La nueva prueba de 3I/ATLAS que intriga a los astrónomos de Wall Street del espacio

El cometa interestelar 3I/ATLAS vuelve al centro del debate científico con una propuesta tan precisa como provocadora. El astrofísico Avi Loeb ha publicado un análisis en el que sostiene que la anti-cola de este objeto —un chorro orientado hacia el Sol, visible en imágenes recientes— ofrece una oportunidad única: comprobar si su comportamiento es compatible con un cometa natural o si exige velocidades de eyección más propias de un sistema de propulsión tecnológico.
El razonamiento se basa en un cálculo aparentemente simple: el gas expulsado desde el núcleo no debería poder avanzar más de 5.000 kilómetros hacia el Sol antes de ser frenado por el viento solar. Más allá de esa distancia, la anti-cola estaría formada solo por polvo y no por gas en flujo. Si las observaciones detectaran gas mucho más lejos, habría que replantear el modelo estándar de cometa helado alimentado por la sublimación de hielos.
Loeb subraya que la clave está en medir, con precisión, la extensión del gas a lo largo de la anti-cola y compararla con la luz reflejada por el polvo. Para ello, pide datos de grandes telescopios terrestres y espaciales. Su mensaje de fondo es claro: la naturaleza del objeto debe decidirse con datos, no con narrativas previas.

Un cometa interestelar con anti-cola “a contracorriente”

Las imágenes que motivan el análisis proceden de un telescopio de 0,2 metros en Bélgica, que a finales de diciembre captó una anti-cola muy marcada de 3I/ATLAS apuntando hacia el Sol. El campo de visión cubre del orden de 1,1 por 1,8 millones de kilómetros, con una estructura que se prolonga varios cientos de miles de kilómetros en dirección solar.

Esta anti-cola no es una anomalía en sí misma: algunos cometas muestran estructuras aparentes hacia el Sol cuando la geometría de observación y la distribución de polvo lo permiten. La cuestión que plantea Loeb es otra:

• ¿Hasta qué distancia puede acompañar gas en flujo a ese polvo?

• ¿En qué punto el viento solar debería frenar completamente el gas y redirigirlo hacia la cola clásica, alejada del Sol?

Responder a estas preguntas permite, según el autor, someter a prueba el escenario estándar de cometa natural frente a alternativas más especulativas.

El cálculo clave: un límite de 5.000 kilómetros para el gas

El corazón del artículo es un cálculo de equilibrio de presiones. Loeb parte de varios supuestos:

• Una tasa de pérdida de masa del cometa en la anti-cola de unos 500 kg/s (valor ampliado respecto a estimaciones previas del telescopio Webb de unos 150 kg/s, al considerar un aumento cerca del perihelio).

• Una velocidad de eyección del gas, si el cometa es natural, del orden de 0,2 km/s (200 m/s), valor coherente con la velocidad térmica del CO₂ a una temperatura superficial de unos 200 K y a una distancia heliocéntrica de aproximadamente 2 unidades astronómicas (UA).

Con estos parámetros, la densidad de masa del gas en el chorro, D_j, disminuye con el cuadrado de la distancia al núcleo:

D_j ≈ (1,6 × 10⁻¹⁷ g/cm³) · (5.000 km / d)²

Por otro lado, el viento solar a 2 UA aporta una densidad de masa típica, D_w, del orden de 3 × 10⁻²⁴ g/cm³ con una velocidad media de unos 500 km/s.

El gas del chorro será frenado cuando su presión de impacto (ram pressure), proporcional a D_j·V², se equilibre con la del viento solar, proporcional a D_w·v². De esa igualdad se obtiene una distancia característica de frenado:

• d_s ≈ 5.000 km

Más allá de 5.000 km, el gas expulsado con esas condiciones ya no debería avanzar hacia el Sol: el viento solar lo barrería y lo arrastraría hacia la cola clásica. Para Loeb, este valor coincide aproximadamente con el radio de la coma brillante que rodea al núcleo en las imágenes de Hubble y de otros telescopios, un dato que respalda el orden de magnitud utilizado.

Gas vs polvo: qué debería verse en una anti-cola “natural”

El modelo de Loeb distingue con claridad entre el comportamiento del gas y el del polvo:

• El gas es muy sensible al viento solar; más allá de unos 5.000 km, debería dejar de fluir en dirección al Sol.

• El polvo de tamaño superior a ~10 micras, arrastrado inicialmente por el gas, puede seguir avanzando mucho más lejos en la anti-cola antes de ser frenado, alcanzando escalas cientos de veces mayores.

Consecuencia:

• En un cometa natural, la anti-cola que se extiende cientos de miles de kilómetros hacia el Sol debería estar formada, a grandes distancias, casi exclusivamente por polvo, sin gas acompañante en flujo coherente.

• El gas, una vez frenado, se integraría en la cola tradicional, alejada del Sol y alineada en sentido opuesto al viento solar.

Este escenario ofrece un criterio observacional concreto: medir si la anti-cola contiene o no gas fluyendo a distancias muy superiores al umbral de 5.000 kilómetros.

El escenario alternativo: jets con velocidades de “thruster”

A partir de ahí, Loeb plantea un ejercicio teórico: ¿qué ocurriría si el chorro que alimenta la anti-cola no estuviera impulsado por la sublimación de hielos, sino por un sistema de propulsión con velocidades de eyección mucho mayores?

Según sus cálculos:

• Con un propulsor químico y una velocidad de escape de 5 km/s, el gas podría seguir avanzando en la anti-cola hasta unos 25.000 km.

• Con un propulsor iónico y una velocidad de eyección de 90 km/s, la extensión de gas en flujo coherente podría alcanzar los 100.000 km hacia el Sol.

En ambos casos, el equilibrio entre la presión del chorro y la del viento solar se alcanzaría a distancias mucho mayores que en el escenario natural. Esta diferencia de escala, argumenta Loeb, sería medible con instrumentación adecuada y permitiría discriminar entre una cometa helado convencional y una fuente de chorro de naturaleza no estándar.

Cómo se puede comprobar: trazadores moleculares y grandes telescopios

Para convertir este razonamiento en una prueba empírica, Loeb propone utilizar moléculas trazadoras —por ejemplo CO₂ o CO— que permitan mapear la distribución del gas a lo largo de la anti-cola. La idea es comparar:

• El perfil espacial de la emisión molecular (gas en flujo).

• Con la luz solar dispersada por el polvo en la misma región.

Si la intensidad del gas cae bruscamente en torno a los 5.000 km mientras el polvo sigue extendiéndose cientos de miles de kilómetros, el resultado sería compatible con un cometa natural. Si, en cambio, se detecta gas en flujo coherente muy lejos del núcleo, habría que replantear el modelo clásico y explorar explicaciones alternativas.

Para este tipo de observaciones, Loeb menciona tanto telescopios terrestres de gran apertura (Keck, VLT, ALMA) como observatorios espaciales (SPHEREx, Webb). La resolución angular y la sensibilidad espectroscópica de estos instrumentos permitirían trazar el perfil fino de la anti-cola a diferentes longitudes de onda.

Una prueba “limpia”, pero pendientes de datos

El autor presenta este criterio como una prueba limpia: se basa en magnitudes físicas bien definidas —velocidades de eyección, densidades, presión del viento solar— y en órdenes de magnitud que separan con claridad los distintos escenarios.

En ausencia de datos espectroscópicos detallados de la anti-cola, el modelo sigue siendo una propuesta teórica a la espera de confirmación. El propio Loeb insiste en que la prioridad debe ser observar:

«La mejor forma de aprender es observando la naturaleza y no forzándola a encajar en una narrativa popular», resume, subrayando que el objetivo es dejar que los datos hablen por sí mismos.

Para la comunidad científica, el planteamiento ofrece una hoja de ruta observacional concreta. Para la astrofísica de objetos interestelares, aporta un ejemplo de cómo fenómenos visibles —como la longitud de una anti-cola— pueden utilizarse para inferir propiedades físicas profundas del objeto que la genera.

Implicaciones para el estudio de objetos interestelares

Más allá de las hipótesis concretas, la propuesta de Loeb se inscribe en un contexto más amplio: el interés por los objetos interestelares como 1I/‘Oumuamua, 2I/Borisov y ahora 3I/ATLAS. Cada uno de ellos ofrece información única sobre:

• La composición y dinámica de materiales formados en otros sistemas planetarios.

• Los procesos que expulsan cuerpos de sus estrellas de origen hacia el espacio interestelar.

• Los límites de los modelos tradicionales de cometas y asteroides.

En este caso, la pregunta no es solo qué es 3I/ATLAS, sino qué puede enseñarnos sobre la interacción entre chorros cometarios, polvo, gas y viento solar a grandes distancias. La respuesta vendrá, como subraya el propio analista, de las observaciones que consigan extraer los grandes telescopios en los próximos meses.