cometa -Comet

Cometa
Cometa Hale-Bopp 1995O1.jpg
Cometa Hale-Bopp
Características
Tipo Pequeño cuerpo del sistema solar
Encontró Sistemas estelares
Rango de tamaño ~10 km de ancho (núcleo)
Densidad 0,6 g/cm3
enlaces externos
en línea Categoría de medios
en línea Q3559
información adicional

Un cometa es un pequeño cuerpo helado del Sistema Solar que se calienta y comienza a liberar gases cuando pasa cerca del Sol , un proceso llamado desgasificación . Esto produce una atmósfera o coma extendida, libre de la gravedad, que rodea el núcleo y, a veces, una cola de gas y polvo que sale de la coma. Estos fenómenos se deben a los efectos de la radiación solar y del plasma del viento solar que actúa sobre el núcleo del cometa. Los núcleos de los cometas van desde unos pocos cientos de metros hasta decenas de kilómetros de diámetro y están compuestos por acumulaciones sueltas de hielo, polvo y pequeñas partículas rocosas. La coma puede tener hasta 15 veces el diámetro de la Tierra, mientras que la cola puede extenderse más allá de una unidad astronómica . Si es lo suficientemente cercano y brillante, un cometa se puede ver desde la Tierra sin la ayuda de un telescopio y puede subtender un arco de hasta 30° (60 Lunas) a través del cielo. Los cometas han sido observados y registrados desde la antigüedad por muchas culturas y religiones.

Los cometas suelen tener órbitas elípticas muy excéntricas y tienen una amplia gama de períodos orbitales , que van desde varios años hasta potencialmente varios millones de años. Los cometas de período corto se originan en el cinturón de Kuiper o su disco disperso asociado , que se encuentran más allá de la órbita de Neptuno . Se cree que los cometas de período largo se originan en la nube de Oort , una nube esférica de cuerpos helados que se extiende desde fuera del cinturón de Kuiper hasta la mitad de la estrella más cercana. Los cometas de período largo se ponen en movimiento hacia el Sol debido a las perturbaciones gravitatorias de las estrellas que pasan y la marea galáctica . Los cometas hiperbólicos pueden pasar una vez por el Sistema Solar interior antes de ser lanzados al espacio interestelar. La aparición de un cometa se llama aparición.

Los cometas extintos que han pasado cerca del Sol muchas veces han perdido casi todos sus hielos y polvo volátiles y pueden llegar a parecerse a pequeños asteroides. Se cree que los asteroides tienen un origen diferente al de los cometas, ya que se formaron dentro de la órbita de Júpiter en lugar de en el Sistema Solar exterior. Sin embargo, el descubrimiento de cometas del cinturón principal y planetas menores centauros activos ha borrado la distinción entre asteroides y cometas . A principios del siglo XXI, el descubrimiento de algunos cuerpos menores con órbitas de cometas de largo período, pero características de los asteroides del sistema solar interior, se denominaron cometas Manx . Todavía se clasifican como cometas, como C/2014 S3 (PANSTARRS). Se encontraron veintisiete cometas Manx entre 2013 y 2017.

A noviembre de 2021 hay 4.584 cometas conocidos. Sin embargo, esto representa una fracción muy pequeña de la población potencial total de cometas, ya que la reserva de cuerpos similares a cometas en el Sistema Solar exterior (en la nube de Oort ) es de aproximadamente un billón. Aproximadamente un cometa por año es visible a simple vista , aunque muchos de ellos son débiles y poco espectaculares. Los ejemplos particularmente brillantes se llaman " grandes cometas ". Los cometas han sido visitados por sondas no tripuladas como Rosetta de la Agencia Espacial Europea, que se convirtió en la primera en aterrizar una nave espacial robótica en un cometa, y Deep Impact de la NASA , que abrió un cráter en el cometa Tempel 1 para estudiar su interior.

Etimología

En la Crónica anglosajona se mencionó un cometa que supuestamente apareció en el año 729 d.C.

La palabra cometa deriva del inglés antiguo cometa del latín comēta o comētēs . Eso, a su vez, es una romanización del griego κομήτης 'con cabello largo', y el Oxford English Dictionary señala que el término ( ἀστὴρ ) κομήτης ya significaba 'estrella de pelo largo, cometa' en griego. Κομήτης se derivó de κομᾶν ( koman ) 'llevar el cabello largo', que a su vez se derivaba de κόμη ( komē ) 'el cabello de la cabeza' y se usaba para significar 'la cola de un cometa'.

El símbolo astronómico de los cometas (representado en Unicode ) es U+2604 COMETA , que consta de un pequeño disco con tres extensiones similares a cabellos.

Características físicas

Diagrama que muestra las características físicas de un cometa:
a) Núcleo, b) Coma, c) Cola de gas/ión d) Cola de polvo, e) Envoltura de hidrógeno, f) Dirección de la velocidad orbital, g) Dirección al Sol.

Núcleo

Núcleo de 103P/Hartley fotografiado durante el sobrevuelo de una nave espacial. El núcleo tiene unos 2 km de longitud.

La estructura central sólida de un cometa se conoce como núcleo. Los núcleos cometarios están compuestos por una amalgama de roca , polvo , hielo de agua y dióxido de carbono congelado , monóxido de carbono , metano y amoníaco . Como tales, se las describe popularmente como "bolas de nieve sucias" siguiendo el modelo de Fred Whipple . Los cometas con un mayor contenido de polvo se han denominado "bolas de tierra heladas". El término "bolas de tierra heladas" surgió después de la observación de la colisión del cometa 9P/Tempel 1 con una sonda "impactadora" enviada por la misión Deep Impact de la NASA en julio de 2005. La investigación realizada en 2014 sugiere que los cometas son como " helados fritos ", en que sus superficies están formadas por hielo cristalino denso mezclado con compuestos orgánicos , mientras que el hielo interior es más frío y menos denso.

La superficie del núcleo es generalmente seca, polvorienta o rocosa, lo que sugiere que los hielos están ocultos bajo una corteza superficial de varios metros de espesor. Los núcleos contienen una variedad de compuestos orgánicos, que pueden incluir metanol , cianuro de hidrógeno , formaldehído , etanol , etano y quizás moléculas más complejas como los hidrocarburos de cadena larga y los aminoácidos . En 2009, se confirmó que el aminoácido glicina se había encontrado en el polvo del cometa recuperado por la misión Stardust de la NASA . En agosto de 2011, se publicó un informe, basado en estudios de la NASA de meteoritos encontrados en la Tierra, que sugiere que los componentes de ADN y ARN ( adenina , guanina y moléculas orgánicas relacionadas) pueden haberse formado en asteroides y cometas.

Las superficies exteriores de los núcleos cometarios tienen un albedo muy bajo , lo que los convierte en uno de los objetos menos reflectantes que se encuentran en el Sistema Solar. La sonda espacial Giotto descubrió que el núcleo del cometa Halley (1P/Halley) refleja alrededor del cuatro por ciento de la luz que incide sobre él, y Deep Space 1 descubrió que la superficie del cometa Borrelly refleja menos del 3,0%; en comparación, el asfalto refleja el siete por ciento. El material superficial oscuro del núcleo puede consistir en compuestos orgánicos complejos. El calentamiento solar expulsa compuestos volátiles más livianos , dejando compuestos orgánicos más grandes que tienden a ser muy oscuros, como el alquitrán o el petróleo crudo . La baja reflectividad de las superficies de los cometas hace que absorban el calor que impulsa sus procesos de desgasificación .

Se han observado núcleos de cometas con radios de hasta 30 kilómetros (19 millas), pero es difícil determinar su tamaño exacto. El núcleo de 322P/SOHO tiene probablemente solo 100 a 200 metros (330 a 660 pies) de diámetro. La falta de detección de cometas más pequeños a pesar de la mayor sensibilidad de los instrumentos ha llevado a algunos a sugerir que hay una falta real de cometas de menos de 100 metros (330 pies) de ancho. Se ha estimado que los cometas conocidos tienen una densidad promedio de 0,6 g/cm 3 (0,35 oz/cu in). Debido a su baja masa, los núcleos de los cometas no se vuelven esféricos por su propia gravedad y, por lo tanto, tienen formas irregulares.

El cometa 81P/Wild exhibe chorros en el lado claro y el lado oscuro, un relieve marcado y está seco.

Se cree que aproximadamente el seis por ciento de los asteroides cercanos a la Tierra son núcleos extintos de cometas que ya no experimentan desgasificación, incluidos 14827 Hypnos y 3552 Don Quijote .

Los resultados de las naves espaciales Rosetta y Philae muestran que el núcleo de 67P/Churyumov-Gerasimenko no tiene campo magnético, lo que sugiere que el magnetismo puede no haber jugado un papel en la formación temprana de planetesimales . Además, el espectrógrafo ALICE en Rosetta determinó que los electrones (dentro de 1 km (0,62 millas) por encima del núcleo del cometa ) producidos por la fotoionización de las moléculas de agua por la radiación solar , y no los fotones del Sol como se pensaba anteriormente, son los responsables de la degradación del agua. y moléculas de dióxido de carbono liberadas desde el núcleo del cometa en su coma. Los instrumentos del módulo de aterrizaje Philae encontraron al menos dieciséis compuestos orgánicos en la superficie del cometa, cuatro de los cuales ( acetamida , acetona , isocianato de metilo y propionaldehído ) se detectaron por primera vez en un cometa.

Propiedades de algunos cometas
Nombre Dimensiones
(km)
Densidad
( g /cm 3 )
Masa
( kg )
referencias
cometa Halley 15 × 8 × 8 0.6 3 × 1014
Templo 1 7,6 × 4,9 0,62 7,9 × 1013
19P/Borrelly 8 × 4 × 4 0.3 2.0 × 1013
81P/Salvaje 5,5 × 4,0 × 3,3 0.6 2,3 × 1013
67P/Churyumov–Gerasimenko 4,1 × 3,3 × 1,8 0.47 1.0 × 1013

Coma

El cometa Borrelly exhibe chorros, pero no tiene hielo en la superficie.

Las corrientes de polvo y gas así liberadas forman una atmósfera enorme y extremadamente delgada alrededor del cometa llamada "coma". La fuerza ejercida sobre la coma por la presión de radiación del Sol y el viento solar hacen que se forme una enorme "cola" que apunta en dirección opuesta al Sol.

La coma generalmente está compuesta de agua y polvo, y el agua constituye hasta el 90% de los volátiles que salen del núcleo cuando el cometa está dentro de 3 a 4 unidades astronómicas (450 000 000 a 600 000 000 km; 280 000 000 a 370 000 000 mi) del Sol. La molécula original de H 2 O se destruye principalmente a través de la fotodisociación y, en mucha menor medida, la fotoionización , y el viento solar juega un papel menor en la destrucción del agua en comparación con la fotoquímica . Las partículas de polvo más grandes quedan a lo largo de la trayectoria orbital del cometa, mientras que las partículas más pequeñas son empujadas lejos del Sol hacia la cola del cometa por la presión de la luz .

Aunque el núcleo sólido de los cometas tiene generalmente menos de 60 kilómetros (37 millas) de diámetro, la coma puede tener miles o millones de kilómetros de diámetro y, a veces, llega a ser más grande que el Sol. Por ejemplo, aproximadamente un mes después de un estallido en octubre de 2007, el cometa 17P/Holmes tuvo brevemente una tenue atmósfera de polvo más grande que el Sol. El Gran Cometa de 1811 tenía una coma de aproximadamente el diámetro del Sol. Aunque la coma puede llegar a ser bastante grande, su tamaño puede disminuir en el momento en que cruza la órbita de Marte alrededor de 1,5 unidades astronómicas (220 000 000 km; 140 000 000 mi) del Sol. A esta distancia, el viento solar se vuelve lo suficientemente fuerte como para expulsar el gas y el polvo de la coma y, al hacerlo, agrandar la cola. Se ha observado que las colas de iones se extienden una unidad astronómica (150 millones de km) o más.

C/2006 W3 (Chistensen) emitiendo gas carbónico (imagen IR)

Tanto la coma como la cola están iluminadas por el Sol y pueden volverse visibles cuando un cometa pasa por el Sistema Solar interior, el polvo refleja la luz solar directamente mientras que los gases brillan por ionización . La mayoría de los cometas son demasiado débiles para ser visibles sin la ayuda de un telescopio , pero unos pocos cada década se vuelven lo suficientemente brillantes como para ser visibles a simple vista. De vez en cuando, un cometa puede experimentar una enorme y repentina explosión de gas y polvo, durante la cual el tamaño de la coma aumenta considerablemente durante un período de tiempo. Esto le sucedió en 2007 al cometa Holmes .

En 1996, se descubrió que los cometas emitían rayos X. Esto sorprendió mucho a los astrónomos porque la emisión de rayos X suele estar asociada con cuerpos de muy alta temperatura . Los rayos X son generados por la interacción entre los cometas y el viento solar: cuando los iones del viento solar altamente cargados vuelan a través de la atmósfera de un cometa, chocan con los átomos y moléculas del cometa, "robando" uno o más electrones del átomo en un proceso llamado "intercambio de carga". Este intercambio o transferencia de un electrón al ion del viento solar es seguido por su desexcitación al estado fundamental del ion por la emisión de rayos X y fotones ultravioleta lejanos .

Arco de choque

Los arcos de choque se forman como resultado de la interacción entre el viento solar y la ionosfera del cometa, que se crea por la ionización de los gases en la coma. A medida que el cometa se acerca al Sol, el aumento de las tasas de desgasificación hace que la coma se expanda y la luz del sol ioniza los gases en la coma. Cuando el viento solar atraviesa este coma iónico, aparece el arco de choque.

Las primeras observaciones se realizaron en las décadas de 1980 y 1990 cuando varias naves espaciales sobrevolaron los cometas 21P/Giacobini–Zinner , 1P/Halley y 26P/Grigg–Skjellerup . Luego se descubrió que los arcos de choque en los cometas son más anchos y más graduales que los agudos arcos de choque planetarios que se ven, por ejemplo, en la Tierra. Todas estas observaciones se realizaron cerca del perihelio cuando los arcos de choque ya estaban completamente desarrollados.

La nave espacial Rosetta observó el arco de choque en el cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko en una etapa temprana del desarrollo del arco de choque cuando la desgasificación aumentó durante el viaje del cometa hacia el Sol. Este choque de arco joven se llamó "choque de arco infantil". El arco de choque infantil es asimétrico y, en relación con la distancia al núcleo, más ancho que los arcos de choque completamente desarrollados.

Cruz

Dirección típica de las colas durante la órbita de un cometa cerca del Sol

En el Sistema Solar exterior , los cometas permanecen congelados e inactivos y son extremadamente difíciles o imposibles de detectar desde la Tierra debido a su pequeño tamaño. Se han informado detecciones estadísticas de núcleos de cometas inactivos en el cinturón de Kuiper a partir de observaciones realizadas por el telescopio espacial Hubble, pero estas detecciones han sido cuestionadas. Cuando un cometa se acerca al Sistema Solar interior, la radiación solar hace que los materiales volátiles dentro del cometa se vaporicen y salgan del núcleo, llevándose consigo el polvo.

Las corrientes de polvo y gas forman cada una su propia cola distinta, apuntando en direcciones ligeramente diferentes. La cola de polvo se queda atrás en la órbita del cometa de tal manera que a menudo forma una cola curva llamada tipo II o cola de polvo. Al mismo tiempo, la cola de iones o tipo I, hecha de gases, siempre apunta directamente en dirección opuesta al Sol porque este gas se ve más afectado por el viento solar que el polvo, siguiendo líneas de campo magnético en lugar de una trayectoria orbital. En ocasiones, como cuando la Tierra pasa a través del plano orbital de un cometa, se puede ver la anticola , que apunta en la dirección opuesta a las colas de iones y polvo.

Diagrama de un cometa que muestra la estela de polvo , la cola de polvo y la cola de gas iónico formada por el viento solar .

La observación de anticolas contribuyó significativamente al descubrimiento del viento solar. La cola de iones se forma como resultado de la ionización por radiación solar ultravioleta de partículas en coma. Una vez que las partículas han sido ionizadas, alcanzan una carga eléctrica neta positiva, que a su vez da lugar a una " magnetosfera inducida " alrededor del cometa. El cometa y su campo magnético inducido forman un obstáculo para las partículas del viento solar que fluyen hacia el exterior. Debido a que la velocidad orbital relativa del cometa y el viento solar es supersónica, se forma un arco de choque aguas arriba del cometa en la dirección del flujo del viento solar. En este arco de choque, grandes concentraciones de iones cometarios (llamados "iones captadores") se congregan y actúan para "cargar" el campo magnético solar con plasma, de modo que las líneas de campo "cubren" al cometa formando la cola de iones.

Si la carga de la cola de iones es suficiente, las líneas del campo magnético se juntan hasta el punto en que, a cierta distancia a lo largo de la cola de iones, se produce una reconexión magnética . Esto conduce a un "evento de desconexión de cola". Esto se ha observado en varias ocasiones, un evento notable se registró el 20 de abril de 2007, cuando la cola de iones del cometa de Encke se cortó por completo mientras el cometa pasaba por una eyección de masa coronal . Este evento fue observado por la sonda espacial STEREO .

En 2013, los científicos de la ESA informaron que la ionosfera del planeta Venus fluye hacia el exterior de una manera similar a la cola de iones que se ve saliendo de un cometa en condiciones similares".

Chorros

Chorros de gasolina y nieve de 103P/Hartley

El calentamiento desigual puede hacer que los gases recién generados salgan de un punto débil en la superficie del núcleo del cometa, como un géiser. Estas corrientes de gas y polvo pueden hacer que el núcleo gire e incluso se divida. En 2010 se reveló que el hielo seco (dióxido de carbono congelado) puede impulsar chorros de material que fluyen desde el núcleo de un cometa. Las imágenes infrarrojas de Hartley 2 muestran que estos chorros salen y llevan consigo granos de polvo al coma.

Características orbitales

La mayoría de los cometas son pequeños cuerpos del Sistema Solar con órbitas elípticas alargadas que los llevan cerca del Sol durante una parte de su órbita y luego hacia los confines del Sistema Solar durante el resto. Los cometas a menudo se clasifican según la duración de sus períodos orbitales : cuanto más largo es el período, más alargada es la elipse.

Período corto

Los cometas periódicos o cometas de período corto se definen generalmente como aquellos que tienen períodos orbitales de menos de 200 años. Suelen orbitar más o menos en el plano de la eclíptica en la misma dirección que los planetas. Sus órbitas normalmente los llevan a la región de los planetas exteriores ( Júpiter y más allá) en el afelio ; por ejemplo, el afelio del cometa Halley está un poco más allá de la órbita de Neptuno . Los cometas cuyas afelias están cerca de la órbita de un planeta importante se denominan su "familia". Se cree que estas familias surgen del planeta que captura cometas que anteriormente tenían períodos largos en órbitas más cortas.

En el extremo del período orbital más corto, el cometa de Encke tiene una órbita que no alcanza la órbita de Júpiter y se conoce como un cometa de tipo Encke . Los cometas de período corto con períodos orbitales de menos de 20 años y bajas inclinaciones (hasta 30 grados) hacia la eclíptica se denominan cometas tradicionales de la familia de Júpiter (JFC). Aquellos como el Halley, con periodos orbitales de entre 20 y 200 años e inclinaciones que se extienden desde cero hasta más de 90 grados, se denominan cometas tipo Halley (HTC). A partir de 2023, se han informado 70 cometas tipo Encke, 100 HTC y 755 JFC.

Los cometas del cinturón principal recientemente descubiertos forman una clase distinta, orbitando en órbitas más circulares dentro del cinturón de asteroides .

Debido a que sus órbitas elípticas los acercan con frecuencia a los planetas gigantes, los cometas están sujetos a más perturbaciones gravitacionales . Los cometas de período corto tienen una tendencia a que sus afelias coincidan con el semieje mayor de un planeta gigante , siendo los JFC el grupo más grande. Está claro que los cometas que vienen de la nube de Oort a menudo tienen sus órbitas fuertemente influenciadas por la gravedad de los planetas gigantes como resultado de un encuentro cercano. Júpiter es la fuente de las mayores perturbaciones, siendo más del doble de masivo que todos los demás planetas juntos. Estas perturbaciones pueden desviar cometas de período largo hacia períodos orbitales más cortos.

Según sus características orbitales, se cree que los cometas de período corto se originan en los centauros y el cinturón/ disco disperso de Kuiper , un disco de objetos en la región transneptuniana, mientras que se cree que la fuente de los cometas de período largo es el lejano nube de Oort esférica más distante (en honor al astrónomo holandés Jan Hendrik Oort , quien planteó la hipótesis de su existencia). Se cree que grandes enjambres de cuerpos similares a cometas orbitan alrededor del Sol en estas regiones distantes en órbitas aproximadamente circulares. Ocasionalmente, la influencia gravitacional de los planetas exteriores (en el caso de los objetos del cinturón de Kuiper) o de las estrellas cercanas (en el caso de los objetos de la nube de Oort) puede arrojar uno de estos cuerpos en una órbita elíptica que lo lleva hacia adentro, hacia el Sol, para formar un cuerpo visible. cometa. A diferencia del retorno de los cometas periódicos, cuyas órbitas han sido establecidas por observaciones previas, la aparición de nuevos cometas por este mecanismo es impredecible. Cuando son arrojados a la órbita del sol, y siendo continuamente arrastrados hacia él, los cometas arrancan toneladas de materia que influyen en gran medida en su tiempo de vida; cuanto más despojados, menos viven y viceversa.

Período largo

Órbitas del cometa Kohoutek (rojo) y la Tierra (azul), que ilustran la alta excentricidad de su órbita y su rápido movimiento cuando está cerca del Sol.

Los cometas de período largo tienen órbitas muy excéntricas y períodos que van desde 200 años hasta miles o incluso millones de años. Una excentricidad superior a 1 cuando está cerca del perihelio no significa necesariamente que un cometa abandonará el Sistema Solar. Por ejemplo, el cometa McNaught tenía una excentricidad de osculación heliocéntrica de 1,000019 cerca de su época de paso por el perihelio en enero de 2007, pero está unido al Sol con una órbita de aproximadamente 92.600 años porque la excentricidad cae por debajo de 1 a medida que se aleja del Sol. La órbita futura de un cometa de período largo se obtiene adecuadamente cuando la órbita osculadora se calcula en una época posterior a la salida de la región planetaria y se calcula con respecto al centro de masa del Sistema Solar . Por definición, los cometas de período largo permanecen ligados gravitacionalmente al Sol; aquellos cometas que son expulsados ​​​​del Sistema Solar debido a los pasos cercanos de los principales planetas ya no se consideran correctamente como que tienen "períodos". Las órbitas de los cometas de período largo los llevan mucho más allá de los planetas exteriores en afelia, y el plano de sus órbitas no necesita estar cerca de la eclíptica. Los cometas de período largo como C/1999 F1 y C/2017 T2 (PANSTARRS) pueden tener distancias de afelio de casi 70 000 AU (0,34 pc; 1,1 ly) con períodos orbitales estimados en alrededor de 6 millones de años.

Los cometas de aparición única o no periódicos son similares a los cometas de período largo porque tienen trayectorias parabólicas o ligeramente hiperbólicas cuando están cerca del perihelio en el Sistema Solar interior. Sin embargo, las perturbaciones gravitatorias de los planetas gigantes hacen que sus órbitas cambien. Los cometas de aparición única tienen una órbita osculadora hiperbólica o parabólica que les permite salir permanentemente del Sistema Solar después de un solo paso del Sol. La esfera Sun's Hill tiene un límite máximo inestable de 230.000 AU (1,1 pc; 3,6 ly). Solo se ha visto que unos pocos cientos de cometas alcanzan una órbita hiperbólica (e> 1) cuando están cerca del perihelio, lo que sugiere que pueden escapar del Sistema Solar.

A partir de 2022, solo se han descubierto dos objetos con una excentricidad significativamente mayor que uno: 1I/ʻOumuamua y 2I/Borisov , lo que indica un origen fuera del Sistema Solar. Si bien ʻOumuamua, con una excentricidad de alrededor de 1,2, no mostró signos ópticos de actividad cometaria durante su paso por el Sistema Solar interior en octubre de 2017, los cambios en su trayectoria, que sugieren desgasificación, indican que probablemente sea un cometa . Por otro lado, se ha observado que 2I/Borisov, con una excentricidad estimada de alrededor de 3,36, tiene la característica de coma de los cometas, y se considera el primer cometa interestelar detectado . El cometa C/1980 E1 tuvo un período orbital de aproximadamente 7,1 millones de años antes del paso del perihelio de 1982, pero un encuentro en 1980 con Júpiter aceleró el cometa dándole la mayor excentricidad (1,057) de cualquier cometa solar conocido con un arco de observación razonable. Los cometas que no se espera que regresen al Sistema Solar interior incluyen C/1980 E1 , C/2000 U5 , C/2001 Q4 (NEAT) , C/2009 R1 , C/1956 R1 y C/2007 F1 (LONEOS).

Algunas autoridades usan el término "cometa periódico" para referirse a cualquier cometa con una órbita periódica (es decir, todos los cometas de período corto más todos los cometas de período largo), mientras que otros lo usan para referirse exclusivamente a los cometas de período corto. De manera similar, aunque el significado literal de "cometa no periódico" es el mismo que "cometa de aparición única", algunos lo usan para referirse a todos los cometas que no son "periódicos" en el segundo sentido (es decir, para incluir todos los cometas con un período mayor a 200 años).

Las primeras observaciones han revelado algunas trayectorias genuinamente hiperbólicas (es decir, no periódicas), pero no más de las que podrían explicarse por las perturbaciones de Júpiter. Los cometas del espacio interestelar se mueven con velocidades del mismo orden que las velocidades relativas de las estrellas cercanas al Sol (algunas decenas de kilómetros por segundo). Cuando tales objetos ingresan al Sistema Solar, tienen una energía orbital específica positiva que resulta en una velocidad positiva en el infinito ( ) y tienen trayectorias notablemente hiperbólicas. Un cálculo aproximado muestra que podría haber cuatro cometas hiperbólicos por siglo dentro de la órbita de Júpiter, más o menos uno y quizás dos órdenes de magnitud .

Descubrimientos de cometas hiperbólicos
Año 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Número 12 7 8 4 13 10 dieciséis 9 dieciséis 5 18 10 15 17

Nube de Oort y nube de Hills

Se pensaba que la nube de Oort rodeaba el Sistema Solar

Se cree que la nube de Oort ocupa un vasto espacio desde entre 2000 y 5000 AU (0,03 y 0,08 ly) hasta 50 000 AU (0,79 ly) del Sol. Esta nube encierra los cuerpos celestes que comienzan en la mitad del Sistema Solar, el Sol, hasta los límites exteriores del Cinturón de Kuiper. La nube de Oort consiste en materiales viables necesarios para la creación de cuerpos celestes. Los planetas del Sistema Solar existen solo debido a los planetesimales (trozos de espacio sobrante que ayudaron en la creación de planetas) que fueron condensados ​​y formados por la gravedad del Sol. La excéntrica hecha de estos planetesimales atrapados es la razón por la que existe la Nube de Oort. Algunas estimaciones sitúan el borde exterior entre 100.000 y 200.000 AU (1,58 y 3,16 años). La región se puede subdividir en una nube de Oort exterior esférica de 20 000 a 50 000 AU (0,32 a 0,79 li), y una nube interior en forma de rosquilla, la nube Hills, de 2000 a 20 000 AU (0,03 a 0,32 li). La nube exterior está débilmente unida al Sol y alimenta a los cometas de período largo (y posiblemente del tipo Halley) que caen dentro de la órbita de Neptuno . La nube de Oort interna también se conoce como la nube de Hills, en honor a JG Hills, quien propuso su existencia en 1981. Los modelos predicen que la nube interna debería tener decenas o cientos de veces más núcleos cometarios que el halo externo; se ve como una posible fuente de nuevos cometas que reabastecen la nube exterior relativamente tenue a medida que el número de esta última se agota gradualmente. La nube de Hills explica la existencia continua de la nube de Oort después de miles de millones de años.

exocometas

Se han detectado exocometas más allá del Sistema Solar y pueden ser comunes en la Vía Láctea . El primer sistema de exocometa detectado fue alrededor de Beta Pictoris , una estrella de secuencia principal de tipo A muy joven , en 1987. Hasta 2013, se han identificado un total de 11 de estos sistemas de exocometa, utilizando el espectro de absorción causado por las grandes nubes de gas emitidas. por los cometas al pasar cerca de su estrella. Durante diez años, el telescopio espacial Kepler se encargó de buscar planetas y otras formas fuera del sistema solar. Los primeros exocometas en tránsito fueron encontrados en febrero de 2018 por un grupo formado por astrónomos profesionales y científicos ciudadanos en curvas de luz registradas por el telescopio espacial Kepler. Después de que el Telescopio Espacial Kepler se retiró en octubre de 2018, un nuevo telescopio llamado Telescopio TESS se hizo cargo de la misión de Kepler. Desde el lanzamiento de TESS, los astrónomos han descubierto los tránsitos de los cometas alrededor de la estrella Beta Pictoris utilizando una curva de luz de TESS. Desde que TESS se hizo cargo, los astrónomos han podido distinguir mejor los exocometas con el método espectroscópico. Los nuevos planetas se detectan mediante el método de la curva de luz blanca, que se ve como una caída simétrica en las lecturas de los gráficos cuando un planeta eclipsa a su estrella madre. Sin embargo, después de una evaluación adicional de estas curvas de luz, se ha descubierto que los patrones asimétricos de las caídas que se presentan son causados ​​por la cola de un cometa o de cientos de cometas.

Efectos de los cometas

Diagrama de meteoros Perseidas

Conexión con lluvias de meteoritos

A medida que un cometa se calienta durante sus pasos cercanos al Sol, la desgasificación de sus componentes helados libera desechos sólidos demasiado grandes para ser barridos por la presión de la radiación y el viento solar. Si la órbita de la Tierra lo envía a través de ese rastro de escombros, que se compone principalmente de granos finos de material rocoso, es probable que haya una lluvia de meteoritos cuando la Tierra pase. Los rastros más densos de escombros producen lluvias de meteoritos rápidas pero intensas y los senderos menos densos crean lluvias más largas pero menos intensas. Por lo general, la densidad del rastro de escombros está relacionada con cuánto tiempo hace que el cometa padre liberó el material. La lluvia de meteoros de las Perseidas , por ejemplo, ocurre todos los años entre el 9 y el 13 de agosto, cuando la Tierra pasa por la órbita del cometa Swift-Tuttle . El cometa Halley es la fuente de la lluvia de Oriónidas en octubre.

Cometas e impacto en la vida.

Muchos cometas y asteroides chocaron con la Tierra en sus primeras etapas. Muchos científicos creen que los cometas que bombardearon la joven Tierra hace unos 4 mil millones de años trajeron las grandes cantidades de agua que ahora llenan los océanos de la Tierra, o al menos una parte significativa de ella. Otros han puesto en duda esta idea. La detección de moléculas orgánicas, incluidos los hidrocarburos aromáticos policíclicos , en cantidades significativas en los cometas ha llevado a especular que los cometas o los meteoritos pueden haber traído los precursores de la vida, o incluso la vida misma, a la Tierra. En 2013 se sugirió que los impactos entre superficies rocosas y heladas, como los cometas, tenían el potencial de crear los aminoácidos que componen las proteínas a través de la síntesis de choque . La velocidad a la que los cometas entraron en la atmósfera, combinada con la magnitud de la energía creada después del contacto inicial, permitió que las moléculas más pequeñas se condensaran en macromoléculas más grandes que sirvieron como base para la vida. En 2015, los científicos encontraron cantidades significativas de oxígeno molecular en las emisiones de gases del cometa 67P, lo que sugiere que la molécula puede ocurrir con más frecuencia de lo que se pensaba y, por lo tanto, es un indicador menos de vida como se suponía.

Se sospecha que los impactos de los cometas, en escalas de tiempo prolongadas, han entregado cantidades significativas de agua a la Luna de la Tierra , algunas de las cuales pueden haber sobrevivido como hielo lunar . Se cree que los impactos de cometas y meteoroides son los responsables de la existencia de tectitas y australitas .

Miedo a los cometas

El miedo a los cometas como actos de Dios y signos de muerte inminente fue mayor en Europa desde 1200 hasta 1650 d. C. El año después del Gran Cometa de 1618 , por ejemplo, Gotthard Arthusius publicó un panfleto que decía que era una señal de que el Día del Juicio Final . estuvo cerca. Enumeró diez páginas de desastres relacionados con cometas, incluidos "terremotos, inundaciones, cambios en los cursos de los ríos, tormentas de granizo, clima cálido y seco, malas cosechas, epidemias, guerra y traición y precios altos".

Hacia 1700, la mayoría de los estudiosos llegaron a la conclusión de que tales eventos ocurrían tanto si se veía un cometa como si no. Sin embargo, utilizando los registros de avistamientos de cometas de Edmond Halley , William Whiston en 1711 escribió que el Gran Cometa de 1680 tenía una periodicidad de 574 años y fue responsable de la inundación mundial en el Libro del Génesis , al verter agua sobre la Tierra. Su anuncio revivió por otro siglo el miedo a los cometas, ahora como amenazas directas para el mundo en lugar de señales de desastres. El análisis espectroscópico en 1910 encontró el gas tóxico cianógeno en la cola del cometa Halley, lo que provocó que el público comprara en pánico máscaras de gas y "píldoras anti-cometa" y "paraguas anti-cometa".

Destino de los cometas

Salida (expulsión) del Sistema Solar

Si un cometa viaja lo suficientemente rápido, puede abandonar el Sistema Solar. Estos cometas siguen la trayectoria abierta de una hipérbola y, como tales, se denominan cometas hiperbólicos. Se sabe que los cometas solares solo se expulsan al interactuar con otro objeto en el Sistema Solar, como Júpiter. Un ejemplo de esto es el cometa C/1980 E1 , que pasó de una órbita de 7,1 millones de años alrededor del Sol a una trayectoria hiperbólica, después de un paso cercano en 1980 por el planeta Júpiter. Los cometas interestelares como 1I/ʻOumuamua y 2I/Borisov nunca orbitaron alrededor del Sol y, por lo tanto, no requieren la interacción de un tercer cuerpo para ser expulsados ​​del Sistema Solar.

Volátiles agotados

Los cometas de la familia de Júpiter y los cometas de período largo parecen seguir leyes de desvanecimiento muy diferentes. Los JFC están activos durante una vida útil de unos 10.000 años o ~1.000 órbitas, mientras que los cometas de período largo se desvanecen mucho más rápido. Solo el 10% de los cometas de período largo sobreviven más de 50 pasajes al perihelio pequeño y solo el 1% de ellos sobrevive más de 2000 pasajes. Eventualmente, la mayor parte del material volátil contenido en el núcleo de un cometa se evapora y el cometa se convierte en un pequeño bulto oscuro e inerte de roca o escombros que puede parecerse a un asteroide. Algunos asteroides en órbitas elípticas ahora se identifican como cometas extintos. Se cree que aproximadamente el seis por ciento de los asteroides cercanos a la Tierra son núcleos de cometas extintos.

Rupturas y colisiones

El núcleo de algunos cometas puede ser frágil, una conclusión respaldada por la observación de cometas que se separan. Una perturbación cometaria importante fue la del cometa Shoemaker–Levy 9 , que se descubrió en 1993. Un encuentro cercano en julio de 1992 lo rompió en pedazos y, durante un período de seis días en julio de 1994, estos pedazos cayeron en la atmósfera de Júpiter: el primera vez que los astrónomos observaron una colisión entre dos objetos en el Sistema Solar. Otros cometas que se dividen incluyen 3D/Biela en 1846 y 73P/Schwassmann–Wachmann de 1995 a 2006. El historiador griego Ephorus informó que un cometa se dividió en el invierno de 372–373 a. Se sospecha que los cometas se dividen debido al estrés térmico, la presión interna del gas o el impacto.

Los cometas 42P/Neujmin y 53P/Van Biesbroeck parecen ser fragmentos de un cometa principal. Las integraciones numéricas han demostrado que ambos cometas se acercaron bastante a Júpiter en enero de 1850 y que, antes de 1850, las dos órbitas eran casi idénticas.

Se ha observado que algunos cometas se rompen durante su paso por el perihelio, incluidos los grandes cometas West e Ikeya-Seki . El cometa de Biela fue un ejemplo significativo cuando se rompió en dos pedazos durante su paso por el perihelio en 1846. Estos dos cometas fueron vistos por separado en 1852, pero nunca más después. En cambio, se observaron lluvias de meteoritos espectaculares en 1872 y 1885 cuando el cometa debería haber sido visible. Una lluvia de meteoritos menores, las Andrómedidas , ocurre anualmente en noviembre, y se produce cuando la Tierra cruza la órbita del cometa Biela.

Algunos cometas tienen un final más espectacular, ya sea cayendo en el Sol o chocando contra un planeta u otro cuerpo. Las colisiones entre cometas y planetas o lunas eran comunes en el Sistema Solar temprano: algunos de los muchos cráteres en la Luna, por ejemplo, pueden haber sido causados ​​por cometas. Una colisión reciente de un cometa con un planeta ocurrió en julio de 1994 cuando el cometa Shoemaker-Levy 9 se rompió en pedazos y chocó con Júpiter.

Las manchas marrones marcan los sitios de impacto del cometa Shoemaker–Levy 9 en Júpiter
La disolución de 73P/Schwassmann–Wachmann en tres días (1995)
Cola fantasma de C/2015 D1 (SOHO) tras su paso por el Sol
Desintegración de P/2013 R3 (2014)

Nomenclatura

Cometa Halley en 1910

Los nombres dados a los cometas han seguido varias convenciones diferentes durante los últimos dos siglos. Antes de principios del siglo XX, se hacía referencia a la mayoría de los cometas por el año en que aparecieron, a veces con adjetivos adicionales para cometas particularmente brillantes; así, el "Gran Cometa de 1680", el " Gran Cometa de 1882 ", y el " Gran Cometa de Enero de 1910 ".

Después de que Edmond Halley demostró que los cometas de 1531, 1607 y 1682 eran del mismo cuerpo y predijo con éxito su regreso en 1759 calculando su órbita, ese cometa se conoció como el cometa Halley. De manera similar, el segundo y tercer cometa periódico conocido, el cometa de Encke y el cometa de Biela, recibieron su nombre de los astrónomos que calcularon sus órbitas en lugar de sus descubridores originales. Más tarde, los cometas periódicos generalmente recibieron el nombre de sus descubridores, pero los cometas que habían aparecido solo una vez continuaron siendo referidos por el año de su aparición.

A principios del siglo XX, la convención de nombrar a los cometas en honor a sus descubridores se hizo común, y esto sigue siendo así en la actualidad. Un cometa puede llevar el nombre de sus descubridores o de un instrumento o programa que ayudó a encontrarlo. Por ejemplo, en 2019, el astrónomo Gennadiy Borisov observó un cometa que parecía haberse originado fuera del sistema solar; el cometa fue nombrado 2I/Borisov en su honor.

historia de estudio

Primeras observaciones y pensamiento

El cometa Halley apareció en 1066, antes de la Batalla de Hastings , y está representado en el Tapiz de Bayeux .
Página de un tratado de Tycho Brahe que representa su visión geocéntrica del Gran Cometa de 1577

A partir de fuentes antiguas, como los huesos del oráculo chino , se sabe que los humanos han observado los cometas durante milenios. Hasta el siglo XVI, los cometas solían ser considerados malos presagios de muertes de reyes o nobles, o de catástrofes venideras, o incluso interpretados como ataques de seres celestiales contra habitantes terrestres.

Aristóteles (384-322 a. C.) fue el primer científico conocido que utilizó varias teorías y hechos de observación para emplear una teoría cosmológica estructurada y coherente de los cometas. Él creía que los cometas eran fenómenos atmosféricos, debido al hecho de que podían aparecer fuera del zodíaco y variar en brillo en el transcurso de unos pocos días. La teoría cometaria de Aristóteles surgió de sus observaciones y teoría cosmológica de que todo en el cosmos está dispuesto en una configuración distinta. Parte de esta configuración era una clara separación entre lo celestial y lo terrestre, creyendo que los cometas estaban estrictamente asociados con este último. Según Aristóteles, los cometas deben estar dentro de la esfera de la luna y claramente separados de los cielos. También en el siglo IV a. C., Apolonio de Myndus apoyó la idea de que los cometas se movían como los planetas. La teoría aristotélica sobre los cometas continuó siendo ampliamente aceptada a lo largo de la Edad Media , a pesar de varios descubrimientos de varios individuos que desafiaron aspectos de la misma.

En el siglo I d. C., Séneca el Joven cuestionó la lógica de Aristóteles con respecto a los cometas. Debido a su movimiento regular y su impermeabilidad al viento, no pueden ser atmosféricos y son más permanentes de lo que sugieren sus breves destellos en el cielo. Señaló que solo las colas son transparentes y, por lo tanto, como nubes, y argumentó que no hay razón para limitar sus órbitas al zodíaco. Al criticar a Apolonio de Myndus, Séneca argumenta: "Un cometa atraviesa las regiones superiores del universo y finalmente se vuelve visible cuando alcanza el punto más bajo de su órbita". Si bien Séneca no fue autor de una teoría sustancial propia, sus argumentos provocarían mucho debate entre los críticos de Aristóteles en los siglos XVI y XVII.

En el siglo I, Plinio el Viejo creía que los cometas estaban relacionados con la agitación política y la muerte. Plinio observó los cometas como "humanos", a menudo describiendo sus colas con "pelo largo" o "barba larga". Su sistema para clasificar los cometas según su color y forma se utilizó durante siglos.

En la India , en el siglo VI, los astrónomos creían que los cometas eran cuerpos celestes que reaparecían periódicamente. Esta fue la opinión expresada en el siglo VI por los astrónomos Varāhamihira y Bhadrabahu , y el astrónomo del siglo X Bhaṭṭotpala enumeró los nombres y los períodos estimados de ciertos cometas, pero no se sabe cómo se calcularon estas cifras o qué tan precisas fueron. En 1301, el pintor italiano Giotto fue la primera persona en retratar con precisión y anatomía un cometa. En su obra La adoración de los magos , la representación de Giotto del cometa Halley en el lugar de la estrella de Belén sería inigualable en precisión hasta el siglo XIX y solo sería superada con la invención de la fotografía.

Las interpretaciones astrológicas de los cometas tomaron precedencia hasta bien entrado el siglo XV, a pesar de que la astronomía científica moderna comenzaba a echar raíces. Los cometas continuaron advirtiendo del desastre, como se ve en las crónicas de Luzerner Schilling y en las advertencias del Papa Calixto III . En 1578, el obispo luterano alemán Andreas Celichius definió los cometas como "el humo espeso de los pecados humanos... encendido por la ira caliente y ardiente del Juez Supremo Celestial ". Al año siguiente, Andreas Dudith afirmó que "si los cometas fueran causados ​​por los pecados de los mortales, nunca faltarían en el cielo".

Enfoque científico

En 1456 se hicieron rudimentarios intentos de medir la paralaje del cometa Halley, pero resultaron erróneos. Regiomontanus fue el primero en intentar calcular la paralaje diurna al observar el gran cometa de 1472. Sus predicciones no fueron muy precisas, pero se realizaron con la esperanza de estimar la distancia de un cometa a la Tierra.

En el siglo XVI, Tycho Brahe y Michael Maestlin demostraron que los cometas deben existir fuera de la atmósfera terrestre midiendo la paralaje del Gran Cometa de 1577 . Dentro de la precisión de las medidas, esto implicaba que el cometa debía estar al menos cuatro veces más lejos que la distancia entre la Tierra y la Luna. Basado en observaciones en 1664, Giovanni Borelli registró las longitudes y latitudes de los cometas que observó y sugirió que las órbitas de los cometas pueden ser parabólicas. A pesar de ser un astrónomo experto, en su libro de 1623 El ensayador , Galileo Galilei rechazó las teorías de Brahe sobre la paralaje de los cometas y afirmó que pueden ser una mera ilusión óptica, a pesar de la poca observación personal. En 1625, el alumno de Maestlin, Johannes Kepler, sostuvo que la visión de Brahe sobre la paralaje de los cometas era correcta. Además, el matemático Jacob Bernoulli publicó un tratado sobre cometas en 1682.

Durante el período moderno temprano, los cometas fueron estudiados por su significado astrológico en las disciplinas médicas. Muchos curanderos de esta época consideraban que la medicina y la astronomía eran interdisciplinarias y empleaban su conocimiento de los cometas y otros signos astrológicos para diagnosticar y tratar a los pacientes.

Isaac Newton , en sus Principia Mathematica de 1687, demostró que un objeto que se mueve bajo la influencia de la gravedad por una ley del inverso del cuadrado debe trazar una órbita con forma de una de las secciones cónicas , y demostró cómo ajustar la trayectoria de un cometa a través del cielo. a una órbita parabólica, usando el cometa de 1680 como ejemplo. Describe los cometas como cuerpos sólidos compactos y duraderos que se mueven en órbitas oblicuas y sus colas como finas corrientes de vapor emitidas por sus núcleos, encendidas o calentadas por el Sol. Sospechaba que los cometas eran el origen del componente del aire que sustenta la vida. Señaló que los cometas suelen aparecer cerca del Sol y, por lo tanto, lo más probable es que lo orbiten. Sobre su luminosidad, afirmó: "Los cometas brillan con la luz del Sol, que reflejan", con sus colas iluminadas por "la luz del Sol reflejada por un humo que surge de [la coma]".

La órbita del cometa de 1680, ajustada a una parábola , como se muestra en los Principia de Newton

En 1705, Edmond Halley (1656-1742) aplicó el método de Newton a 23 apariciones de cometas que habían ocurrido entre 1337 y 1698. Señaló que tres de ellos, los cometas de 1531, 1607 y 1682, tenían elementos orbitales muy similares, y él fue además capaz de explicar las ligeras diferencias en sus órbitas en términos de perturbación gravitacional causada por Júpiter y Saturno . Confiado en que estas tres apariciones habían sido tres apariciones del mismo cometa, predijo que volvería a aparecer en 1758-1759. La fecha prevista de regreso del cometa fue posteriormente refinada por un equipo de tres matemáticos franceses: Alexis Clairaut , Joseph Lalande y Nicole-Reine Lepaute , quienes predijeron la fecha del perihelio de 1759 del cometa con una precisión de un mes. Cuando el cometa regresó como se predijo, se conoció como el cometa Halley.

De su enorme tren vaporoso tal vez para sacudir
la humedad Revivificante en los numerosos orbes,
A través de los cuales serpentea su larga elipsis; tal vez
para prestar nuevo combustible a los soles declinantes,
para iluminar mundos y alimentar el fuego etéreo.

James Thomson Las estaciones (1730; 1748)

Ya en el siglo XVIII, algunos científicos formularon hipótesis correctas sobre la composición física de los cometas. En 1755, Immanuel Kant planteó la hipótesis en su Historia natural universal de que los cometas se condensaron a partir de "materia primitiva" más allá de los planetas conocidos, que es "débilmente movida" por la gravedad, luego orbitan con inclinaciones arbitrarias y se vaporizan parcialmente por el calor del Sol a medida que avanzan. cerca del perihelio. En 1836, el matemático alemán Friedrich Wilhelm Bessel , después de observar corrientes de vapor durante la aparición del cometa Halley en 1835, propuso que las fuerzas del chorro del material en evaporación podrían ser lo suficientemente grandes como para alterar significativamente la órbita de un cometa, y argumentó que la no- Los movimientos gravitacionales del cometa de Encke resultaron de este fenómeno.

En el siglo XIX, el Observatorio Astronómico de Padova fue un epicentro en el estudio observacional de los cometas. Dirigido por Giovanni Santini (1787–1877) y seguido por Giuseppe Lorenzoni (1843–1914), este observatorio se dedicó a la astronomía clásica, principalmente al cálculo de la órbita de nuevos cometas y planetas, con el objetivo de compilar un catálogo de casi diez mil estrellas. . Situado en la parte norte de Italia, las observaciones de este observatorio fueron clave para establecer importantes cálculos geodésicos, geográficos y astronómicos, como la diferencia de longitud entre Milán y Padua, así como entre Padua y Fiume. Correspondencia dentro del observatorio, particularmente entre Santini y otro astrónomo, Giuseppe Toaldo, mencionó la importancia de las observaciones orbitales de cometas y planetas.

En 1950, Fred Lawrence Whipple propuso que, en lugar de ser objetos rocosos que contenían algo de hielo, los cometas eran objetos helados que contenían algo de polvo y roca. Este modelo de "bola de nieve sucia" pronto fue aceptado y parecía respaldado por las observaciones de una armada de naves espaciales (incluida la sonda Giotto de la Agencia Espacial Europea y la Vega 1 y Vega 2 de la Unión Soviética ) que sobrevolaron la coma del cometa Halley. en 1986, fotografió el núcleo y observó chorros de material en evaporación.

El 22 de enero de 2014, los científicos de la ESA informaron de la detección, por primera vez definitiva, de vapor de agua en el planeta enano Ceres , el objeto más grande del cinturón de asteroides. La detección se realizó utilizando las capacidades de infrarrojo lejano del Observatorio Espacial Herschel . El hallazgo es inesperado porque se considera que los cometas, no los asteroides, son los que "propulsan chorros y penachos". Según uno de los científicos, "las líneas se vuelven cada vez más borrosas entre los cometas y los asteroides". El 11 de agosto de 2014, los astrónomos publicaron estudios, usando el Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) por primera vez, que detallaron la distribución de HCN , HNC , H 2 CO y polvo dentro de las comas de los cometas C/2012 F6 ( Lemmon) y C/2012 S1 (ISON) .

Misiones de naves espaciales

  • La Armada Halley describe la colección de misiones de naves espaciales que visitaron y/o realizaron observaciones del perihelio del cometa Halley en la década de 1980. El transbordador espacial Challenger estaba destinado a realizar un estudio del cometa Halley en 1986, pero explotó poco después de su lanzamiento.
  • Impacto Profundo . Continúa el debate sobre cuánto hielo hay en un cometa. En 2001, la nave espacial Deep Space 1 obtuvo imágenes de alta resolución de la superficie del cometa Borrelly . Se encontró que la superficie del cometa Borrelly es caliente y seca, con una temperatura de entre 26 a 71 °C (79 a 160 °F) y extremadamente oscura, lo que sugiere que el hielo ha sido removido por calentamiento solar y maduración, o está oculto por el material similar al hollín que cubre Borrelly. En julio de 2005, la sonda Deep Impact abrió un cráter en el cometa Tempel 1 para estudiar su interior. La misión arrojó resultados que sugieren que la mayor parte del hielo de agua de un cometa está debajo de la superficie y que estos depósitos alimentan los chorros de agua vaporizada que forman la coma de Tempel 1. Rebautizado como EPOXI, hizo un sobrevuelo del cometa Hartley 2 el 4 de noviembre de 2010 . .
  • Ulises . En 2007, la sonda Ulysses pasó inesperadamente a través de la cola del cometa C/2006 P1 (McNaught), que se descubrió en 2006. Ulysses se lanzó en 1990 y la misión prevista era que Ulysses orbitara alrededor del sol para seguir estudiándolo en todas las latitudes. .
  • polvo de estrellas Los datos de la misión Stardust muestran que los materiales recuperados de la cola de Wild 2 eran cristalinos y solo podrían haber "nacido en el fuego", a temperaturas extremadamente altas de más de 1000 ° C (1830 ° F). Aunque los cometas se formaron en el Sistema Solar exterior, se cree que la mezcla radial de material durante la formación temprana del Sistema Solar ha redistribuido el material por todo el disco protoplanetario. Como resultado, los cometas contienen granos cristalinos que se formaron en el cálido y primitivo Sistema Solar interior. Esto se ve en los espectros de los cometas, así como en las misiones de retorno de muestras. Más recientemente aún, los materiales recuperados demuestran que "el polvo del cometa se parece a los materiales de los asteroides". Estos nuevos resultados han obligado a los científicos a repensar la naturaleza de los cometas y su distinción de los asteroides.
  • roseta _ La sonda Rosetta orbitó el cometa Churyumov-Gerasimenko . El 12 de noviembre de 2014, su módulo de aterrizaje Philae aterrizó con éxito en la superficie del cometa, la primera vez que una nave espacial aterriza en un objeto de este tipo en la historia.

Clasificación

grandes cometas

Xilografía del Gran Cometa de 1577

Aproximadamente una vez por década, un cometa se vuelve lo suficientemente brillante como para ser notado por un observador casual, lo que hace que estos cometas sean designados como grandes cometas. Predecir si un cometa se convertirá en un gran cometa es muy difícil, ya que muchos factores pueden hacer que el brillo de un cometa se aleje drásticamente de las predicciones. Hablando en términos generales, si un cometa tiene un núcleo grande y activo, pasará cerca del Sol y no será oscurecido por el Sol visto desde la Tierra cuando esté en su punto más brillante, tiene la posibilidad de convertirse en un gran cometa. Sin embargo, el cometa Kohoutek en 1973 cumplió con todos los criterios y se esperaba que se volviera espectacular, pero no lo logró. El cometa West , que apareció tres años después, tenía expectativas mucho más bajas pero se convirtió en un cometa extremadamente impresionante.

El Gran Cometa de 1577 es un ejemplo bien conocido de un gran cometa. Pasó cerca de la Tierra como un cometa no periódico y fue visto por muchos, incluidos los astrónomos conocidos Tycho Brahe y Taqi ad-Din . Las observaciones de este cometa llevaron a varios hallazgos significativos con respecto a la ciencia cometaria, especialmente para Brahe.

El final del siglo XX vio un largo lapso sin la aparición de ningún gran cometa, seguido por la llegada de dos en rápida sucesión: el cometa Hyakutake en 1996, seguido por Hale-Bopp , que alcanzó su máximo brillo en 1997 después de haber sido descubierto dos años antes. El primer gran cometa del siglo XXI fue C/2006 P1 (McNaught), que se hizo visible a simple vista en enero de 2007. Fue el más brillante en más de 40 años.

Cometas que rozan el sol

Un cometa que roza el sol es un cometa que pasa extremadamente cerca del Sol en el perihelio, generalmente dentro de unos pocos millones de kilómetros. Aunque los raspadores solares pequeños pueden evaporarse por completo durante un acercamiento tan cercano al Sol , los raspadores solares más grandes pueden sobrevivir a muchos pasajes del perihelio. Sin embargo, las fuertes fuerzas de marea que experimentan a menudo conducen a su fragmentación.

Alrededor del 90% de los raspadores solares observados con SOHO son miembros del grupo Kreutz , que se originan a partir de un cometa gigante que se dividió en muchos cometas más pequeños durante su primer paso por el Sistema Solar interior. El resto contiene algunos cometas esporádicos, pero entre ellos se han identificado otros cuatro grupos de cometas relacionados: los grupos Kracht, Kracht 2a, Marsden y Meyer. Los grupos Marsden y Kracht parecen estar relacionados con el cometa 96P/Machholz , que es el padre de dos corrientes de meteoritos , las Cuadrántidas y las Ariétidas .

Cometas inusuales

Diagrama de Euler que muestra los tipos de cuerpos en el Sistema Solar

De los miles de cometas conocidos, algunos exhiben propiedades inusuales. El cometa Encke (2P/Encke) orbita desde fuera del cinturón de asteroides hasta justo dentro de la órbita del planeta Mercurio , mientras que el cometa 29P/Schwassmann–Wachmann actualmente viaja en una órbita casi circular enteramente entre las órbitas de Júpiter y Saturno. 2060 Quirón , cuya órbita inestable se encuentra entre Saturno y Urano , se clasificó originalmente como un asteroide hasta que se notó un leve coma. De manera similar, el cometa Shoemaker–Levy 2 fue originalmente designado como asteroide 1990 UL 3 .

más grande

El cometa periódico más grande conocido es 95P/Chiron con 200 km de diámetro que llega al perihelio cada 50 años justo dentro de la órbita de Saturno a 8 AU. Se sospecha que el cometa de la nube de Oort más grande conocido es el cometa Bernardinelli-Bernstein a ≈150 km que no llegará al perihelio hasta enero de 2031, justo fuera de la órbita de Saturno a las 11 UA. Se estima que el cometa de 1729 tenía ≈100 km de diámetro y llegó al perihelio dentro de la órbita de Júpiter a las 4 AU.

centauros

Los centauros suelen comportarse con características tanto de asteroides como de cometas. Los centauros se pueden clasificar como cometas como 60558 Echeclus y 166P/NEAT . 166P/NEAT se descubrió mientras mostraba coma, por lo que se clasifica como cometa a pesar de su órbita, y 60558 Echeclus se descubrió sin coma pero luego se activó y luego se clasificó como cometa y asteroide (174P/Echeclus ). Un plan para Cassini implicaba enviarlo a un centauro, pero la NASA decidió destruirlo.

Observación

Un cometa se puede descubrir fotográficamente usando un telescopio de campo amplio o visualmente con binoculares . Sin embargo, incluso sin acceso a equipos ópticos, todavía es posible que el astrónomo aficionado descubra un cometa que roza el sol en línea descargando imágenes acumuladas por algunos observatorios satelitales como SOHO . El cometa número 2000 de SOHO fue descubierto por el astrónomo aficionado polaco Michał Kusiak el 26 de diciembre de 2010 y ambos descubridores de Hale-Bopp utilizaron equipos de aficionados (aunque Hale no era un aficionado).

Perdido

Varios cometas periódicos descubiertos en décadas anteriores o siglos anteriores ahora son cometas perdidos . Sus órbitas nunca se conocieron lo suficientemente bien como para predecir futuras apariciones o los cometas se han desintegrado. Sin embargo, de vez en cuando se descubre un "nuevo" cometa, y el cálculo de su órbita muestra que es un viejo cometa "perdido". Un ejemplo es el cometa 11P/Tempel–Swift–LINEAR , descubierto en 1869 pero no observable después de 1908 debido a las perturbaciones de Júpiter. No se volvió a encontrar hasta que LINEAR lo redescubrió accidentalmente en 2001. Hay al menos 18 cometas que encajan en esta categoría.

En la cultura popular

La representación de los cometas en la cultura popular está firmemente arraigada en la larga tradición occidental de ver los cometas como presagios de la fatalidad y presagios de un cambio que alterará el mundo. Solo el cometa Halley ha causado una gran cantidad de publicaciones sensacionalistas de todo tipo en cada una de sus reapariciones. Se notó especialmente que el nacimiento y la muerte de algunas personas notables coincidieron con apariciones separadas del cometa, como con los escritores Mark Twain (quien especuló correctamente que "saldría con el cometa" en 1910) y Eudora Welty , para a cuya vida Mary Chapin Carpenter dedicó la canción " Halley Came to Jackson ".

En tiempos pasados, los cometas brillantes a menudo inspiraban pánico e histeria en la población en general, siendo considerados malos presagios. Más recientemente, durante el paso del cometa Halley en 1910, la Tierra pasó a través de la cola del cometa y los informes periodísticos erróneos inspiraron el temor de que el cianógeno en la cola podría envenenar a millones, mientras que la aparición del cometa Hale-Bopp en 1997 desencadenó el suicidio masivo de el culto de la Puerta del Cielo .

En la ciencia ficción , el impacto de los cometas se ha representado como una amenaza superada por la tecnología y el heroísmo (como en las películas de 1998 Impacto profundo y Armageddon ), o como desencadenante del apocalipsis global ( Lucifer's Hammer , 1979) o zombis ( Night of the Cometa , 1984). En Off on a Comet de Jules Verne , un grupo de personas está varado en un cometa que orbita alrededor del Sol, mientras que una gran expedición espacial tripulada visita el cometa Halley en la novela 2061: Odyssey Three de Sir Arthur C. Clarke .

En literatura

El cometa de período largo registrado por primera vez por Pons en Florencia el 15 de julio de 1825 inspiró el poema humorístico de Lydia Sigourney El cometa de 1825 . en el que todos los cuerpos celestes discuten sobre la apariencia y el propósito del cometa. Wikisource-logo.svg

Galería

Vídeos

Ver también

Referencias

notas al pie

Citas

Bibliografía

Otras lecturas

enlaces externos