Todos los cometas son casi iguales, ¿verdad? No necesariamente. Schleicher cree que la composición anómala puede revelar la existencia de una nueva clase de cometas. Lo que hace diferente a Machholz 1 es que la molécula de cianógeno, CN, está extremadamente agotada. En Machholz 1, CN falta en aproximadamente un factor de 72 del promedio de otros cometas, es decir, solo un poco más del uno por ciento de lo normal. "Este agotamiento de CN es mucho más que nunca visto para cualquier cometa previamente estudiado, y solo otro cometa ha exhibido un agotamiento de CN", dijo Schleicher. La causa de la anomalía química es desconocida.
Sin embargo, Schleicher, un astrónomo planetario del Observatorio Lowell, ha ideado tres escenarios interesantes para explicar los orígenes de Machholz 1, y cada uno de ellos generará nuevas pero importantes limitaciones en la formación o evolución de los cometas.
Una posible explicación es que Machholz 1 no se originó en nuestro Sistema Solar, sino que escapó de otra estrella. En este escenario, el disco protoplanetario de la otra estrella podría haber tenido una menor abundancia de carbono, lo que resulta en que todos los compuestos que contienen carbono tienen menor abundancia. "Una gran fracción de los cometas en nuestro propio Sistema Solar han escapado al espacio interestelar, por lo que esperamos que muchos cometas formados alrededor de otras estrellas también hayan escapado", dijo Schleicher. "Algunos de estos se habrán cruzado con el sol, y Machholz 1 podría ser un intruso interestelar".
Otra posible explicación para la composición anómala de Machholz 1 es que se formó aún más lejos del sol en un ambiente más frío o más extremo que cualquier otro cometa que hayamos estudiado hasta ahora. Si este fuera el caso, entonces la escasez de tales objetos probablemente esté asociada con la dificultad significativa de explicar cómo esos cometas se trasladaron al sistema solar interior donde luego pueden ser descubiertos y observados.
Una tercera posibilidad es que Machholz 1 se originó como un cometa agotado en la cadena de carbono, pero que su química fue alterada posteriormente por el calor extremo. Si bien ningún otro cometa ha exhibido cambios en la química debido al calentamiento posterior por el sol, Machholz 1 tiene la distinción de tener una órbita que ahora lo lleva dentro de la órbita de Mercurio cada cinco años. (Otros cometas se acercan aún más al sol, pero no con tanta frecuencia). "Dado que su órbita es inusual, debemos sospechar que la cocción repetida a altas temperaturas podría ser la causa de su composición inusual", dijo Schleicher. “Sin embargo, el único otro cometa que mostró agotamiento en la abundancia de CN no alcanzó temperaturas tan altas. Esto implica que el agotamiento de CN no requiere las reacciones químicas asociadas con el calor extremo ".
Aunque el cometa 96P / Machholz 1 se vio por primera vez en 1986 y orbita alrededor del sol con un período de poco más de cinco años, las mediciones de composición solo tuvieron lugar durante la reciente aparición del cometa en 2007. El programa de estudios de composición del Observatorio Lowell, actualmente dirigido por Schleicher, incluye mediciones de más de 150 cometas obtenidos durante los últimos 33 años. Esta investigación es única porque compara y contrasta Machholz 1 contra esta gran base de datos de 150 cometas.
Actualmente hay dos tipos de cometas, identificados por un programa en el Lowell Obervatory a principios de la década de 1990. Una clase, que contiene la mayoría de los cometas observados, tiene una composición llamada "típica". La mayoría de los miembros de esta clase típica han residido durante mucho tiempo en la Nube de Oort, en la periferia de nuestro Sistema Solar, pero se cree que se formaron originalmente en medio de los planetas gigantes, particularmente entre Saturno, Urano y Neptuno. Otros miembros de esta clase de composición llegaron del Cinturón de Kuiper, ubicado justo más allá de Neptuno.
La segunda clase de composición de los cometas tiene agotamientos variables en dos de las cinco especies químicas medidas. Dado que las dos moléculas agotadas, C2 y C3, están completamente compuestas de átomos de carbono, esta clase se denominó "cadena agotada de carbono". Además, casi todos los cometas en esta segunda clase tienen órbitas consistentes con su llegada del Cinturón de Kuiper. Por esta y otras razones, se cree que la causa del agotamiento está asociada con las condiciones que existían cuando se formaron los cometas, tal vez dentro de una región externa más fría del Cinturón de Kuiper.
Se cree ampliamente que los cometas son los objetos más prístinos disponibles para el estudio detallado que queda de la época de la formación del Sistema Solar. Como tal, los cometas pueden usarse como sondas del material protoplanetario que se incorporó a nuestro Sistema Solar. Las diferencias en la composición química actual entre los cometas pueden indicar diferencias en las condiciones primordiales o efectos evolutivos.
Aunque la ubicación de origen no puede determinarse definitivamente para ningún cometa, el corto período orbital de Machholz 1 significa que los astrónomos pueden buscar especies moleculares adicionales que contengan carbono durante futuras apariciones. "Si las especies adicionales que contienen carbono también se agotan fuertemente, entonces el caso de su origen fuera de nuestro Sistema Solar se vería fortalecido", dijo Schleicher. La próxima oportunidad para observaciones será en 2012.
El estudio se publica en la edición de noviembre de Astronomical Journal.
Fuente: Observatorio Lowell
