Los datos de Rosetta revelan más sorpresas sobre el cometa 67P

Mientras la nave espacial Rosetta orbita el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, un equipo internacional de científicos ha descubierto que la atmósfera del cometa, o estado de coma, es mucho menos homogénea de lo esperado y la desgasificación del cometa varía significativamente con el tiempo, según se informa en un artículo publicado en ene 23, 2015, de la revista Science

«Si hubiésemos visto un aumento constante de los gases cuando nos acercamos al cometa, no habría ninguna duda sobre la heterogeneidad del núcleo», dice el Dr. Myrtha Hässig, autor principal del artículo titulado Time Variability and Heterogeneity in the Coma of 67P/Churyumov-Gerasimenko («Tiempo variabilidad y heterogeneidad en la Coma de 67P / Churyumov-Gerasimenko») e investigador postdoctoral en el Southwest Research Institute (Instituto de Investigación del Suroeste) en San Antonio. «En cambio vimos picos en las lecturas del agua, y unas horas más tarde, un pico en las lecturas de dióxido de carbono. Esta variación podría ser un efecto de la temperatura, o un efecto estacional, o podría apuntar a la posibilidad de migraciones de cometas en el Sistema Solar primitivo.»

Los científicos de Rosetta que miden la composición de la atmósfera del cometa 67P, o coma, descubrieron que varía mucho en el tiempo. Las grandes fluctuaciones en la composición en un estado heterogéneo de la coma indican día-noche y posiblemente variaciones estacionales en los principales tipos de desgasificación: H2O, CO y CO2. La región roja donde predominan el CO y CO2 es una parte del cometa que está mal iluminada, indicando una compleja relación coma-núcleo, donde las variaciones estacionales pueden ser impulsadas por las diferencias de temperatura justo por debajo de la superficie del cometa

«Todo nuestro concepto de la variabilidad de la liberación de volátiles en los cometas cambiará según este documento, lo que tendrá un impacto significativo en nuestra comprensión de la formación y evolución del cometa», dijo el Dr. Hunter Waite, director del programa y científico planetario del SwRI.

Los cometas son pequeños cuerpos del Sistema Solar con un núcleo compuesto de hielo, polvo y pequeñas partículas de roca. Cuando los cometas se acercan al Sol, se calientan y desgasifican, mostrando atmósferas visibles y, a menudo, colas. Los cometas contienen algunos de los materiales mejor conservados de la formación de nuestro sistema planetario, que ofrecen pistas sobre las condiciones físicas y químicas que existían en el Sistema Solar primitivo.

Después de que la nave espacial Rosetta de la Agencia Espacial Europea se encontró con 67P en agosto de 2014, el aterrizaje de una sonda espacial en la superficie del cometa en noviembre fue noticia en todo el mundo. El módulo de aterrizaje se encuentra ahora en modo de hibernación, pero la nave Rosetta continúa realizando los 11 experimentos vitales para la comprensión de los cometas en general, y del cometa 67P específicamente, ya que se acerca al Sol.

«Para un telescopio, las imágenes de la atmósfera de un cometa sugieren que la coma es uniforme y no varía durante cortos períodos de horas o días. Eso es lo que estábamos esperando cuando nos acercamos al cometa», dijo el doctor Stephen Fuselier, director en la División de Ciencia e Ingeniería Espacial del SwRI y el co-investigador principal de Estados Unidos del instrumento Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis Double Focusing Mass Spectrometer (ROSINA DFMS) del orbitador Rosetta. «Sin duda fue una sorpresa cuando vimos variaciones en el tiempo a partir de los 200 km de distancia. Más sorprendente fue que la composición de la coma también fue variando en cantidades muy grandes. Nos han enseñado que los cometas están hechos principalmente de hielo de agua. En este cometa, la coma contiene a veces mucho más dióxido de carbono que vapor de agua».

Espectrómeto de masa de doble enfoque de ROSINA

La misión Rosetta está proporcionando una oportunidad de estudio a largo plazo de un cometa durante su aproximación hacia el Sol; los datos que se están discutiendo son del periodo inicial, a dos meses del encuentro. Midiendo in situ la composición de la coma en la posición de la nave espacial, los datos ROSINA indican que la señal H2O (vapor de agua) en general es más fuerte; sin embargo, hay períodos en los que el CO (monóxido de carbono) y CO2 (Dióxido de carbono) rivalizan con el H2O.

«Estas grandes fluctuaciones en la composición en una coma heterogénea indican variaciones diurnas, o día-noche, y posiblemente variaciones estacionales de las principales especies de desgasificación», dice Hässig. «Cuando vi por primera vez este comportamiento, pensé que algo podía estar erróneo, pero después de una triple comprobación de los datos, creemos que 67P tiene una compleja relación coma-núcleo, con variaciones estacionales impulsadas, posiblemente, por las diferencias de temperatura justo por debajo de la superficie del cometa.»

El núcleo de 67P consta de dos lóbulos de diferentes tamaños, conectados por una región de cuello. Esta compleja forma de «patito de goma» probablemente juega un papel clave en esta variación, ya que diferentes porciones del núcleo apuntan al Sol durante el ciclo de rotación diurna de un poco más de 12 horas del cometa. Si la composición de la coma refleja la composición del núcleo, las variaciones sugieren que el núcleo puede haberse formado por la colisión de cuerpos más pequeños que se originaron en muy diferentes regiones del Sistema Solar primitivo. A medida que el cometa continúe en su viaje de 6,5 años alrededor del Sol, los científicos de Rosetta tendrán en cuenta las variaciones estacionales también.

El instrumento ROSINA está dirigido por el investigador principal Dr. Kathrin Altwegg, profesor de la Universidad de Berna, Suiza, donde Hässig obtuvo su doctorado. ROSINA, que combina dos espectrómetros de masas con un sensor de presión, fue diseñado, construido y calibrado por la Universidad de Berna. El DFMS tuvo contribuciones de contrucción física de Alemania, Francia, Bélgica, así como la Universidad de Michigan y Lockheed Martin en los EE.UU. La Universidad de Berna opera ROSINA.

El artículo anterior se basa en los materiales proporcionados por el Instituto de Investigación del Suroeste.

Publicación de Referencia: K. Altwegg, H. Balsiger, A. Bar-Nun, J. J. Berthelier, A. Bieler, P. Bochsler, C. Briois, U. Calmonte, M. Combi, J. De Keyser, P. Eberhardt, B. Fiethe, S. Fuselier, S. Gasc, T. I. Gombosi, K. C. Hansen, M. Hassig, A. Jackel, E. Kopp, A. Korth, L. LeRoy, U. Mall, B. Marty, O. Mousis, E. Neefs, T. Owen, H. Reme, M. Rubin, T. Semon, C.- Y. Tzou, H. Waite, P. Wurz. 67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter family comet with a high D/H ratio. Science, 2014; 347 (6220): 1261952 DOI: 10.1126/science.1261952

Fuente: Science Daily y otros sitios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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