¿Existe realmente la nube de Oort?

En los confines del sistema solar debería existir una nube de billones de cuerpos de hielo y roca, origen de los cometas de más largo periodo y que podría verse afectada incluso por las estrellas lejanas. Esta es la llamada nube de Oort, sin embargo jamás hemos observado ninguno de estos cuerpos directamente.

 

En los confines del sistema solar existe una región que creemos podría estar poblada por billones de objetos diferentes, mundos en miniatura formados por roca y hielo, que orbitan alrededor del Sol cada varios miles o hasta millones de años. Esta región recibe el nombre de nube de Oort. En ella pensamos que se originan los cometas de largo periodo que muy ocasionalmente visitan el interior del sistema solar. Sin embargo, jamás hemos observado directamente ninguno de los objetos que componen dicha nube. Entonces, ¿existe o no?

El nombre de esta nube se debe al astrónomo neerlandés Jan Oort, que en la década de 1950 propuso su existencia. Sin embargo, la de Oort no fue la primera propuesta de este tipo, aunque sí la más convincente. A lo largo del siglo XIX y principios del siglo XX se habían observado cometas con órbitas parabólicas, órbitas que los llevaban a acercarse al Sol una única vez y que no se repetirían con el tiempo. Sin embargo Armin Otto Leuschner, un astrónomo estadounidense propuso en 1907 que estas órbitas podían en verdad ser órbitas increíblemente elípticas (tanto que las mediciones de baja precisión podrían hacerlas pasar por parabólicas) y estos cometas provenir de una región del sistema solar situada a miles de veces la distancia que separa la Tierra del Sol, conocida comúnmente como unidad astronómica. En 1932 siguiendo un razonamiento similar, el astrónomo estonio Ernst Öpik, propuso que los cometas de largo periodo debían provenir de una nube situada en los límites del sistema solar.

La propuesta de Oort pretendía resolver una aparente paradoja. Sabemos que las órbitas de los cometas resultan inestables para tiempos suficientemente grandes. Algunos cometas pueden conservar sus órbitas durante unos miles de años y otros durante millones, pero debido a la presencia de los planetas sus órbitas acaban desestabilizándose con el tiempo, llevándolos a chocar contra el Sol o contra uno de estos planetas. Además, en su acercamiento al Sol van perdiendo su material, que consiste principalmente en hielos, de forma que tras decenas o cientos de estos acercamientos, el cometa acabaría reducido a una minúscula parte de su tamaño original.

A pesar de esto, seguimos observando cometas de largo periodo a día de hoy, unos 4 600 millones de años después de que se formara el sistema solar. Estos cometas, de llevar orbitando tanto tiempo, deberían haberse visto afectados por los planetas mayores o haberse visto reducidos a tamaños mucho menores. Por tanto, debía haber un “reservorio” en las afueras del sistema solar que contuviera una gran cantidad de estos objetos, de los cuales solo nos llegan algunos ocasionalmente.

Esto es lo que Jan Oort propuso debía ocurrir en aquella región alejada. Sin embargo creemos que el grueso de los cuerpos que hoy forman la nube de Oort no se creó tan alejado del Sol. Durante sus primeros millones de años el sistema solar tenía un aspecto diferente al actual. Por lo que hemos podido observar, los planetas gigantes se formaron más cerca los unos de los otros y más próximos al Sol. Estos planetas se formaron justo tras la conocida como línea de nieve o línea de congelamiento, la distancia al Sol a partir de la cual pueden perdurar el hielo de agua y otros compuestos en forma sólida. En esta región también el viento solar no es tan intenso como para dispersar rápidamente los gases que formaban el medio interplanetario en aquellos orígenes. Todo esto significó que estos planetas pudieron acumular grandes cantidades de masa rápidamente, quedando el resto de cuerpos más pequeños a su merced.

Durante los primeros cientos de millones de años los planetas gigantes fueron interactuando con los planetesimales que les rodeaban, muchísimo más abundantes en aquel momento que ahora. Algunos acabaron siendo absorbidos, otros cayeron hacia el Sol, pero la grandísima mayoría creemos que salieron despedidos en amplias órbitas que los llevaron a distancias de miles de unidades astronómicas. Estos incontables planetesimales expulsados del interior del sistema solar acabarían formando lo que hoy pensamos que sería la nube de Oort. Los objetos de esta nube estarían aún sujetos a la gravedad del Sol y orbitarían a su alrededor, pero podrían verse fuertemente afectados por objetos masivos que pueden acercarse ocasionalmente a los límites del sistema solar. Sabemos que ocasionalmente hay estrellas que pasan cerca de la nuestra (como Gliese 710 que pasará a unas 70 000 unidades astronómicas dentro de casi millón y medio de años). También las fuerzas gravitatorias ejercidas por la galaxia en su conjunto pueden llegar a perturbar las órbitas de estos cuerpos, llevándolas a acercarse al Sol y, muy de vez en cuando, a la Tierra.

Este proceso de limpieza del espacio que rodeaba a los gigantes gaseosos también afectó a sus órbitas. Concretamente pensamos que el resultado de todo esto fue que Júpiter vio su órbita reducida en varios millones de kilómetros, mientra que Saturno se alejó unos 150 millones de kilómetros del Sol y Urano y Neptuno varios cientos o incluso más de mil millones de kilómetros, hasta sus órbitas actuales.

Referencia:

V. V. Emelyanenko et al, 2007, The fundamental role of the Oort Cloud in determining the flux of comets through the planetary system, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 381 (2): 779–789, doi:10.1111/j.1365-2966.2007.12269.x

José Luis Oltra de perfil

José Luis Oltra (Cuarentaydos)

Soy físico de formación y viajero de vocación. Divulgo ciencia allí donde me lo permiten, aunque principalmente en youtube y tiktok bajo el nombre de Cuarentaydos. Por aquí me verás hablando de la física del universo, desde las galaxias y estrellas más grandes hasta las partículas subatómicas que las componen.

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