La búsqueda del tesoro venido del espacio estrellado en el océano Pacífico
Hoy se ha tomado la decisión final. Dentro de un par
de meses, dirigiré una expedición para recoger los fragmentos del primer
meteoro interestelar. Este meteoro es el primer objeto cercano a la Tierra detectado
por el ser humano procedente de fuera del sistema solar. En previsión de
encontrarme con él, no me importaría dormir en la cubierta abierta de un barco
y asumir los riesgos que conlleva un viaje al océano Pacífico. Elon Musk sueña
con morir en Marte. Yo me conformo con quedarme en la Tierra, siempre que tenga
la oportunidad de sostener en mis manos un fragmento interestelar.
La expedición del Proyecto Galileo ha recibido más
de un millón de dólares de financiación. Tenemos un barco. Tenemos un dream
team, que incluye a algunos de los profesionales más experimentados y
cualificados en expediciones oceánicas. Tenemos planos completos de diseño y
fabricación del trineo, los imanes, las redes de recogida y el espectrómetro de
masas necesarios. Y lo más importante, hoy hemos recibido luz verde para
arrancar.
El 8 de enero de 2014, un objeto procedente del
espacio interestelar, ahora denominado IM1, colisionó con la Tierra a una
velocidad de 45 kilómetros por segundo. Como resultado de su fricción con el
aire, el objeto se desintegró en diminutos fragmentos a unos cien kilómetros de
la costa de la isla de Manus, en Papúa Nueva Guinea. La fragmentación aumentó
la superficie colectiva y, por tanto, la fricción, acelerando la liberación de
calor y generando una bola de fuego desbocada. La explosión liberó en un quinto
de segundo un porcentaje pequeño de la energía asociada a la bomba atómica de
Hiroshima. La brillante llamarada fue detectada por las cámaras del Gobierno
estadounidense. La ubicación se incluyó en el catálogo de bolas de fuego CNEOS
de JPL / NASA a una cifra significativa tras el punto decimal en longitud y
latitud.
Después del
descubrimiento del objeto en 2019, escribí un artículo con mi estudiante, Amir
Siraj, que lo identificó como el primer meteoro interestelar jamás descubierto.
El origen interestelar se confirmó en 2022 con un nivel de confianza del 99,999
por ciento en una carta oficial del Comando Espacial de Estados Unidos,
dependiente del Departamento de Defensa, a la NASA. La carta de confirmación
iba acompañada de la curva de luz del bólido, que mostraba tres explosiones
distintas separadas por una décima de segundo. Estos datos de la bola de fuego
nos permitieron concluir en un artículo de seguimiento que el meteoro era más
duro que el resto de los 272 meteoros del catálogo CNEOS. Intrigado por esta
conclusión, formé un equipo que diseñó una expedición de dos semanas para
buscar los fragmentos del meteoro a 1,7 kilómetros de profundidad en el fondo
del océano. El análisis de la composición de los fragmentos podría permitirnos
determinar si el objeto es de origen natural o artificial. La confirmación del
descubrimiento del primer meteoro interestelar fue reconocida por la CNN como
uno de "los momentos y revelaciones cósmicas más extraordinarias de la
exploración espacial en 2022".
Las coordenadas publicadas definen la ubicación de
la bola de fuego en una región de 10 kilómetros, demasiado extensa para una
búsqueda eficaz. Afortunadamente, descubrimos que la onda expansiva de la explosión
del meteoro generó una señal de alta calidad en un sismómetro situado en la
isla de Manus. La señal sonora incluye dos amplios picos separados por
aproximadamente un minuto, ambos de una duración de decenas de segundos. La
velocidad del sonido en el aire es mucho menor que en el agua o la tierra. El
primer pico comienza con una trayectoria de sonido que va a través del aire
desde la explosión hasta la superficie del océano y luego a través del agua y
el suelo hasta el sismómetro. El camino más corto a través del aire va
directamente de la explosión al sismómetro y define el comienzo del segundo
pico en la señal del sismómetro. La envolvente de este segundo pico es la suma
de los trayectos en los que la onda expansiva esférica se refleja en la superficie
del océano en círculos de radios diferentes, en momentos diferentes y con una
amplitud que disminuye de forma inversa a la distancia desde cada punto de
reflexión. Utilizando una geometría simple de una onda expansiva esférica que
rebota en la superficie del océano, Amir y yo pudimos reproducir el momento del
primer pico y la forma del segundo. En conjunto, el modelo proporciona muchas
más restricciones que parámetros libres y mide con precisión la elevación y la
distancia de la explosión. Limitamos la trayectoria del meteoro a una estrecha
línea dentro del cuadro de localización USG original, reduciendo el área de
búsqueda en casi dos órdenes de magnitud.
Nuestra expedición de pesca puede recoger fragmentos
de distintos tamaños. Se deduce que el tamaño del meteorito era de medio metro,
basándose en su velocidad y en la energía de la explosión. La enorme explosión
fundió el objeto en diminutas gotas. Los fragmentos más pequeños se detuvieron
rápidamente por su fricción con el aire debido a su gran superficie por unidad
de masa. Cayeron directamente desde el lugar de la explosión en forma de lluvia
caliente, levantaron vapor de la superficie del océano y se hundieron hasta el
fondo oceánico. Los fragmentos más grandes continuaron más lejos a lo largo de
la trayectoria original del meteoro.mo resultado, esperamos tener una franja de
fragmentos en el fondo del océano, orientada a lo largo de la trayectoria
original del meteoro, con los fragmentos más pequeños marcando el comienzo de
la franja justo debajo del lugar de la explosión inicial y los fragmentos más
grandes más adelante. Como resultado, esperamos tener una franja de fragmentos
en el fondo del océano, orientada a lo largo de la trayectoria original del
meteoro, con los fragmentos más pequeños marcando el comienzo de la franja
justo debajo del lugar de la explosión inicial y los fragmentos más grandes más
adelante.
¿Cuántos fragmentos de distintos tamaños cabe
esperar? Este fue el tema central de un reciente artículo que escribí con un
becario, Amory Tillinghast-Raby, y Amir. Nuestra previsión depende de la
composición. Para un meteorito de hierro, prevemos unos mil fragmentos mayores
de un milímetro, mientras que para uno de composición de acero inoxidable
esperamos tamaños mayores, con decenas de fragmentos mayores de un centímetro.
La inusual resistencia del material no es un
hallazgo raro en la población de meteoritos interestelares. Recientemente,
escribí otro artículo con Amir en el que se identificaba un segundo meteoro
interestelar, IM2, que se detectó cerca de Portugal el 9 de marzo de 2017 y que
también era extremadamente duro
Ambos meteoros interestelares, IM1 e IM2,
colisionaron con la Tierra desde una trayectoria no ligada gravitacionalmente
al Sol. En otras palabras, los objetos llegaron al Sistema Solar desde el
espacio interestelar y se movían a mayor velocidad que la de escape del Sol
cuando fueron recogidos por la red de pesca de la atmósfera terrestre.
El segundo meteoro interestelar era 10 veces más
masivo y tenía un tamaño aproximado de un metro. IM2 se movía a una velocidad
de 40 (frente a los 60 de IM1) kilómetros por segundo en relación con el
Estándar Local de Reposo, el marco de referencia local de la Vía Láctea que
calcula la media de los movimientos aleatorios de todas las estrellas cercanas
al Sol.
Sorprendentemente, tanto IM1 como IM2 se
desintegraron a baja altura en la atmósfera terrestre a pesar de sus velocidades
inusualmente altas. La presión del arrastre, que es el producto de la densidad
de la masa de aire y el cuadrado de la velocidad de los meteoros en el momento
de su desintegración, proporciona una estimación del límite elástico de su
material. Los límites elásticos inferidos de 194 mega-pascales (MPa) para IM1 y
75 MPa para IM2 implican que ambos eran más duros que los meteoritos de hierro,
que tienen un límite elástico máximo de 50 MPa.
IM1 e IM2 ocuparon los puestos 1 y 3 en la
distribución de resistencias materiales entre los 273 meteoritos del catálogo
CNEOS. La probabilidad de obtener la resistencia de material del primer y
segundo meteoritos interestelares de la población conocida de rocas del Sistema
Solar es aproximadamente el cuadrado de (3/273), o lo que es lo mismo, una
parte entre 10.000. Esto significa que la población de meteoritos
interestelares es de aproximadamente el cuadrado de (3/273). Esto significa que
la población de meteoritos interestelares es diferente de la de meteoritos del
sistema solar con un nivel de confianza del 99,99%. Esta conclusión se
corrobora ajustando la distribución de los meteoros de CNEOS con una forma
gaussiana en el logaritmo de la resistencia del material. Tanto IM1 como IM2 se
sitúan en la cola de la distribución, a 2,6 y 3,5 desviaciones estándar de la
media, lo que hace que su probabilidad combinada sea inferior a una parte en un
millón en este contexto.
Esta tentadora conclusión sobre la extremadamente
rara fuerza del material de IM1 e IM2, implica que los meteoritos
interestelares pueden no ser rocas de sistemas planetarios como el Solar. En
ese caso, ¿cuál podría ser su origen?
La Tierra
choca con objetos interestelares a lo largo de su órbita alrededor del Sol. La
suposición más sencilla es que se trata de objetos naturales que llegan al
sistema Solar siguiendo trayectorias aleatorias en la Norma Local de Reposo.
Basándonos en la tasa de detección de IM1 e IM2 en el catálogo CNEOS,
aproximadamente una vez por década, nos encontramos con que hasta un tercio de
todos los elementos refractarios de la Vía Láctea deben estar encerrados en
objetos interestelares a escala de metros si IM1 e IM2 son de origen natural.
De nuevo, esta abundancia extraordinariamente elevada parece desafiar el origen
de un sistema planetario.
Se ha observado que las supernovas producen
proyectiles ricos en hierro. Por ejemplo, las imágenes de rayos X del remanente
de supernova Vela revelaron arcos de choque de objetos que salieron volando del
lugar de la explosión, un descubrimiento que intenté explicar hace tres
décadas. Es posible que IM1 e IM2 tengan una resistencia inusualmente alta
porque se produjeron en la eyecta de una estrella en explosión o en colisiones
de dos estrellas de neutrones. Estos eventos explosivos producen los elementos
más pesados, pero los eyecta deben ser frenados a la velocidad de decenas de
kilómetros por segundo, característica de IM1 e IM2, antes de formar estos
objetos.
Alternativamente, también es posible que IM1 e IM2
sean duros porque son de origen artificial, parecidos a nuestras propias sondas
interestelares pero lanzadas hace mil millones de años desde una civilización
tecnológica lejana. La ventaja de un origen artificial es que reduce la
abundancia inferida de objetos interestelares de casi 10 a la potencia de 24
(un billón de billones) por estrella como el Sol a un número mucho más
razonable.
En caso de que recuperemos una reliquia tecnológica
de tamaño considerable del océano Pacífico, he prometido a la conservadora del
Museo de Arte Moderno, Paula Antonelli, que la traeré para exponerla en Nueva
York. Esta pieza representaría la modernidad para nosotros, aunque para los
remitentes sea una reliquia de la historia antigua. Esta reliquia tecnológica
podría interesar mucho no solo a los coleccionistas de arte, sino también a los
emprendedores de Silicon Valley. Para escuchar mi opinión sobre el contexto,
haga clic aquí.
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