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Radiantes bolas de nieve

2013-11-02T00:00:00 Pedro J. Gutierrez & Silbia López de Lacalle (IAA-CSIC)

En el siglo XVI, el astrónomo danés Tycho Brahe demostró que los cometas eran objetos celestes, y no fenómenos atmosféricos de carácter funesto como se creía hasta entonces. Un siglo después, los estudios de Isaac Newton y Edmond Halley nos aportaron dos datos fundamentales: que el brillo del cometa procede en gran medida de la luz del Sol reflejada en pequeñas partículas de polvo, y que la mayoría de los cometas, como los planetas, giran alrededor del Sol y, por tanto, nos visitan periódicamente.

Bolas de nieve sucia

A finales del siglo XIX se empezó a estudiar la composición de los cometas y se descubrió que, además de polvo, los cometas contenían algunos gases. Pero la confirmación inequívoca sobre su composición y su naturaleza se hizo esperar hasta la década de los setenta del siglo pasado y, sobre todo, hasta la reciente visita del cometa Halley en 1985. Dicho cometa, nombrado así en reconocimiento al trabajo de Edmond Halley, ha sido uno de los objetos astronómicos más observados de la historia. Numerosos observatorios de todo el mundo apuntaron sus telescopios hacia él, y se utilizaron prácticamente todos los tipos de instrumentación disponibles. Además, seis sondas espaciales salieron al encuentro del Halley: dos japonesas, dos soviéticas, una europea -llamada Giotto- y otra de la NASA. 

Este estudio sin precedentes permitió confirmar que, en los cometas, el elemento volátil que predomina es el agua. Otros componentes gaseosos, como el monóxido y el dióxido de carbono, están presentes en mucha menor cantidad y, actualmente, se estima que estos objetos pueden contener algo más de cien compuestos químicos diferentes.

Las imágenes tomadas por la sonda Giotto mostraron que tras la coma -la mancha difusa central- se ocultaba un pequeño cuerpo sólido, de unos 16 por 8 kilómetros, con montañas y cráteres y del que procedía todo el material presente en la coma y las colas. Esto confirmaba los principales argumentos del modelo "bola de nieve sucia", propuesto en los años 50 por el profesor de Harvard F. Whipple. Según este modelo, un cometa es en realidad un pequeño cuerpo sólido constituido por hielos y polvo. Cuando se acerca al Sol, los hielos se calientan, se evaporan y arrastran consigo los granos de polvo, que al quedar libres reflejan la luz solar. Parte del gas liberado se ioniza y es arrastrado por el viento solar -un chorro de partículas procedentes del Sol-, proceso que genera la cola azulada, como la que se puede ver en la figura del Hale-Bopp mostrada más adelante. 

Información oculta

Aunque los primeros estudios de los cometas respondían a la necesidad de explicar ese misterioso e impredecible fenómeno, a partir de los años 50 se empezó a sospechar que los cometas, oriundos de las regiones más externas del Sistema Solar, habían tenido una evolución física y química muy lenta y podían preservar información muy valiosa sobre el origen y formación de nuestro sistema planetario. Este planteamiento es especialmente válido para los llamados cometas "nuevos", como el Hale-Bopp. Estos cometas proceden de la nube de Oort -nombrada así en honor al astrofísico holandés Jan Oort, que dedujo su existencia-, una burbuja que rodea todo el Sistema Solar y que puede contener millones de núcleos cometarios. Dichos núcleos permanecen en "hibernación" hasta que algún fenómeno altera su órbita y los lanza hacia dentro o fuera del Sistema Solar.

Existe, sin embargo, otra "reserva" de cometas algo más cerca: un disco plano situado más allá de la órbita de Neptuno, denominado cinturón de Edgeworth-Kuiper. De esta región proceden los cometas de la familia de Júpiter, denominados así porque sus órbitas pasan relativamente cerca de este planeta. Estos cometas presentan un periodo orbital muy corto, inferior a quince años, y se piensa que los reiterados acercamientos al Sol han envejecido su superficie; como consecuencia, pueden haber perdido las preciadas "condiciones primigenias" que presentan los cometas de la nube de Oort.

¿Y ahora?

Tras la visita al cometa Halley, las sondas Deep Space 1 (NASA) y  Stardust (NASA) exploraron los cometas Borrelly y Wild2 respectivamente, y aportaron datos que se están analizando hoy día. También se estudian los obtenidos por la misión Deep Impact (NASA), que en julio de 2005 lanzó un artefacto que impactó contra el núcleo del cometa Temple 1 para estudiar su estructura interna.  Otra sonda, la europea Rosetta (ESA), viaja al encuentro del cometa Churyumov-Gerasimenko. Se trata de la sonda más compleja y con mayor número de instrumentos de todas las que se han desarrollado, e incluye un módulo de descenso que se posará sobre el núcleo en verano de 2014. El Instituto de Astrofísica de Andalucía ha contribuido al desarrollo tecnológico de dos de los instrumentos: Osiris y Giada.

 

Cometas y vida

La relación entre el hombre y los cometas llega hasta buscar una respuesta al propio origen de la vida en la Tierra. Los estudios sobre la formación de los planetas terrestres sugieren que es prácticamente imposible que la vida se desarrollara a partir de sus atmósferas primitivas. El bioquímico español Juan Oró sugirió que los cometas podrían haber transportado material biogénico desde el Sistema Solar externo a la Tierra: en las primeras etapas del Sistema Solar estos objetos colisionaban con frecuencia con los planetas terrestres, y en ellos se han detectado moléculas críticas para el desarrollo de la vida.

 

IMÁGENES:

1. La misión europea Giotto, aproximándose al cometa Halley. Ilustración elaborada por la ESA.

2. La nube de Oort, el lugar de procedencia de los cometas de largo periodo. Fuente: Southwest Research Institute.

3. La nave Rosetta (ESA) y su módulo Philae. Este último tiene previsto posarse sobre el núcleo del cometa Churyumov-Gerasimenko.

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