Cómo se forman los cometas, de dónde provienen y por qué sus órbitas son diferentes

Los cometas a menudo se describen como bolas de nieve cósmicas: cuerpos sólidos hechos de roca, polvo y gases congelados que orbitan alrededor del Sol, según la descripción general de la NASA sobre los cometas. Lejos del Sol, el núcleo helado de un cometa es pequeño — la NASA lo compara aproximadamente con el tamaño de una ciudad pequeña. Cuando el cometa se acerca al Sol, el calor hace que esos gases congelados se vaporicen, produciendo una cabeza luminosa llamada la coma que puede crecer más que la mayoría de los planetas, más una cola de polvo y gas que puede extenderse durante millones de millas.

De dónde nacen los cometas

Según la NASA, los cometas son restos dejados de la formación del sistema solar. En lugar de estar dispersos aleatoriamente por el sistema solar, la mayoría se concentran en dos regiones de almacenamiento distintas: el Cinturón de Kuiper, que comienza más allá de la órbita de Neptuno, y la Nube de Oort mucho más distante, según la página de hechos del Cinturón de Kuiper de la NASA.

El Cinturón de Kuiper es una región en forma de rosca de cuerpos helados que comienza cerca de la órbita de Neptuno, aproximadamente a 30 unidades astronómicas (UA) del Sol, y se extiende hasta aproximadamente 50 UA en su sección principal, con un disco más disperso que alcanza casi 1.000 UA, según la NASA. Lleva el nombre del astrónomo Gerard Kuiper, quien publicó trabajos teóricos sobre objetos transneptunianos en 1951, aunque los descubrimientos reales de objetos del Cinturón de Kuiper no comenzaron hasta principios de los años 90 (Plutón, descubierto en 1930, fue el primer objeto identificado de este tipo, aunque no se reconoció como tal en su momento). Más de 2.000 objetos allí han sido catalogados hasta ahora, y los científicos estiman que existen cientos de miles de cuerpos más grandes de 60 millas (100 kilómetros) de ancho en la región, según la NASA.

La Nube de Oort se encuentra mucho más allá del Cinturón de Kuiper, extendiéndose cientos de miles de millones de kilómetros desde el Sol, según la Agencia Espacial Europea (ESA). Su vasta distancia y los efectos gravitacionales de las estrellas que pasan y la tracción de marea de la galaxia se cree que le dan una forma esférica, a diferencia del Cinturón de Kuiper más plano y en forma de disco.

Por qué las órbitas difieren: cometas de período corto versus período largo

El depósito del que proviene un cometa determina cómo los astrónomos clasifican su órbita. La página de la misión Comet Interceptor de la ESA distingue varias categorías basadas en el período orbital y el ángulo en el que viaja un cometa en relación con el plano de los planetas (la eclíptica).

Los cometas de la familia de Júpiter completan una órbita en menos de 20 años y viajan cerca del plano planetario, cerca de la órbita de Júpiter; sus trayectorias están fuertemente moldeadas por la gravedad de Júpiter, según la ESA. Los cometas tipo Halley tienen períodos de 20 a 200 años, viajan entre las órbitas de Júpiter y Plutón, y pueden acercarse al Sol en cualquier ángulo de 0 a 90 grados con respecto al plano planetario: el Cometa Halley, que regresa aproximadamente cada 76 años, es el ejemplo más conocido citado por la ESA.

Tanto los cometas de la familia de Júpiter como los cometas tipo Halley se clasifican como cometas de período corto, y la página del Cinturón de Kuiper de la NASA atribuye la mayoría de los cometas de período corto de la familia de Júpiter a colisiones en el Cinturón de Kuiper que envían fragmentos hacia el Sol bajo la influencia gravitacional de Neptuno.

Los cometas de período largo, por el contrario, tienen períodos orbitales que van desde 200 años hasta más de un millón de años, según la ESA. Estos cometas rara vez entran en el sistema solar interior y tienden a llegar desde direcciones y ángulos esencialmente aleatorios en lugar de pegarse al plano planetario: un patrón consistente con un origen en la Nube de Oort aproximadamente esférica en lugar del Cinturón de Kuiper más plano. Debido a que los cometas de período largo rara vez se observan de cerca, la misión Comet Interceptor de la ESA tiene como objetivo ser la primera en estudiar uno de cerca.

Otras categorías orbitales

La ESA también describe cometas rasantes solares, que pasan extremadamente cerca del Sol y a menudo se rompen o se evaporan por el calor, y cometas no periódicos, que pueden ganar suficiente velocidad a partir de encuentros cercanos con planetas para escapar completamente de la gravedad del Sol y dejar el sistema solar. Separadamente, los objetos interestelares como 1I/'Oumuamua se cree que son exocometas que se formaron alrededor de otras estrellas antes de pasar a través de nuestro sistema solar, según la ESA.

De qué están hechos los cometas

La NASA describe los cometas como compuestos de roca, polvo y gases congelados. El material en el Cinturón de Kuiper específicamente es descrito por la NASA como restos helados que contienen roca, hielo de agua, amoníaco y metano, con algunos cuerpos que exceden 600 millas (aproximadamente 965 kilómetros) de ancho, incluidos planetas enanos como Plutón y Eris que comparten la región. La NASA también señala que la masa total estimada del Cinturón de Kuiper no es más que aproximadamente el 10% de la masa de la Tierra.

Con los pases repetidos cerca del Sol, el hielo de un cometa se agota gradualmente. La página del Cinturón de Kuiper de la NASA señala que tales cometas pueden eventualmente volverse inactivos, ya no produciendo la coma y la cola visibles que definen los cometas activos.