Materia oscura e impactos de cometas

extincionLa semana pasada se anunció un paper recién aceptado en la prestigiosa revista Physical Review Letters en el que sus autores plantean una relación entre materia oscura y una posible periodicidad en impactos de cometas con nuestro planeta (periodicidad se refiere a algo que se repite regularmente cada cierto tiempo). Sin pasar a los detalles del paper, la idea puede entenderse como la suma de hechos conocidos y ciertas ideas especulativas, los que presento a continuación.

Hecho #1: el Sol se mueve en torno al centro de nuestra galaxia pero además oscila en torno al disco galáctico con un período de unos 32 millones de años. Es decir, el Sol no sólo orbita la galaxia, también se mueve (por usar lenguaje coloquial) hacia arriba y abajo cruzando el disco de la Vía Láctea como ilustra la imagen a continuación

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Crédito: Chris Setter/Phil Plait

Esta oscilación del Sol (y todo el sistema solar) cruzando repetidamente el disco galáctico ha sido de interés hace años porque se ha sugerido que los efectos gravitacionales del disco podrían causar perturbaciones en la nube de Oort (nube de escombros del sistema solar en órbita más allá de Neptuno), lo que podría causar que cuerpos se abalancen hacia el interior del sistema solar, los que podrían encontrarse con nuestro planeta, causando impactos de manera repetitiva (periódica).

Hecho #2: Materia oscura es el nombre que recibe esa sustancia que compone casi 27% del Universo. Se denomina materia oscura porque no emite luz de ningun tipo. No sabemos qué es, no podemos verla, pero sabemos que existe porque astrónomos han observado sus efectos gravitacionales por décadas.

Especulación #1: Dado a que no sabemos qué es la materia oscura, muchos modelos teóricos existen para intentar describirla. Uno de estos modelos (llamado materia oscura disipativa) señala que además de la materia oscura rodeando la Vía Láctea, un delgado disco de materia oscura existiría en el plano de nuestra galaxia.

Especulación #2: el período entre impactos de cometas podría relacionarse con el período del sistema solar atravezando el disco de la Vía Láctea, donde el bamboleo del sistema solar cruzando repetidamente el disco de la galaxia podría perturbar cuerpos en la nube de Oort, provocando que cometas se acerquen a la Tierra.

La idea propuesta en el nuevo paper es la suma de los hechos y especulaciones presentados arriba y puede resumirse de la siguiente forma: el vaivén del Sol en torno al plano galáctico haría que nuestro sistema solar cruzara un hipotético disco de este hipotético tipo materia oscura lo que podría causar perturbaciones en la nube de Oort, lo que podría producir que cuerpos pasen cerca de nuestro planeta y que podría causar impactos periódicos de cometas en la Tierra.

Esa es la idea, lo que ha llevado a titulares algo exagerados en varios medios. Sin embargo notar las palabras subrayadas en el párrafo anterior (para los lectores aficionados a la programación: muchos if{…} anidados). En otras palabras, aunque no menos interesante, es una idea especulativa. No significa que no sea correcta, sin embargo es importante considerarla con precaución.

Por último, como Feynman muy bien señalaba, luego de conjeturar una idea es necesario contrastar sus consecuencias con la evidencia experimental. Por lo tanto, cada vez que se propone una nueva idea es fundamental cuestionar si sus consecuencias están de acuerdo con la evidencia. En este caso, el lector debe hacerse la pregunta: ¿Hay evidencia de impactos periódicos de cometas en nuestro planeta? La respuesta está en la primera línea del abstract del paper: «la evidencia no es contundente», que es otra forma de decir que por ahora no es posible señalar si los impactos de cometas en nuestro planeta son periódicos (se repiten cada cierto cierto intervalo de tiempo determinado) o totalmente aleatorios (ocurren cada tiempos completamente arbitrarios). Una vez más, la idea es interesante pero por ahora sólo una interesante especulación.
Algunos medios ya están culpando a la materia oscura de la extinción de los dinosaurios. Personalmente, cuando vi el paper en el arXiv la semana pasada caí en el error de mencionar dinosaurios, sin embargo es importante aclarar que los autores del paper sólo se refieren a impactos de cometas y la extinción de los dinosaurios nunca es mencionada, incluso en la descripción del paper en arXiv señalan a modo de broma:
«Comments: Accepted by Physical Review Letters. 4 figures, no dinosaurs.»

Los amigos de Cosmonoticias también tienen un reporte sobre esta noticia.

Bonus: encuentro imperdonable que Nature News incluya una ilustración donde la Luna se ve desproporcionadamente más grande que el Sol en el cielo.

Actualización: el comentario sobre la ilustración mencionada en el bonus generó una interesante discusión en Twitter.

Crédito: Mark Stevenson/Stocktrek Images/Corbis

Crédito: Mark Stevenson/Stocktrek Images/Corbis

En particular, Guillermo sugirió que dado que en el pasado la Luna orbitaba nuestro planeta más de cerca, esta diferencia en distancia en el pasado podría explicar la enorme Luna mostrada en el cielo en la ilustración. Sin embargo, la Luna se aleja de nuestro planeta a unos 3.8 cm cada año. Si suponemos que la ilustración representa lo ocurrido hace 65 millones de años, es directo ver que en este tiempo la Luna se ha movido

(3.8 cm/año) x (65 000 000 años) = 247 000 000 cm = 2 470 km,

es decir, menos de 1% de su distancia actual, por lo tanto sería imposible distinguir una diferencia en tamaño. Un interesante ejercicio generado por una discusión en Twitter.

Acerca de Jorge Diaz

Jorge es Investigador Postdoctoral en el Karlsruher Institut für Technologie, Alemania. Se dedica a la Astrofísica de Partículas estudiando neutrinos, rayos cósmicos y fotones de alta energía. Obtuvo su Ph.D. en Física de Partículas en Indiana University, Estados Unidos. En Twitter: @jsdiaz_
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5 respuestas a Materia oscura e impactos de cometas

  1. Carlos Ruz F dijo:

    Como siempre, interesante artículo amigo. Quiero referirme a lo último. En muchos documentales de prestigiosos canales de TV, por ejemplo BBC, NatGeo, etc, describen de forma errada las dimensiones de la Luna en el pasado, exagerando o minimizando su tamaño. Es bueno aclarar ese aspecto. Un abrazo

    • Jorge Diaz dijo:

      He leído que en varias películas también han querido agregarle el toque científico y muestran una Luna más grande debido a su cercanía en el pasado y como dices, describen desproporcionadamente las dimensiones.

  2. “Si suponemos que la ilustración representa lo ocurrido hace 65 millones de años, es directo ver que en este tiempo la Luna se ha movido…”
    Me temo que esta cuenta es incorrecta. La fuerza de marea que hace que la Luna se aleje de nuestro planeta no es constante sino que depende de la distribución de los continentes.

    • Igual esto es especulación sobre especulación. Y tampoco es nuevo. El “hecho 1”, de hecho no es un hecho (como dice, “no está probado”). Por ejemplo, véase http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2011/08/02/new_study_finds_giant_impacts_arent_periodic.html

    • Leyendo un poco, veo que usar la verdadera tasa de alejamiento habría dado un número aún menor:

      “Williams (1990) reports that 650 million years ago, the lunar rate of retreat was 1.95±0.29 cm/year, and that over the period from 2.5 billion to 650 million years ago, the mean recession rate was 1.27 cm/year. Williams reanalyzed the same data set later (Williams, 1997), showing a mean recession rate of 2.16 cm/year in the period between now and 650 million years ago. That these kinds of data are reliable is demonstrated by Archer (1996). There is also a very good review of the earlier paleontological evidence by Lambeck (1980, chapter 11, paleorotation)

      As you can see, the paleontological evidence indicates that moon today is retreating from Earth anomalously rapidly. This is exactly as expected from the theoretical models that I have already referenced. The combination of consistent results from both theoretical models and paleontological evidence presents a pretty strong picture of the tidal evolution of the Earth-moon system. Bills & Ray (1999) give a good review of the current status of this harmony. Without realizing it, they have also explained well why the creationist arguments are unacceptable.”
      http://www.talkorigins.org/faqs/moonrec.html

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