Cometas Espaciales

Los cometas son cuerpos celestes de formas irregulares, frágiles y pequeños, compuestos por una mezcla de granos no volátiles y gases congelados (tienen un aspecto nebuloso). Tienen órbitas muy elípticas que los lleva muy cerca del Sol y los devuelve al espacio profundo, frecuentemente más allá de la órbita de Plutón. Se caracterizan por una cola larga y luminosa, aunque esto sólo se produce cuando el cometa se encuentra en las cercanías del Sol.

Las estructuras de los cometas son diversas y muy dinámicas, pero todos ellos desarrollan una nube de material difuso que los rodea, denominada cabellera, que generalmente crece en tamaño y brillo a medida que el cometa se aproxima al Sol. Generalmente es visible un pequeño núcleo brillante (menos de 10 kilómetros de diámetro) en el centro de la cabellera. La cabellera y el núcleo juntos constituyen la cabeza del cometa. La cabeza, incluida su difusa cabellera, puede ser mayor que el planeta Júpiter. Sin embargo, la parte sólida de la mayoría de los cometas tiene un volumen de algunos kilómetros cúbicos solamente. Por ejemplo, el núcleo oscurecido por el polvo del cometa Halley tiene un tamaño aproximado de 15 por 4 kilómetros.

A medida que los cometas se aproximan al Sol, la alta temperatura solar provoca la sublimación de los hielos (El agua pasa del estado sólido al gaseoso directamente sin pasar por el estado líquido), desarrollando colas enormes de material

luminoso que se extienden por millones de kilómetros desde la cabeza, alejándose del Sol. La cola también se vuelve brillante en las proximidades del Sol y puede extenderse decenas o centenares de millones de kilómetros en el espacio. La cola siempre se extiende en sentido opuesto al Sol, incluso cuando el cometa se aleja del astro central. Las grandes colas de los cometas están compuestas de simples moléculas ionizadas, incluyendo el monóxido de carbono y el dióxido de carbono. Las moléculas son expulsadas del cometa por la acción del viento solar, una corriente de gases calientes arrojada continuamente desde la corona solar (la atmósfera externa del Sol), a una velocidad de 400 km/s. Con frecuencia, los cometas también presentan una cola arqueada, más pequeña, compuesta de polvo fino expulsado de la cabellera por la presión de la radiación solar.

Cuando están lejos del Sol, el núcleo está muy frío y su material está congelado. El astrónomo estadounidense Fred L. Whipple describió en 1949 el núcleo de los cometas, que contiene casi toda la masa del cometa, como una "bola de nieve sucia" compuesta por una mezcla de hielo y polvo. También, en este estado, reciben el nombre de "iceberg sucio". Cuando un cometa se aproxima al Sol, a pocas UA (unidades astronómicas) del Sol, la superficie del núcleo empieza a calentarse y los volátiles se evaporan. Las moléculas evaporadas se desprenden y arrastran con ellas pequeñas partículas sólidas formando la cabellera del cometa, de gas y polvo.

A medida que un cometa se retira del Sol pierde menos gas y polvo, y la cola desaparece. Algunos cometas con órbitas pequeñas tienen colas tan cortas que son casi invisibles. Por otra parte, la cola de al menos un cometa ha superado la longitud de 320 millones de kilómetros en el espacio. La mayor o menor visibilidad de los cometas depende de la longitud de la cola y de su cercanía al Sol y a la Tierra. Menos de la mitad de las colas de los 1.400 cometas registrados eran visibles a simple vista, y menos del 10% resultaron llamativas. Uno de los cometas más brillantes observado desde nuestro planeta en los últimos veinte años ha sido el cometa Hale-Bopp, que alcanzó el punto más próximo a la Tierra en marzo de 1997. Además, el cometa permaneció visible durante un período excepcionalmente largo, lo que permitió a los astrónomos realizar importantes investigaciones sobre la composición y el proceso de formación de estos cuerpos celestes.

Cuando el núcleo está congelado, puede ser visto solamente debido a la luz solar reflejada. Sin embargo, cuando se crea la cabellera, el polvo refleja más luz solar y el gas de la cabellera absorbe la radiación ultravioleta y empieza a florecer. A unas 5 UA del sol, la fluorescencia generalmente se hace más intensa que la luz reflejada.

A medida que el cometa absorbe la luz ultravioleta, los procesos químicos desprenden hidrógeno, que escapa a la gravedad del cometa y forma una envuelta de hidrógeno. Esta envuelta no puede ser vista desde la Tierra ya que su luz es absorbida por nuestra atmósfera, pero ha sido detectada por las naves espaciales.

La presión de la radiación solar y los vientos solares aceleran los materiales alejándolos de la cabeza del cometa a diferentes velocidades de acuerdo con el tamaño y masa de los materiales. Por esto, las colas de polvo relativamente masivas son aceleradas más despacio y tienden a ser curvadas. La cola iónica es mucho menos masiva, y es acelerada tanto que aparece como una línea casi recta que se extiende desde el cometa en el lado opuesto al sol. Cada vez que un cometa visita al Sol, pierde parte de sus volátiles. Eventualmente, se convierte en otra masa rocosa en el Sistema Solar. Por esta razón, se dice que los cometas tienen una vida corta, en una escala de tiempo cosmológica. Muchos científicos creen que algunos asteroides son núcleos de cometas extinguidos, cometas que han perdido todos su volátiles.

Historia

Las apariciones de grandes cometas se consideraron fenómenos atmosféricos hasta 1577, cuando el astrónomo danés Tycho Brahe demostró que eran cuerpos celestes. En el siglo XVII el científico inglés Isaac Newton demostró que los movimientos de los cometas están sujetos a las mismas leyes que controlan los de los planetas. Comparando los elementos orbitales de algunos de los primeros cometas, el astrónomo británico Edmund Halley mostró que el cometa observado en 1682 era idéntico a los dos que habían aparecido en 1531 y en 1607, y predijo con éxito la reaparición del cometa en 1759. Las primeras apariciones de este cometa, el cometa Halley, se han identificado ahora a partir de registros fechados en el año 240 a.C., y es probable que el brillante cometa observado en el año 466 a.C. fuera también este mismo. El cometa Halley pasó por última vez alrededor del Sol a principios de 1986. En su fase de alejamiento fue visitado en marzo de ese año por dos sondas de construcción soviética, Vega 1 y Vega 2, y por otro vehículo espacial, llamado Giotto, lanzado por la Agencia Espacial Europea. También fue observado a gran distancia por dos astronaves japonesas.

Colisiones

Las personas supersticiosas han considerado durante mucho tiempo que los cometas presagiaban calamidades o acontecimientos importantes. La aparición de un cometa ha despertado incluso el temor de una colisión entre el cometa y la Tierra. Nuestro planeta, de hecho, ha pasado a través de colas de cometas ocasionales sin que esto haya producido efectos de consideración. La caída del núcleo de un cometa en una gran ciudad probablemente la destruiría, pero la posibilidad de que esto ocurra es muy pequeña. Sin embargo, algunos científicos sugieren que ha habido colisiones en el pasado que incluso pueden haber tenido un efecto climático en la extinción de los dinosaurios.

En el año 1992 el cometa Shoemaker-Levy 9 explotó en 21 fragmentos de gran tamaño a medida que entraba en el fuerte campo gravitatorio de Júpiter. Durante una semana, en julio de 1994, los fragmentos irrumpieron bruscamente en la densa atmósfera de Júpiter a velocidades de 210.000 km/h. En el impacto, la enorme cantidad de energía cinética de los fragmentos se convirtió en calor mediante explosiones masivas, algunas de ellas visibles como bolas de fuego mayores que la Tierra.

El 22 de septiembre de 2001, la misión espacial Norteamericana Deep Space 1 visitó el Cometa Borrelly pasando muy cerca del mismo, a una distancia de tan solo 2.200 kilómetros consiguiendo realizar uno de los sobrevuelos más exitosos de un comenta y tomando las imágenes de mayor resolución de un cometa hasta entonces. También se logró medir el espectro infrarrojo de la superficie y se tomaron medidas de la energía de los iones y electrones alrededor del cometa, así como registros de los campos magnéticos y las ondas de plasma.

El 2 de enero del año 2002 la misión de la NASA denominada "Stardust" voló tan cerca del cometa 81P/Wild que logró capturar muestras de polvo de su coma y tomó fotografías detalladas de su núcleo de hielo. El 15 de enero del año 2006 la cápsula espacial logró aterrizar en Gran Desierto del Lago Salado, en Utah (USA) cumpliendo con éxito el objetivo de traer a la Tierra las muestras de la cola del cometa.

El 2 de marzo del año 2004, la agencia Espacial Europea lanzó la misión Rosetta, consistente en un módulo que orbitaría el cometa 67P/Churiumov-Guerasimenko y un módulo de aterrizaje llamado Philae.
La misión tardó diez años en llegar al cometa, la misión del orbitador fue un éxito, sin embargo Philae no pudo realizar todo lo esperado debido a que rebotó en el cometa, se daño parcialmente y quedó en una zona donde no llegaba el sol en forma total, lo cual impidió a sus paneles solares recargar las baterías. La misión Rosetta continuará hasta septiembre de 2016.
Noticias sobre la misión Rosetta en nuestra sección de noticias: 

El 12 de enero del año 2005 la NASA lanzó la misión espacial Deep Impact con un sistema similar a la misión Rosetta, ya que se trataba de un modulo que sobrevolaba y un modulo que chocaría con el cometa 9P/Tempel 1 denominado impactador. El 4 de Julio de 2005 el impactador choca al cometa provocando un cráter de 150 metros. Dicho evento fue analizado y fotografiado por el modulo que sobrevolaba el cometa y por telescopios terrestres. La nave de sobrevuelo se convirtió en la misión EPOXI que finalizó en el año 2013. A La derecha de este párrafo podemos observar una foto del momento del choque del impactador contra el cometa (Créditos de la foto: NASA)