Justo pasado Júpiter, hay un cometa que lleva años explotando aleatoriamente y nadie sabe por qué.

No son explosiones insignificantes. Se cree que es el cometa más activo del sistema solar.

Lo hemos visto volverse casi 300 veces más brillante en tan solo un par de horas, explotar cuatro veces en dos días sin previo aviso y expulsar más de un millón de toneladas de escombros a una velocidad superior a la del sonido.

Y lo que lo hace aún más extraño es que no hay un detonante evidente para las explosiones.

No hay una entrada dramática al sol, solo un cuerpo peculiar y gido que actúa de forma diferente a todo lo que hemos estudiado.

Soy Rafael González y estás viendo Astrum. Acompáñame hoy en un recorrido por todo lo que sabemos sobre Centauro 29P, ¿por qué creemos que actúa de forma tan violenta y por los recientes descubrimientos del telescopio James Web que cambiaron radicalmente estas suposiciones?

En 1927, dos astrónomos del observatorio de Hamburgo, Arnold Schasman, y Arno Arthur Bachman, descubrieron el Centauro 29P al comparar una serie de fotografías del cielo nocturno.

Inicialmente clasificado como un cometa de periodo corto, 29P, fue posteriormente reclasificado como centauro, nombre dado a un grupo de pequeños cuerpos del sistema solar que orbitan alrededor del Sol entre Júpiter y Neptuno.

Presentan características tanto de cometas como de asteroides. Al igual que los míticos centauros, eran mitad humanos, mitad caballos.

Se cree que los centauros se originaron en el cinturón de Cuiper, pero que finalmente se desplazaron hacia el interior debido a las sutiles influencias gravitacionales de los gigantes gaseosos durante los últimos millones de años.

Los centauros generalmente tienen órbitas elípticas e inestables. La mayoría eventualmente serán lanzados al sistema solar interior como cometas.

¿Se unirán a la familia de los cometas de Júpiter o serán catapultados fuera del sistema solar por completo?

Debido a esto, los centauros representan un estado de transición de corta duración en el viaje de un cuerpo pequeño desde el cinturón de Quiiper hasta los cometas de la familia Júpiter.

Creemos que Centauro 29P podría ser lanzado al sistema solar interior en 2038 cuando una conjunción con Júpiter cambiará la trayectoria de su órbita.

Pero Centauro 29P se diferencia de la mayoría de los centauros en dos aspectos importantes que serán relevantes más adelante.

En primer lugar, su órbita no es elíptica. Traza un círculo casi perfecto alrededor del Sol y en segundo lugar es grande.

Con 60 km de diámetro es más ancho que el 96% de todos los centauros y es uno de los cuerpos cometarios más grandes conocidos y también tiene erupciones violentas que explotan muchas veces.

Es el segundo cuerpo más activo del sistema solar después de IO y explota una media de 30 veces al año.

Y el 40% de estas fuertes explosiones no ocurren de forma predecible. Estas explosiones son erráticas, repentinas y muy intensas.

Tras una explosión, el cometa alcanza su brillo máximo en unas dos o tres horas.

En 2024 acaparó titulares al erupcionar cuatro veces en un periodo de 48 horas, luciendo casi 300 veces más brillante de lo normal.

Dos años antes expulsó más de un millón de toneladas de escombros al espacio a una velocidad superior a la del sonido, como si se descorchara la botella de champán más presurizada del mundo.

La explosión principal desencadenó dos explosiones más pequeñas cinco y 7 días después, algo que parece ser habitual en el cometa.

Y aunque estas suenan increíblemente violentas y potentes, las cosas se complican aún más. En septiembre de 2021, Centauro 29P experimentó la mayor explosión en 40 años al alcanzar su máximo brillo cinco veces consecutivas.

A pesar de la enorme explosión, no fueron los científicos quienes se dieron cuenta inicialmente, sino los astrónomos aficionados.

Esta es una de las curiosidades de la historia de Centauro 29P. La mayoría de sus erupciones son observadas primero por aficionados a la astronomía.

Es más fácil usar un telescopio casero que obtener la aprobación para apuntar un instrumento multimillonario financiado con fondos públicos hacia el centauro que explota aleatoriamente y que tanto te interesa.

Cuando los científicos se enteraron de lo sucedido, lograron obtener un valioso tiempo del Hel para observarlo más de cerca.

Pero el universo tenía otros planes. Por pura casualidad, el día antes de la observación programada de Centauro 29P, el Habel sufrió un fallo técnico y no pudo utilizarse.

Entonces, ¿qué causa estas erupciones? ¿Qué sabemos sobre las propiedades de Centauro 29P que podrían explicarlas?

Si sospechas de volcanes, tienes razón, pero no de los calientes y ardientes. Son volcanes de hielo.

Centauro 29P es lo que llamamos un cometa criovolcánico. Estos generalmente están cubiertos por una capa de hielo con hielo, polvo y gas en su interior, principalmente dióxido de carbono, monóxido de carbono y nitrógeno en estado congelado.

Con el tiempo, la radiación solar debilita la corteza y sublima el interior helado de sólido a gas.

Esto obliga a aumentar la presión interna. Finalmente, esta se vuelve excesiva y la capa exterior se agrieta, desatando una erupción visceral de criomagma desde el interior del cometa, una mezcla de agua congelada, amoníaco, sales y gases volátiles como metano y nitrógeno.

¿Lo ves? Un volcán de hielo. El núcleo del Centauro 29P tiene una alta velocidad de escape y la mayoría de los escombros no se expulsan con la suficiente rapidez como para liberarse de su gravedad.

Como resultado, la mayoría recae sobre la superficie del centauro para reformar su corteza. Esto podría desencadenar las explosiones en cadena unos 5 días después, como vimos en la explosión de 2021.

Alrededor del núcleo del cometa, las partículas de polvo y hielo expulsadas forman una nube nebulosa y reflectante que persiste durante días, incluso un par de semanas, lo que hace que el cometa parezca más brillante, a veces incluso varios órdenes de magnitud.

Algunos cometas criovolcánicos como el 12P, también conocido como el cometa del por las columnas en forma de cuerno que se forman durante sus explosiones, se encuentran en órbitas muy elípticas alrededor del Sol.

Como era de esperar, cuanto más se acercan al sol, más activo y volátil se vuelve su comportamiento.

Pero Centauro 29P tiene una órbita circular no elíptica. Siempre se encuentra aproximadamente a la misma distancia del Sol, por lo que cabría esperar una absorción bastante uniforme de la radiación solar y una actividad regular y predecible.

Sin embargo, como hemos visto, esto no es así en absoluto. Entonces, ¿por qué estas erupciones son tan erráticas cuando no deberían serlo?

¿Qué está pasando? Los científicos llevan años intentando descifrar si existe algún método para la locura de las explosiones del centauro.

Algunos han especulado que las erupciones podrían estar relacionadas con su lento periodo de rotación de 57 días.

Más específicamente, observaron que era más probable que las explosiones importantes ocurrieran cada 52 a 60 días, pero también se produjeron explosiones más pequeñas cada 30 y cada 90 días.

Con la suficiente regularidad como para hacer pensar a los científicos que podría existir algún tipo de ciclo estacional que rija el cometa.

Si bien las erupciones del Centauro 29P parecen ocurrir casi periódicamente, son completamente impredecibles en términos de intensidad o tiempo preciso.

Esto no impidió que los astrónomos intentaran anticipar cuando explotaría nuestro enérgico amigo. En abril de 2023, los científicos notaron que la luz que rodeaba el núcleo del cometa se había vuelto más tenue que nunca, lo que sugiere una tasa de desgasificación más lenta.

Predijeron que la presión dentro del núcleo aumentaba cada vez más rápido, lo que hacía muy probable una erupción.

Y así, Centauro 29P emitió una mini explosión más tarde, ese mismo día. Fue la primera predicción acertada de una erupción en este pequeño mundo extraño y volátil.

Por primera vez no solo reaccionábamos a la aleatoriedad, sino que teníamos información privilegiada. Parecía un gran avance y gracias a James Web estábamos a punto de tener otro.

Hasta hace poco nunca se había detectado dióxido de carbono en Centauro 29P. El monóxido de carbono siempre se consideró el causante de estas erupciones, principalmente porque se encuentra constantemente en altas cantidades alrededor del cometa.

Pero en 2024 los datos del telescopio espacial James Web nos mostraron que esa era solo la mitad de la respuesta.

Los datos de observaciones previas en longitud de onda de radio de Centauro 29P mostraron un chorro de gas de monóxido de carbono que apuntaba hacia la Tierra, pero el espectrógrafo de infrarrojo cercano del web aclaró la composición del chorro, revelando no uno, sino dos chorros de monóxido de carbono, uno apuntando a la Tierra y otro hacia el norte.

Y eso no fue todo. El James Web también reveló dos chorros de dióxido de carbono que emanaban en direcciones norte y sur.

La primera detección definitiva de este gas en el cometa. La diferencia en la abundancia de monóxido de carbono y dióxido sugiere que Centauro 29P podría no ser un solo objeto, sino varios objetos que se han unido.

Y la causa de la desgasificación en sí, bueno, los científicos aún no pueden determinarlo con certeza, pero se ha propuesto una teoría interesante para explicar los niveles inusualmente altos de monóxido de carbono asociados con Centauro 29P.

El monóxido de carbono es extremadamente volátil y el hielo de monóxido de carbono puro puede sublimarse a temperaturas tan bajas como 25 Kelvin.

Si se almacenara cerca de la superficie del centauro se habría escapado hace mucho tiempo, por lo tanto, debe estar atrapado o preservado en las profundidades de la superficie de alguna manera.

Una posible solución es el hielo de agua morfo. Casi todo el hielo que conocemos en la Tierra se encuentra en forma cristalina.

El hielo cristalino se caracteriza por una disposición estructurada y ordenada de moléculas. El hielo amorfo, por otro lado, no está compactado.

Esto lo hace menos denso que el hielo cristalino y también significa que puede contener gases dentro de su estructura.

A temperaturas superiores a 77 Kelvin, el hielo amorfo se transforma espontáneamente en hielo cristalino.

Cuanto mayor es la temperatura, más rápida es esta conversión. En este proceso se liberan los gases atrapados.

Así que en teoría, si Centauro 29P aún conserva hielo amorfo en su núcleo junto con monóxido de carbono atrapado y dicho hielo se está convirtiendo en cristalino, entonces de ahí podrían provenir los altos niveles de monóxido de carbono.

¿Qué tan plausible es esta teoría? Analicémosla. Centauro 29P se originó en el cinturón de Quiiper con temperaturas que oscilaban entre los 30 y los 40 Kelvin.

A esta temperatura, todo el hielo sería amorfo, ya que solo comienza a cristalizar por encima de los 77 Kelvin.

A medida que viajaba hacia el interior durante más de 10 millones de años hasta su ubicación actual a seis unidades astronómicas del sol, las temperaturas aumentaron a 115 Kelvin y su hielo amorfo comenzó a convertirse en cristalino.

Pero, ¿cuánto tardará todo su hielo amorfo en cristalizarse? Mencioné antes que el tamaño de Centauro 29P influir.

¿Lo recuerdas? Pues esta es la parte. Primero, los investigadores tomaron cuatro centauros pequeños conocidos.

Todos medían entre 1 y 6 km de diámetro y se encontraban en una posición orbital similar a la del centauro 29p.

Calcularon que estos centauros tardarían entre 0,1 y 6 millones de años en convertir su hielo amorfo en hielo cristalino.

En otras palabras, para cuando llegan a esta posición ya son completamente cristalinos por dentro.

Liberaron todos los gases atrapados sin ases bajo la manga, comportamiento predecible. Sin embargo, un centauro del tamaño de 29P tardaría entre 60 y 100 millones de años en convertir todo su hielo a morfo.

Si estos cálculos son correctos, es posible que el centauro solo haya convertido entre el 50 y el 65% de su hielo amorfo.

Y esto tiene enormes implicaciones para su comportamiento. Convertir hielo amorfo de menor densidad en hielo cristalino de mayor densidad reduciría el volumen total del núcleo.

Esto podría inducir fallas estructurales en la superficie y el interior del centauro. Algunos creen que los derrumbes, deslizamientos de tierra y la formación de socabones posteriores podrían ser las fuerzas impulsoras de las explosiones erráticas del centauro.

Pero independientemente de la elegante explicación, persiste otro problema. Centauro 29P no libera gas lentamente, erupciona explosivamente, a veces varias veces al año.

Aún no se comprende del todo cómo esa presión puede acumularse lo suficientemente rápido como para provocar varias explosiones consecutivas.

¿Por qué Centauro 29P experimenta tales explosiones de brillo y cómo funciona realmente su desgasificación siguen siendo dos de las principales áreas de investigación relacionadas con este cuerpo cósmico altamente activo?

Esto desafía nuestras suposiciones sobre cuán ardientes pueden ser los cuerpos helados en el sistema solar exterior y aún no sabemos tanto al respecto como nos gustaría.

Pero hemos avanzado poco a poco estamos empezando a desentrañar sus misterios. Y gracias a herramientas increíbles como el telescopio espacial James Web, seguiremos aprendiendo.

Un fuerte abrazo a los mecenas que me apoyan en mi misión de divulgar la ciencia.