Procesos internos también desatan nubes de polvo en los cometas

Aspecto de la región Imhotep en el cometa 67P
ESA
Actualizado: miércoles, 25 octubre 2017 11:49

   MADRID, 25 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Los impresionantes chorros de polvo que los cometas emiten al espacio durante su viaje alrededor del Sol no son conducidos únicamente por la sublimación del agua congelada.

   En algunos casos, procesos adicionales aumentan los brotes. Los posibles escenarios incluyen la liberación de gas presurizado almacenado debajo de la superficie o la conversión de un tipo de agua congelada en una energéticamente más favorable.

   Estos son los hallazgos de un estudio encabezado por científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar que examinó un chorro de polvo del cometa 67P / Chruyumov-Gerasimenko que ocurrió el año pasado, durante la misión Rosetta.

   Cuando el Sol se elevó sobre la región Imhotep el 3 de julio de 2016, todo era normal: a medida que la superficie se calentó y comenzó a emitir polvo al espacio, la trayectoria de la nave Rosetta llevó la sonda a través de la nube. Al mismo tiempo, la vista del sistema de cámara científica OSIRIS se centró, por casualidad, precisamente en la región de la superficie del cometa del que se originó la fuente. Un total de cinco instrumentos a bordo de la sonda pudieron documentar el estallido en las siguientes horas.

   "Fue un golpe de suerte increíble. Es imposible planear algo como esto", dice Jessica Agarwal del MPS, directora del estudio. Después de todo, los estallidos de polvo generalmente aparecen sin previo aviso. "A partir de los extensos datos de medición del 3 de julio de 2016, pudimos reconstruir el progreso y las características del estallido tan detalladamente como nunca antes", dice Agarwal en un comunicado.

   Los dos instrumentos in situ GIADA (Grain Impact Analyzer y Dust Acumulator) y COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyzer) capturaron partículas de polvo individuales del chorro y pudieron determinar velocidades, tamaños y densidades promedio de las partículas. "Esta es la primera vez que COSIMA ha sido capaz de ayudar a caracterizar un chorro de polvo específico", explica Sihane Merouane de MPS, miembro del equipo de COSIMA. Debido a que el instrumento a menudo recoge partículas durante varias semanas, es difícil asignarlas a una sola fuente. Los datos de COSIMA sugieren que las partículas del chorro se rompen más fácilmente que el material cometario capturado de otra manera.

   Además, el espectrógrafo Alice pudo rastrear el aumento en el brillo debido al estallido de polvo y detectó pequeñas partículas de hielo en la nube. Incluso uno de los sensores estelares de Rosetta, que sirven para determinar la posición de la nave en el espacio, aportó una pieza al rompecabezas: poco después de que comenzara el estallido, el rastreador de estrellas registró un aumento en la intensidad de radiación del coma cometario y registró cómo se desarrolló durante las horas siguientes.

   "El aspecto único sobre el evento del 3 de julio de 2016 son las imágenes de alta resolución de la superficie", dice el científico de MPS Holger Sierks, investigador principal de OSIRIS. Los investigadores crearon un área circular de unos diez metros de diámetro dentro de una depresión como punto de partida del chorro. Como lo muestra el análisis de los datos OSIRIS, esta área contiene agua congelada en la superficie.

   En general, los científicos suponen que los gases congelados en la superficie de un cometa, como el agua, son responsables de la producción de polvo. Bajo la influencia del Sol, estas sustancias pasan directamente al estado gaseoso; el gas que fluye hacia el espacio arrastra partículas de polvo con él y produce así los chorros visibles. A menudo, ocurren poco después del amanecer.

   Sin embargo, el estudio actual muestra que este proceso por sí solo no puede explicar el evento del 3 de julio de 2016. Con una producción de polvo de aproximadamente 18 kilogramos por segundo, el chorro es mucho más "polvoriento" de lo que los modelos convencionales predicen. "Un proceso energético adicional debe estar en juego: energía debe haber sido liberada desde debajo de la superficie para soportar la pluma", dice Agarwal.

   Es concebible, por ejemplo, que debajo de la superficie del cometa haya cavidades llenas de gas comprimido. Al amanecer, la radiación comienza a calentar la superficie suprayacente, se desarrollan grietas y el gas se escapa. Según otra teoría, los depósitos de hielo amorfo debajo de la superficie juegan un papel decisivo. En este tipo de agua congelada, las moléculas individuales no están alineadas en una estructura reticular, como es habitual en el caso del hielo cristalino, sino dispuestas de una manera mucho más desordenada.

   Dado que el estado cristalino es energéticamente más favorable, la energía se libera durante la transición del hielo amorfo al cristalino. La entrada de energía a través de la luz solar puede comenzar esta transformación. Exactamente qué proceso se llevó a cabo el 3 de julio del año pasado todavía no está claro.