3I/ATLAS debe haber sido superior a 1600 kilómetros cuadrados. Esta es el área de una esfera con un diámetro de 23 kilómetros, cuatro veces mayor que el diámetro máximo de 5,6 kilómetros inferido para 3I/ATLAS a partir de los datos de imagen del telescopio espacial Hubble (publicados aquí). El diámetro requerido es de 51 kilómetros para el hielo de agua.

"Houston, tenemos un problema" con la hipótesis del cometa natural. El área de superficie requerida de 3I/ATLAS para proporcionar la pérdida de masa inferida a partir de la última imagen posterior al perihelio es al menos 16 veces mayor que el límite superior derivado aquí de su imagen del Hubble del 21 de julio de 2025.

Cuando se tomaron los datos del Webb el 6 de agosto de 2025, 3I/ATLAS perdía solo 150 kilogramos por segundo. La pérdida de masa en el perihelio derivada anteriormente es cuatro órdenes de magnitud mayor, aproximadamente dos millones de kilogramos por segundo. Este es un aumento drástico que requiere una dependencia de ley de potencia de la pérdida de masa en función de la distancia al Sol con un índice de ley de potencia de -10,5, coherente con el rápido aumento de brillo de 3I/ATLAS en el perihelio publicado aquí.

¿Fue la drástica pérdida de masa y aumento de brillo de 3I/ATLAS en el perihelio evidencia de que se desintegró? La fragmentación habría aumentado el área de superficie de su material. Dado que la relación superficie-masa es inversamente proporcional al radio característico de los fragmentos, un aumento del área de superficie por un factor mínimo de 16 requiere que 3I/ATLAS se fragmentara en al menos 16 piezas iguales, y probablemente muchas más. Esto significaría que 3I/ATLAS explotó en el perihelio y estamos presenciando los fuegos artificiales resultantes. En otras palabras, la última imagen implica que 3I/ATLAS fue diezmado por el calentamiento del Sol si es un cometa natural.

Se espera que la fuerza de marea del Sol separe los fragmentos en las próximas semanas, creando un aspecto similar al del cometa Shoemaker-Levi 9 en 1994 cerca de Júpiter. Analicé este posible resultado hace un mes aquí.

Sin embargo, si las próximas observaciones revelaran que 3I/ATLAS no fue diezmado por el Sol y mantuvo su integridad como un único cuerpo, entonces tendremos que considerar que es algo distinto a un cometa natural. El 19 de diciembre de 2025, 3I/ATLAS se acercará más a la Tierra, lo que permitirá a los telescopios terrestres, así como a los telescopios espaciales Hubble y Webb, diagnosticar su integridad.

Independientemente de la fragmentación requerida para un cometa natural, el gran diámetro de 3I/ATLAS destaca la primera anomalía que señalé en mi primer artículo sobre 3I/ATLAS, publicado aquí. La masa inferida de 3I/ATLAS es más de un millón de veces superior a la masa inferida de 1I/Oumuamua. ¿Por qué habíamos encontrado un objeto tan gigantesco antes de presenciar un millón de objetos del tamaño de 1I/Oumuamua? Como demostré en mi artículo, no hay suficiente material rocoso en el espacio interestelar para dar cabida a la llegada de una roca helada tan gigante al sistema solar interior durante nuestro periodo de observación de una década. Esperaríamos que un objeto con un diámetro superior a 10 kilómetros llegara a nuestra vecindad una vez cada diez mil años o más. Esta anomalía tiene una probabilidad inferior al 0,1% si todos los materiales rocosos están empaquetados en cuerpos grandes del tamaño de 3I/ATLAS, o inferior al 0,0005% si hay una cantidad igual de masa total por intervalo logarítmico de masa del paquete. Combínese eso con la probabilidad del 0,2% de que la trayectoria retrógrada de 3I/ATLAS esté alineada a menos de cinco grados con el plano de la eclíptica, y se obtiene una posibilidad de una entre cien millones de que 3I/ATLAS se origine en un origen astrofísico familiar.

Los propulsores tecnológicos requieren una pérdida de masa mucho menor para producir los chorros observados alrededor de 3I/ATLAS. Los cohetes químicos son impulsados por una velocidad de escape de tres a cinco kilómetros por segundo, que es diez veces mayor que la velocidad máxima de expulsión de volátiles sublimados por la luz solar desde superficies cometarias naturales. Los propulsores iónicos alcanzan una velocidad de expulsión aún mayor, de 10 a 50 kilómetros por segundo. Los propulsores de tecnología alienígena podrían emplear velocidades de escape aún mayores, reduciendo la pérdida de masa requerida en varios órdenes de magnitud y convirtiendo el combustible necesario en una pequeña fracción de la masa de la nave espacial. Las próximas observaciones espectroscópicas determinarán la velocidad, el flujo de masa y la composición de los chorros de 3I/ATLAS. ¡Mantengámonos curiosos!