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 Nuevos conocimientos de la composición de los
cometas: Misión Deep Impact
J. Rubén G. Cárdenas
Los cometas pasan la mayor parte de su existencia en un ambiente de
muy baja temperatura, lejos del Sol. Desde hace tiempo se han hecho
conjeturas sobre todos los elementos químicos que acarrean, pues sus
largas y densas colas, impiden ver con precisión su interior mediante
instrumentos y aparatos desde la Tierra o desde su órbita.
Los cometas contienen muchos indicios de cómo se formó y evolucionó
nuestro Sistema Solar. El hielo, el gas y el polvo de los que están
compuestos son escombros primitivos procedentes de las regiones más
frías y distantes del Sistema solar, formadas hace 4,500 millones de
años. Así que es de gran interés para todos conocer cómo es el interior
de un cometa.
En julio de 2005, la misión de la NASA Impacto Profundo, en una
emocionante sucesión de eventos (se podía seguir la colisión en tiempo
real por Internet), hizo colisión con un cometa, el Tempel 1, ubicado a
132 millones de kilómetros de la Tierra. La sonda de colisión de 370 kg
hizo impacto con el cometa a una velocidad de 37,000 k/h, mientras la
nave nodriza tomaba miles de imágenes y mediciones a una distancia
segura. Al mismo tiempo los telescopios espaciales Hubble y Rosetta y
otros telescopios en distintos puntos sobre la Tierra, hacían lo mismo.
Momento exacto de la colisión entre la sonda de colisión y el cometa
Tempel 1.Foto: National Geographic .Noviembre 2005.
Las mediciones serán reveladoras; el tamaño del cráter producido por el
impacto podría equipararse, como mínimo, al de una casa o edificio y
como máximo al de un estadio de fútbol, y alcanzó entre dos y catorce
pisos de profundidad. Este cráter permitió medir directamente la
superficie de un cometa, pues el impacto vaporizó 4,500 toneladas de
agua. Sin embargo, liberó más polvo que agua. Los cristales de hielo
detectados son extremadamente finos; miden decenas de micras (más
delgados que un cabello humano). Se midió el volumen de vapor de
agua y la sección transversal del polvo producido y los científicos
pudieron entonces calcular la relación masa-polvo/hielo; ésta resultó
mayor que uno, lo que sugiere que los cometas están compuestos más
de polvo aglomerado que de hielo contaminado con polvo. Es decir,
sobre la superficie del cometa no hay más de 5% de hielo. La cantidad
de agua congelada que se encontró es mínima; se presupone que hay
rastros de concentraciones mayores bajo la superficie del Tempel 1. Se
piensa que las nubes formadas por el vapor de agua que produce el
cometa, son demasiado largas para emerger de los pequeños depósitos
de hielo encontrados en la superficie.
Estos descubrimientos aumentan la discusión sobre si los cometas son
capaces de transportar, desde los confines del universo hasta lugares
tan remotos como la Tierra, compuestos básicos para la vida, como el
agua.
Se sabe que, con el tiempo, un cometa puede hacerse menos activo, o
incluso inactivo por completo, pero se desconoce la razón. Con lo
registrado en esta colisión será posible saber si los cometas agotan su
suministro de gas y polvo en el espacio, o si lo cubren y mantienen
encerrado herméticamente en su interior.
También con estos nuevos registros surgen otras interrogantes, por
ejemplo, el origen del Tempel 1, que podría haber nacido en la región
del Sistema solar ocupada actualmente por Urano y Neptuno, según el
análisis de los restos que el cometa lanzó al espacio tras el impacto. Si
esto fuera correcto, el escenario de nuestro sistema solar primigenio
debió ser muy violento, pues Urano y Neptuno debieron intercambiar
sus posiciones y lanzar cometas al espacio profundo.
Se comprobó también que la cantidad de etano de la nube que rodea al
cometa era significativamente mayor después del impacto. Según los
astrónomos, hay dos posibles explicaciones para esto. La primera es que
la corteza superficial sea diferente a la zona interior del cometa debido
al calentamiento solar, y que el interior sea homogéneo. La otra
posibilidad es que el interior sea una mezcla de regiones con diferentes
composiciones debido a que el núcleo podría estar compuesto de
cometas muy pequeños (cometesimales), y que el gas observado antes
del impacto podría haber salido de una región diferente del cometa con
una composición química distinta. Si el primer escenario es el correcto,
y basándose en su composición química interior, el cometa se habría
formado en la región que ahora se encuentra entre la órbita de Urano y
la de Neptuno. Los diferentes compuestos que aparecen congelados en
un cometa dependen directamente de su sitio de formación. Cuanto más
lejos del Sol se haya formado un cometa, mayor será la cantidad de
hielo de baja temperatura de congelación (como hielo de etano, por
ejemplo) que contenga. Midiendo la proporción de cada compuesto
químico, los astrónomos pueden estimar dónde se ha formado cada
cometa. La idea de la formación en esta zona se apoya en la teoría de
que los planetas gaseosos Urano y Neptuno se formaron más cerca del
Sol de lo que lo están actualmente. En esta teoría, propuesta por el
doctor Alessandro Morbidelli y su equipo, del observatorio de la Côte
d'Azur, en Niza, Francia, se afirma que la interacción gravitatoria entre
los gigantes gaseosos y los numerosos planetas pequeños resultantes de
la formación del Sistema solar, provocó que los planetas gigantes
cayeran en una configuración orbital inestable. Neptuno y Urano fueron
barridos hacia afuera, y podrían haber intercambiado sus órbitas. A
medida que migraban hacia el exterior del Sistema solar, su gravedad
alteró profundamente un largo disco cometario que se habría formado
en la región que actualmente ocupan. Algunos de estos objetos fueron
lanzados al espacio profundo, a una región denominada Nube de Oort,
que rodea nuestro Sistema solar a unas 10,000 unidades astronómicas
del Sol. Otros se quedaron en el llamado cinturón de Kuiper, una región
más allá de Neptuno que se extiende varios cientos de veces la distancia
entre la Tierra y el Sol.
Nota
El cometa Tempel 1, descubierto por Ernst Tempel en 1867, ha recorrido
el Sistema solar en muchas ocasiones, con una órbita completa
alrededor del Sol cada 5 años.