Astronomía

¿La pérdida de masa crea un cambio observable en la órbita de un cometa?

¿La pérdida de masa crea un cambio observable en la órbita de un cometa?


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Los cometas pierden su masa a través de la evaporación del agua debido al encuentro cercano con el sol, entonces mi pregunta es ¿la pérdida de masa crea un cambio observable en la órbita de un cometa? ¿Qué tipo de cambio puede estar reduciendo la órbita o expandiendo la órbita?


Este problema fue estudiado en Yu & Zheng (1995), quienes evaluaron los efectos del cambio en la masa del Sol a lo largo del tiempo y el cambio en la masa de un cometa a lo largo del tiempo, para el caso de Shoemaker-Levy 9, que recientemente se había estrellado contra Júpiter. . Dado su modelo de masa para el cometa (Ecuación 6), encontraron que la pérdida de masa del Sol creaba un aumento en el semi-eje mayor de aproximadamente 8.5 centímetros por año, mientras que la pérdida de masa del cometa creaba un aumento en el semi-eje mayor de aproximadamente 10,000 kilómetros por año.

Varias cosas a tener en cuenta:

  • El cometa orbitó a Júpiter antes de romperse, por lo que no se acercó tanto al Sol como la mayoría de los cometas de período corto.
  • Las tasas de pérdida de masa pueden cambiar con el tiempo, dependiendo de la distancia del Sol.
  • Shoemaker-Levy 9 no debe considerarse un cometa normal, en ningún sentido, dada su órbita y su eventual destrucción.

Sin embargo, 10.000 kilómetros al año no son nada para olfatear. En el transcurso de una órbita, eso puede ser bastante, aunque tenga en cuenta que las órbitas más largas implican ejes semi-principales mucho más grandes, y yo diría que debería ser observable, dados los cálculos correctos de cómo debería evolucionar la órbita. tiempo extraordinario.


Cometa

A cometa es un pequeño cuerpo helado del Sistema Solar que, al pasar cerca del Sol, se calienta y comienza a liberar gases, un proceso que se llama desgasificación. Esto produce una atmósfera visible o coma y, a veces, también una cola. Estos fenómenos se deben a los efectos de la radiación solar y al viento solar que actúa sobre el núcleo del cometa. Los núcleos de los cometas varían desde unos pocos cientos de metros hasta decenas de kilómetros de diámetro y están compuestos por colecciones 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 brillante, un cometa se puede ver desde la Tierra sin la ayuda de un telescopio y puede subtender un arco de 30 ° (60 lunas) a través del cielo. Los cometas han sido observados y registrados desde la antigüedad por muchas culturas y religiones.

  • Arriba: 9P / Tempel (colisión del impactador: Impacto profundo) y 67P / Churyumov – Gerasimenko (Rosetta)
  • Medio: 17P / Holmes y su cola ionizada azul, y 81P / Wild (Wild 2) visitado por Stardust
  • Abajo: Hale – Bopp visto desde la Tierra en 1997, y C / 2011 W3 (Lovejoy) fotografiado desde la órbita terrestre

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 encuentra más allá de la órbita de Neptuno. Se cree que los cometas de períodos prolongados 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. [1] Los cometas de período largo se ponen en movimiento hacia el Sol desde la nube de Oort por perturbaciones gravitacionales causadas por el paso de estrellas y la marea galáctica. Los cometas hiperbólicos pueden pasar una vez a través del Sistema Solar interior antes de ser arrojados al espacio interestelar. La aparición de un cometa se llama aparición.

Los cometas se distinguen de los asteroides por la presencia de una atmósfera extendida, sin unir gravitacionalmente, que rodea su núcleo central. Esta atmósfera tiene partes denominadas coma (la parte central que rodea inmediatamente al núcleo) y la cola (una sección típicamente lineal que consiste en polvo o gas expulsado de la coma por la presión de la luz del Sol o el plasma del viento solar). Sin embargo, los cometas extintos que han pasado cerca del Sol muchas veces han perdido casi todos sus hielos volátiles y polvo y pueden llegar a parecerse a pequeños asteroides. [2] 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. [3] [4] 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 asteroides del sistema solar interno, se denominó cometas Manx. Todavía se clasifican como cometas, como C / 2014 S3 (PANSTARRS). [5] Se encontraron 27 cometas Manx entre 2013 y 2017. [6]

En abril de 2021 [actualización] hay 4595 cometas conocidos, [7] un número que aumenta constantemente a medida que se descubren más. Sin embargo, esto representa solo una pequeña fracción de la población potencial total de cometas, ya que se estima que el depósito de cuerpos similares a cometas en el Sistema Solar exterior (en la nube de Oort) es de un billón. [8] [9] Aproximadamente un cometa por año es visible a simple vista, aunque muchos de ellos son débiles y poco espectaculares. [10] Los ejemplos particularmente brillantes se denominan "grandes cometas". Los cometas han sido visitados por sondas no tripuladas como la de la Agencia Espacial Europea. Rosetta, que se convirtió en el primero en aterrizar una nave espacial robótica en un cometa, [11] y la NASA Impacto profundo, que hizo estallar un cráter en el cometa Tempel 1 para estudiar su interior.


Un cometa rozando el sol

El problema entre Einstein y yo era siempre el mismo, y éramos igualmente obstinados: él porque el modelo matemático coincidía con una precisión tan inimaginable con los eventos naturales, en ningún lugar mejor observable que en la esfera celeste con los planetas y sus satélites en las trayectorias prescritas. Yo, porque me pareció que estas coincidencias exactas entre teoría y naturaleza se habían logrado a costa de una grave omisión de cargas y campos eléctricos. Las catástrofes naturales que descubrí que habían tenido lugar fueron mi punto de partida, pero estas catástrofes fueron negadas, y mi descripción de los fenómenos que las acompañaron evocó la acusación de que había cometido un ultraje contra toda la casa de la ciencia. Sin embargo, incluso independientemente de lo que leí en fuentes antiguas, históricas o legendarias, la imagen del sistema solar en la que la electricidad y el magnetismo estaban ausentes y se les negaba un papel me resultaba extraño. Una vez leí que el pueblo judío produjo los genios de Marx, Freud y Einstein (los tres hombres que influyeron tanto en el mundo de hoy) porque en el siglo XIX el pueblo judío era maduro en intelecto, pero ajeno al pensamiento científico europeo, y entró en este dominio cuando ya no eran novatos en la casa del saber, por lo tanto más dados a la crítica, el escepticismo y una comprensión original del contenido. Si vi las cosas de manera diferente, posiblemente fue porque entré en conflicto con las nociones aceptadas, al no ser yo mismo un novato, no pasé por el proceso normal de estudiar geología o astronomía como estudiante en la universidad, aceptando todo por fe, sometido por la afirmación de que la ciencia de nuestros días y desde hace algún tiempo finalmente está en el camino correcto, después de períodos de ignorancia de los antiguos y de ideas erróneas de los días pre-newtonianos. No pude evitar ver las cosas de otra manera.

Decidí seleccionar un caso en el que las interrelaciones electromagnéticas entre dos cuerpos del sistema solar serían más evidentes que en otros lugares. Tal caso sería el paso de un cometa muy cerca del sol, rozando la corona solar. Según tengo entendido, habría un caso muy pronunciado de interacción electromagnética. La ciencia física, o mejor, la mecánica celeste, prohibió tal interpretación ... ¿y por qué? Porque tan pronto como se le dé el derecho de entrada al electromagnetismo, todo el sistema solar con planetas y satélites quedaría envuelto en un barrido prohibitivo de fuerzas e interrelaciones. Si un cometa que atraviesa la corona del sol experimenta algún efecto electromagnético, ¿qué pasa con el mismo cometa a poca distancia del sol, antes de que alcance el perihelio, o el punto de aproximación más cercano, o después de que lo pase? Y si también debería haber algún efecto electromagnético, entonces ¿qué pasa con distancias aún mayores y el comportamiento de las colas de los cometas en general? Las colas de los cometas, como ya se mencionó en páginas anteriores, se mantienen alejadas del sol: al acercarse al sol, la cola se mueve detrás de la cabeza del cometa en el momento en que el cometa da vueltas al sol en el perihelio, la cola barre el cielo, casi como un rígido vara y cuando la cabeza se retira del perihelio y se precipita en su órbita de regreso al espacio, la cola precede a la cabeza, nuevamente mantenida alejada del sol. El comportamiento de las colas de los cometas no está de acuerdo con lo que debería haberse esperado sobre la base de las fuerzas gravitacionales a las que las colas deberían ser atraídas, no repelidas por el sol. El problema también estaba en la mente de los astrónomos del siglo XIX. John Herschel escribió:

Hay más allá de toda duda algún profundo secreto y misterio de la naturaleza involucrado en el fenómeno de sus colas, el enorme barrido que [la cola] hace alrededor del sol en el perihelio a la manera de una vara recta y rígida, es un desafío a la ley. de la gravitación, mejor dicho, incluso de las leyes del movimiento registradas. 1

Pero cuando a principios del presente siglo el físico ruso P. Lebedew logró demostrar que la luz ejerce presión sobre la superficie sobre la que incide, de acuerdo con el postulado de Clerk Maxwell, escribió: & # 147 este resultado es de importancia a la astrofísica como una explicación mucho más simple de la fuerza repulsiva del sol que las hipotéticas de las cargas eléctricas. '' 2

Esta presión, o repulsión, es generalmente mucho menor (en el caso del sol, 20.000 veces menor que la acción opuesta de la atracción gravitacional), pero los cálculos muestran que sobre partículas de polvo de cierto diámetro pequeño, la presión de la luz ejercerá una mayor presión. fuerza que la gravitación, y esto porque la gravitación actúa según la masa y la presión según la superficie, y una partícula pequeña tiene más superficie en relación con su masa que una partícula más grande. Aunque los mecánicos celestes nunca intentaron realmente investigar el problema cuantitativamente, la explicación se incorporó a todos los libros de texto. Un análisis cuantitativo mostraría que la fuerza necesaria para alejar las partículas del sol a la velocidad observada debe ser entre 200 y 2000 veces más poderosa que la atracción gravitacional ejercida por el sol, en lugar de ser 20.000 veces más débil (ambas actúan como la inversa cuadrado de distancia y luz y su presión actúa cuatro veces más débil sobre una superficie iluminada cuando se duplica la distancia desde la fuente de luz). Un cometa puede tener una cola de hasta 160 millones de kilómetros y, por lo tanto, alcanzar toda la distancia desde el sol hasta la órbita terrestre, o incluso 200 millones de kilómetros y así pasar la órbita de Marte.

Finalmente, las colas cometarias obviamente tienen por un lado partículas más grandes que los granos de polvo y por otro lado contienen gases, pero también es obvio que la luz no puede conducir estas partículas más grandes como lo hace con moléculas de gases, y solo en esto el argumento se vuelca & # 151 y deja sin explicación el comportamiento de las colas.

La luz de las colas de los cometas no es solo la luz reflejada del sol, brillan con su propia luz, un hecho establecido por análisis espectroscópico. Me pareció que los cometas son cuerpos cargados, y posiblemente sus colas y cabezas llevan cargas significativamente diferentes.

Por otro lado, el sol en rotación, si es un cuerpo cargado, debe crear un campo magnético. ¿No tiene la corona, cuando se ve en un eclipse total, o con la ayuda de un disco de occulación (coronógrafo), la apariencia de líneas magnéticas de fuerza, ya que se pueden rastrear por la posición de las limaduras de hierro extendidas sobre un papel Compton, en presencia de de un campo magnético? Entonces, ¿un cometa que atraviese la corona del sol no estaría sujeto a interacciones electromagnéticas? Además, ¿no se mantiene un cometa alejado del sol por su campo magnético? Pero si los cometas están sujetos a fuerzas electromagnéticas cuando están cerca del sol, también pueden estar sujetos a las mismas fuerzas cuando están a cierta distancia del sol y si los cometas responden a fuerzas además de la gravitación, ¿no responden los planetas también a algunos? o pequeño o diminuto & # 151 pero algunos influencia que emana del sol, además de la gravitación, es decir, de naturaleza electromagnética? Las consecuencias son innumerables: ¿el espacio está vacío o lleno de campos e influencias? Esta es una pregunta similar a la pregunta en teología: ¿Hay o no hay un Dios? Pero ahora era como un jugador de ajedrez sentado frente al campeón mundial, siendo solo un aficionado, un principiante, planeando mi ataque. Moví un peón, pero lo coloqué en una posición tal que el campeón comprendió inmediatamente las implicaciones de mi estrategia. Dejemos que este movimiento se mantenga, y uno por uno, el alfil, el castillo, la reina y el rey mismo serían atacados. El peón no se podía dejar en su posición amenazante.

Puedes tomar un peón del tablero si tienes una pieza en posición para hacer esto, y si las consecuencias no serán dañinas, Einstein hizo su movimiento. Estaba contenido en los comentarios que hizo a una carta que le escribí el 17 de septiembre, aunque no la envié hasta ocho semanas después, con Gina Plungian. Incluí una nota para la señorita Dukas. Las anotaciones marginales escritas a mano por Einstein en mi carta se dan aquí como notas al pie.

12 de noviembre de 1954

Estimada señorita Dukas:

Se adjunta una copia de mi carta de septiembre, mecanografiada a doble espacio para facilitar la lectura. Al final se encuentra una pregunta que tiene implicaciones de gran alcance. Este es un movimiento lógico de mi parte en nuestra extensa discusión, y cuando el profesor se sienta inclinado a responder y su salud lo permita, pídale, por favor, que dicte lo que tenga que decir al problema.

Saludos cordiales

Immanuel Velikovsky

17 de septiembre de 1954

Estimado profesor Einstein:

¿Puedo renovar nuestra discusión? En nuestra última larga conversación del 21 de julio, usted ha aceptado que la causa de las catástrofes globales del pasado podría haber sido extraterrestre. 1

Ha encontrado que el comportamiento del cometa Lexell & # 146s es casi increíble. 2

El siguiente paso de mi estrategia es mostrar que los cometas no giran como cuerpos neutrales alrededor de un sol neutro. Cito de H. Spencer Jones:

“La presencia de líneas brillantes en los espectros [de los cometas] sólo puede deberse a un cuerpo autoluminoso. . . . los fenómenos eléctricos obtenidos por descarga a través de un tubo de vacío Gessler & # 146s permiten afirmar con un alto grado de probabilidad que la auto-luminosidad del cometa no se debe a una combustión real, sino a un fenómeno eléctrico.

Más hechos apuntan a un estado cargado de los cometas. La envoltura (coma) de un cometa se contrae con la aproximación al sol y se expande con la recesión, aunque en el calor del sol podría esperarse lo contrario. 4

“Hay buena evidencia de que todas las partículas del cometa influyen en el movimiento de las demás. La configuración de las serpentinas en las colas. . . indica fuertemente una repulsión mutua. & # 148 (N. Bobrovnikoff, & # 147Comets & # 148 en Astrofísica, ed. Hynek, 1951, pág. 328). 5

En cuanto al sol: & # 147 Ciertamente, la formación de las coronarias sobre los centros de atracción y las manchas solares puede ser causada por los campos eléctricos extendidos de estas áreas del sol, de la misma manera, las coronarias pueden estar formadas por los campos eléctricos alrededor del final de una prominencia en movimiento. . & # 148 (E. Pettit, & # 147 El sol y la radiación solar, & # 148 ibídem., pag. 296). 6

Cuando se observó que las prominencias del sol chocaban entre sí, ambas prominencias que participaban en la acción retrocedieron violentamente. . . Los campos eléctricos intensos del mismo signo podrían explicar el fenómeno. & # 148 (Ibídem., pag. 297). 7

En cuanto a la forma esférica del sol, las medidas se llevaron a una centésima parte de un segundo de arco, y no se observó ninguna desviación de la forma esférica. ibídem., pag. 260) el error de observación admitido no podía exceder de una décima de segundo. 8

¿Deberíamos asumir ahora que un cometa se mueve en el perihelio sin experimentar un efecto electromagnético entre él y el sol? 9

Cordialmente,

Immanuel Velikovsky

1 [E .: En ese momento no vi ninguna otra posibilidad de un cambio rápido de clima en ningún punto de la corteza terrestre. Pero dado que la movilidad de la corteza contra el cuerpo principal es probable, una explicación de tales fenómenos basada en sí misma es mucho más plausible que la suposición de una causa extraterrestre.]

2 [E .: En lo que concierne al cometa, usted ha afirmado injustamente que orbitó Júpiter durante un cierto tiempo, esta posibilidad lo discutí. De hecho, a través de la perturbación de Júpiter, el cometa experimentó repetidamente un fuerte cambio en su curso, sin ser & # 147 capturado & # 148 por Júpiter.]

3 [E: Esto es muy vago y no tiene nada que ver con el problema real del movimiento.]

4 [E: Esta es una forma de inferencia bastante superficial. Primero habría que demostrar que el fenómeno no puede explicarse mediante un movimiento independiente de la cola, sin asumir fuerzas específicas.]

5 [E: Una mera afirmación.]

6 [E .: afirmación vaga.]

7 [E: Esto es bastante posible con formaciones que consisten en iones cargados (unilaterales).]

8 [E .: ¡Débil explicación! Sobre éste no se puede construir. Sería interesante saber qué piensan otros especialistas al respecto.]

9 [E .: Sí. De lo contrario, la tercera ley de Kepler no sería válida.]

Lo mejor que podía desear era que Einstein me cediera el punto y la siguiente mejor respuesta que él respondiera como lo hizo, por lo que documentó la posición de la ciencia sobre el tema en 1954. Pasarán cuatro años y se admitirá que la presión de la luz no puede, por un factor de 200 a 2000, ser la causa de la repulsión de las colas cometarias 3

Llegará el momento en que los científicos pensarán que es elemental que un cometa que cruza la corona solar no pueda escapar a los efectos electromagnéticos, pero para entonces parecerá entendido que esto es como debe ser y luego tendré que demostrarlo no hace mucho tiempo. prevalecieron nociones diferentes y cuánto más fácil será si un hombre cuya autoridad no tiene parangón hubiera escrito el veredicto de la ciencia en el mismo documento en el que yo afirmé una opinión divergente.

Johannes Kepler, mencionado en mi carta y en las notas de Einstein, el descubridor de las tres leyes de los movimientos planetarios conocidas por su nombre, era un hombre por el que Einstein sentía una especial simpatía, incluso afinidad.

Fui obstinado. Estaba decidido a enfrentar el problema directamente en este caso más obvio: un cometa atravesando la corona del sol. Y tuve que responder a la referencia de la parte de Einstein a las leyes de Kepler.

11 de enero de 1955

[enviado el 18 de enero]

Estimado profesor Einstein:

¿Estoy en lo correcto o equivocado en lo siguiente? Un cometa que roza el sol puede experimentar un magn. efecto sin violar la tercera ley de Kepler, 1 porque:

1. Una diferencia de potencial estático entre el sol y un cuerpo en órbita también produciría una relación cuadrada inversa que puede ocultarse en el efecto gravitacional. 2

2. El componente magnético del efecto produciría aceleración. Y, de hecho, se observa una aceleración inexplicable en los cometas que pasan cerca del sol. Este efecto se estudió en el cometa Encke. (J. Zenneck, & # 145Gravitation & # 146 en Encyclop. D. Mathem. Wiss. vol. V, parte I, pág. 44).

3. Incluso asumiendo un cometa como un cuerpo neutro formado en parte por gases ionizados, y una protuberancia solar como una colección de iones de un signo en un sol neutro, tendríamos en un cometa rasante un conductor que pasa a través de un campo eléctrico.

Por cierto, el propio Kepler consideró que el movimiento de los planetas y cometas en las elipses se originaba completamente en el sol, y durante un tiempo pensó en la acción magnética (la electricidad aún no se conocía, pero el libro de Gilbert & # 146 sobre magnetismo ya apareció en 1600). Kepler escribió:

& # 148 [Sol] trahendo et repellendo retinet, retinendo circumducit & # 148 (Opera omnia, VI, 345).

En realidad, la idea de Kepler de un campo magnético que se extiende desde un primario a un satélite se puede verificar de la siguiente manera:

Si las libraciones diarias lunares en latitud siguen la rotación del campo magnético polar de la tierra alrededor del polo geográfico, entonces el campo magnético de la tierra llega sensiblemente a la luna. Entre las libraciones diarias lunares se encuentran algunas desaparecidas. Según H.T. Stetson de M.I.T., una aguja magnética sigue ligeramente al sol.

En cuanto al cometa Lexell & # 146s: fue removido por Júpiter de una órbita parabólica a una elipse de período de 5 & frac12 (cinco y medio) años, y en el siguiente pasaje fue enviado en una órbita hiperbólica. Esto que mencioné, lo has pensado imposible, incluso después de leer esto en astronomía de Newcomb. 3

Me has preguntado: qué dicen los especialistas sobre la forma del sol. Cito a Donald Menzel del Observatorio Solar de Harvard (Nuestro Sol, 1950, pág. 39): & # 147, pero es probable que las medidas no indiquen un polar diámetro mayor que el ecuatorial, que de hecho somos reacios a creer. & # 148

Con todos los buenos deseos,

cordialmente,

Soy. Velikovsky

1 [E: No, eso sería un milagro. Si las fuerzas del sistema solar fueran de naturaleza eléctrica, por ejemplo, ocurriría lo siguiente: si el sol estuviera cargado positivamente, entonces la tierra tendría que cargarse negativamente y la luna nuevamente positivamente. Entonces, el sol rechazaría a la luna, de modo que el movimiento de la luna se desviaría considerablemente del real. La tercera ley de Kepler, que conecta los períodos de revolución y los radios de las órbitas de los planetas que giran alrededor del sol, no sería válida porque la carga de cada uno de estos cuerpos sería independiente de la carga del otro.]

2 [E: No es suficiente para la comprensión de Kepler & # 146s tercera ley.]

3 [E: No, ha dicho que el cometa fue capturado por un tiempo por Júpiter. Solo esto lo declaré imposible.]

Einstein también agregó la siguiente posdata a mi carta:

Nadie niega los efectos electromagnéticos entre los cuerpos celestes. Pero estos son demasiado pequeños para imponerse sobre los movimientos observables. Con solo consideraciones cualitativas, no se puede lograr nada contra las percepciones cuantitativas agudas.

Cuando un astrónomo escucha argumentos como los suyos, y no tiene suficiente sentido del humor, entonces necesariamente se enojará o será grosero.

Que el sol no puede tener ninguna carga eléctrica apreciable se puede ver en la siguiente consideración elemental. La radiación del sol genera iones positivos y negativos en su atmósfera. Si el sol estuviera originalmente (por ejemplo) cargado positivamente, habría repelido los iones positivos y los habría arrojado al espacio. De ese modo se reduciría su carga positiva. Este proceso durará hasta que el sol haya perdido su carga positiva. Esta consideración también es válida para carga negativa.

La radiación solar también produce suficientes iones en la superficie de los planetas y lunas para que una carga desaparezca en poco tiempo.

Finalmente, si la gravedad fuera de naturaleza eléctrica, entonces un cuerpo tendría que perder su peso tan pronto como toque la tierra o entre en contacto con ella.


La caída de cometas probablemente no sea la causa de las extinciones masivas de la Tierra

Los científicos han debatido cuántos eventos de extinción masiva en la historia de la Tierra fueron provocados por un cuerpo espacial que se estrelló contra la superficie del planeta. La mayoría está de acuerdo en que una colisión de asteroides hace 65 millones de años puso fin a la era de los dinosaurios, pero existe incertidumbre sobre cuántas otras extinciones podrían haber resultado de las colisiones de asteroides o cometas con la Tierra.

De hecho, los astrónomos saben que el sistema solar interior ha sido protegido al menos hasta cierto punto por Saturno y Júpiter, cuyos campos gravitacionales pueden expulsar cometas al espacio interestelar o, a veces, enviarlos a estrellarse contra los planetas gigantes. Ese punto se reforzó el 20 de julio cuando apareció una enorme cicatriz en la superficie de Júpiter, probablemente evidencia del impacto de un cometa.

Una nueva investigación de la Universidad de Washington indica que es muy poco probable que los cometas hayan causado extinciones masivas o hayan sido responsables de más de un evento de extinción menor. El trabajo también muestra que muchos cometas de períodos prolongados que terminan en órbitas que cruzan la Tierra probablemente se originan en una región que los astrónomos han creído durante mucho tiempo que no podrían producir cometas observables. Un cometa de período largo tarda de 200 años a decenas de millones de años en hacer una sola órbita del sol.

"Se pensaba que los cometas de período largo que vemos solo nos hablan de la Nube de Oort exterior, pero realmente nos dan una imagen turbia de toda la Nube de Oort", dijo Nathan Kaib, estudiante de doctorado en astronomía de la Universidad de Washington y autor principal. de un artículo sobre el trabajo publicado el 30 de julio en Science Express, la edición en línea de la revista Ciencias.

La Nube de Oort es un remanente de la nebulosa a partir de la cual se formó el sistema solar hace 4.500 millones de años. Comienza a unos 93 mil millones de millas del sol (1.000 veces la distancia de la Tierra al sol) y se extiende hasta unos tres años luz de distancia (un año luz equivale a unos 5,9 billones de millas). La Nube de Oort podría contener miles de millones de cometas, la mayoría tan pequeños y distantes como para nunca ser observados.

Se conocen alrededor de 3200 cometas de período largo. Entre los más recordados se encuentra Hale-Bopp, que fue fácilmente visible a simple vista durante gran parte de 1996 y 1997 y fue uno de los cometas más brillantes del siglo XX. En comparación, el cometa Halley, que reaparece aproximadamente cada 75 años, es quizás el cometa más conocido, pero es un cometa de período corto, la mayoría de los cuales se cree que se originan en una parte diferente del sistema solar llamada Cinturón de Kuiper.

Se ha creído que casi todos los cometas de períodos largos que se mueven dentro de Júpiter en trayectorias que cruzan la Tierra se originaron en la nube exterior de Oort. Sus órbitas pueden cambiar cuando son empujadas por la gravedad de una estrella vecina cuando pasa cerca del sistema solar, y se pensaba que tales encuentros solo afectaban a los cuerpos exteriores muy distantes de la Nube de Oort.

También se creía que los cuerpos internos de la Nube de Oort podían alcanzar las órbitas que cruzaban la Tierra solo durante el raro paso cercano de una estrella, lo que causaría una lluvia de cometas. Pero resulta que incluso sin un encuentro estelar, los cometas de períodos prolongados de la Nube de Oort interna pueden deslizarse más allá de la barrera protectora que plantea la presencia de Júpiter y Saturno y recorrer un camino que cruza la órbita de la Tierra.

En la nueva investigación, Kaib y el coautor Thomas Quinn, profesor de astronomía de la Universidad de Washington y asesor de doctorado de Kaib, utilizaron modelos informáticos para simular la evolución de las nubes de cometas en el sistema solar durante 1.200 millones de años. Descubrieron que incluso fuera de los períodos de lluvias de cometas, la Nube de Oort interior era una fuente importante de cometas de períodos prolongados que finalmente se cruzan en el camino de la Tierra.

Al asumir que la Nube de Oort interior es la única fuente de cometas de largo período, pudieron estimar el mayor número posible de cometas en la Nube de Oort interior. Se desconoce el número real. Pero utilizando el número máximo posible, determinaron que no más de dos o tres cometas podrían haber golpeado la Tierra durante lo que se cree que es la lluvia de cometas más poderosa de los últimos 500 millones de años.

"Durante los últimos 25 años, la Nube de Oort interior se ha considerado una región misteriosa y no observada del sistema solar capaz de proporcionar explosiones de cuerpos que ocasionalmente eliminan la vida en la Tierra", dijo Quinn. "Hemos demostrado que los cometas ya descubiertos se pueden utilizar para estimar un límite superior en el número de cuerpos en este depósito".

Con tres impactos importantes ocurriendo casi simultáneamente, se había propuesto que el evento de extinción menor hace unos 40 millones de años resultó de una lluvia de cometas. La investigación de Kaib y Quinn implica que si ese evento de extinción relativamente menor fue causado por una lluvia de cometas, entonces esa fue probablemente la lluvia de cometas más intensa desde que comenzó el registro fósil.

"Eso te dice que las lluvias de cometas más poderosas causaron extinciones menores y otras lluvias deberían haber sido menos severas, por lo que las lluvias de cometas probablemente no sean causas de eventos de extinción masiva", dijo Kaib.

Señaló que el trabajo asume que el área que rodea el sistema solar se ha mantenido relativamente sin cambios durante los últimos 500 millones de años, pero no está claro si ese es realmente el caso. Sin embargo, está claro que la Tierra se ha beneficiado de tener a Júpiter y Saturno de guardia como guantes de captura gigantes, desviando o absorbiendo cometas que de otro modo podrían golpear la Tierra.

"Demostramos que Júpiter y Saturno no son perfectos y que algunos de los cometas de la nube interna de Oort pueden filtrarse. Pero la mayoría no lo hace", dijo Kaib.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Washington. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.


¿La pérdida de masa crea un cambio observable en la órbita de un cometa? - Astronomía

El origen de los cometas de período corto
El siguiente grupo de objetos cuyo origen debemos explicar son los cometas. Consisten en objetos relativamente pequeños, como los asteroides, y por lo tanto probablemente representan planetesimales que por alguna razón no terminaron dentro de los planetas o sus satélites. A diferencia de los asteroides, parecen estar hechos principalmente de materiales helados, por lo que suponemos que deben haberse originado en el sistema solar exterior, cerca o más allá de la órbita de Júpiter.
El problema del origen cometario se puede dividir en varias partes. La primera parte es el problema de los cometas de período corto. Estos son cometas que tienen tamaños orbitales de solo unas pocas decenas de AU y, por lo tanto, tienen períodos orbitales de 200 años o menos. Al igual que todos los demás cometas, cuando se encuentren en el extremo más alejado de sus órbitas, serán solo pequeñas bolas de nieve sucias, pero cuando se acerquen al Sol, cerca del perihelio, los hielos se vaporizarán y los gases resultantes escaparán de sus superficies y se desplazarán gradualmente hacia el espacio interplanetario, formando la cabeza y la cola del cometa. Cada vez que estos cometas pasan por el perihelio, deben perder algo de masa de hielo y cualquier polvo u hollín que haya quedado incrustado en el hielo. Como resultado, no pueden dar la vuelta al Sol más de unas pocas docenas o cientos de veces (dependiendo de la distancia de su perihelio) antes de que hayan perdido prácticamente toda su masa original y se desintegren, o al menos desaparezcan de la vista. Pero dado que tardan menos de 200 años en dar una vuelta, esto significa que no pueden ser visibles durante más de unos pocos miles de años. Incluso el cometa Halley, el más brillante y famoso de estos cometas, parece ser solo la mitad de brillante que hace 2000 años.
Dado que los pocos miles de años que pueden durar los cometas de período corto son solo un instante en los 4.500 millones de años desde que se formó el sistema solar, debemos suponer que algún evento especial acaba de crearlos, o que hay algún mecanismo que puede continuamente cree nuevos. A los científicos no les gusta suponer que se requieren eventos especiales sin una prueba definitiva de que realmente ocurrieron, por lo que preferimos algún mecanismo de creación continua.
En este caso, la creación de los cometas de período corto se explica al observar sus órbitas. Aunque hay muchas órbitas diferentes involucradas, hay dos "familias" muy grandes de órbitas que parecen estar asociadas con Júpiter y Saturno. Creemos que estos cometas fueron "capturados" de alguna manera en sus órbitas actuales cuando, en algún momento del pasado, pasaron muy cerca de uno de estos grandes planetas.
Cuando un objeto, como un cometa, pasa cerca de un planeta grande, la órbita del objeto alrededor del Sol cambia un poco. Si el cometa pasa por un lado del planeta, su encuentro puede acelerarlo, pero si pasa por el otro lado del planeta, probablemente se ralentizará. En el primer caso, al cometa se le podría dar tanta velocidad extra que el Sol ya no podría sujetarlo gravitacionalmente, y el cometa se movería permanentemente fuera del sistema solar, a lo largo de una órbita hiperbólica. De hecho, hemos observado varios cometas en los últimos cientos de años que estaban en órbitas tan hiperbólicas, y en todos los casos, un cálculo a lo largo de la órbita muestra que la órbita fue causada por este tipo de interacción con un planeta que el cometa acababa de hacer. Pasado por. Sin embargo, si el cometa se ralentiza, no solo no será arrojado fuera del sistema solar, sino que ni siquiera podrá volver a la misma distancia del Sol que permitía originalmente su órbita. De esta forma, un cometa que originalmente tenía una órbita muy grande podría quedar atrapado en una órbita pequeña.
Por lo tanto, podemos explicar los cometas de período corto observando los cometas de período largo. Estos cometas, con órbitas enormes, cientos o incluso miles de AU o más de tamaño, ingresan al sistema solar interior solo de vez en cuando. Pero si, mientras está allí, uno pasa cerca de un planeta importante, podría ser capturado en una órbita pequeña y convertirse en un cometa de período corto. La observación de tales cometas que fueron arrojados a órbitas hiperbólicas sugiere que también debe haber habido algunos que fueron capturados en órbitas pequeñas, y el número de cometas de período largo es tan grande que este mecanismo parece bastante adecuado para explicar todos los cometas de período corto conocidos. cometas.

El origen de los cometas de período largo: la nube de Oort
La mayoría de los cometas de período largo tienen órbitas muy grandes (ejes semi-principales del orden de 10000 AU) y períodos orbitales muy largos (del orden de un millón de años). Debido a esto, cien órbitas pueden tardar 100 millones de años o más. En un momento, esto era comparable a las estimaciones de la edad del sistema solar, y podríamos suponer que tales cometas habían estado orbitando como lo hacen actualmente desde el comienzo del sistema solar, pero ahora sabemos que el sistema solar tiene 4.500 millones de personas. años, casi 50 veces mayor que el momento en que dichos cometas podrían sobrevivir en sus órbitas actuales, por lo que sus órbitas también deben ser de origen relativamente reciente. Si hubieran estado orbitando como están desde el origen del sistema solar, se habrían "quemado" hace miles de millones de años. Entonces, ¿dónde han estado en el pasado y por qué están aquí ahora?
La solución teórica actual a este problema fue propuesta por primera vez por Jan Oort, y su sugerencia se conoce como la teoría de la nube de Oort. Cada año, se observa que unas pocas docenas de cometas de períodos largos entran en el sistema solar interior, pero dado que estos cometas tardan un millón de años más o menos en dar la vuelta al Sol, solo alrededor de una millonésima parte de los cometas que orbitan actualmente de esta manera se ven realmente en cualquier lugar. año dado. Corrigiendo por la pequeña fracción que realmente llegamos a ver, encontramos que en realidad debe haber varios millones de docenas de cometas esparcidos a lo largo de sus enormes órbitas.
Lo que Oort observó es que cuanto más grandes son las órbitas de los cometas, más hay, de modo que en órbitas muy grandes, podría haber un vasto "depósito" en los límites exteriores del sistema solar. En la región de unos pocos miles a unas pocas decenas de miles de UA del Sol, puede haber hasta varias decenas o cientos de miles de millones de cometas, cada uno orbitando en su propia trayectoria orbital particular, tal como lo hacen los planetas en el mundo. sistema solar interior.
Sin embargo, mientras que los planetas tienen órbitas espaciadas regularmente, casi circulares, todas en casi el mismo plano orbital, las órbitas de los cometas son bastante diferentes. Observamos cometas de períodos prolongados que se acercan a nosotros desde todas las direcciones en el espacio, algunos giran alrededor del Sol en una dirección o inclinación orbital, y otros se mueven en una dirección completamente diferente. Para explicar esto, Oort propuso que en esta nube de cometas deben ocurrir todas las posibles inclinaciones o direcciones, y formas orbitales o excentricidades, probablemente al azar. Algunos cometas tendrían órbitas casi circulares, con excentricidades cercanas a 0.0 o 0.1, pero al igual que muchos tendrían excentricidades orbitales cercanas a 0.2 o 0.3, o incluso 0.9 o 1.0, y tendrían órbitas muy alargadas.
Con órbitas tan grandes, si un cometa tuviera una excentricidad de 0,99 o menos, su distancia de perihelio estaría fuera de la órbita de Plutón y no tendría la oportunidad de interactuar gravitacionalmente con los planetas o de ser visto por nosotros. Pero si tuviera una excentricidad superior a 0,999, "caería" en el sistema planetario cuando estuviera en el extremo cercano de su órbita, y sería uno de los cometas de período largo que vemos.
Por supuesto, si las excentricidades orbitales fueran "aleatorias", entonces la probabilidad de tener una excentricidad orbital de aproximadamente 0,999 sería solo de una entre mil, de modo que para nosotros observar decenas de millones de tales cometas (durante todo su período orbital) , tendría que haber miles de docenas de millones de otros cometas, siempre inobservables para nosotros, en la propia Nube de Oort. Es por eso que esta teoría requiere que haya decenas de miles de millones de cometas en la Nube, como se dijo anteriormente.
Lo bueno de esta teoría es que con tantos cometas en la Nube, el uso de la cosecha actual de cometas de período largo no afecta mucho al número total de cometas. Los cometas observables son solo una décima parte del porcentaje de la reserva real de cometas, por lo que incluso cuando se hayan ido, todavía quedarán muchos cometas, y el hecho de que todavía observemos cometas, miles de millones de años después del origen del planeta. sistema solar, no es tan extraño.
Sin embargo, no nos servirá de nada si todavía hay muchos cometas en la Nube, porque están demasiado lejos para que los observemos, a menos que de alguna manera podamos convertir las órbitas de los cometas que se mantienen alejadas del Sol en órbitas que caer en el sistema solar interior, casi corriendo hacia el sol. Normalmente, esto no es posible. La gravedad del Sol, que actúa sobre el movimiento de un objeto, determina completamente cómo debe moverse por el espacio.Su atracción hace que el movimiento natural sea una elipse o hipérbola, en lugar de una línea recta, pero una vez que esa trayectoria está determinada por los efectos combinados de la gravedad del Sol y cualquier movimiento que tuviera originalmente el objeto, el Sol no puede cambiarlo, ya que su atracción es lo que causa ese movimiento en particular en primer lugar. Solo algún otro objeto, como un planeta, puede cambiar la órbita, como en la discusión sobre el origen de los cometas de período corto. Entonces, ¿cómo podemos cambiar las órbitas en la nube de Oort?
Normalmente, al hablar del sistema solar, podemos ignorar por completo las estrellas (que no sean el Sol), porque están a distancias tan grandes (al menos 300.000 AU, incluso para las estrellas más cercanas) que no pueden tener ningún efecto sobre los objetos en nuestro sistema solar. Pero los cometas en la nube de Oort pueden estar a 20 o 30 mil UA del Sol (quizás incluso 50 mil, en algunos casos, pero eso es más especulativo), que es del orden del 10% del camino desde el Sol a las estrellas cercanas. Como resultado, cuando los cometas se encuentran en las partes externas de sus órbitas, pueden sentir tirones gravitacionales de las otras estrellas, que son unas pocas décimas por ciento del tirón del Sol.
A medida que las estrellas "pasan por" el sistema solar, incluso a varios cientos de miles de UA de distancia, los débiles tirones que ejercen sobre los cometas de su lado de la Nube de Oort "estropean" ligeramente sus movimientos orbitales. Si los cometas se dirigen en la misma dirección que una estrella que pasa, se aceleran un poco, mientras que si se dirigen en la dirección opuesta, se ralentizan un poco. Estos pequeños cambios de velocidad cambian ligeramente el tamaño y la forma de la órbita. Con el tiempo, los pequeños cambios pueden sumarse para producir cambios sustanciales, de modo que los cometas que tenían excentricidades orbitales de .999 podrían terminar con excentricidades de .8 o menos, mientras que aquellos con excentricidades de .8 o menos podrían terminar con excentricidades de .8 o menos. 999 o más. Esto proporciona un suministro continuo de órbitas de cometas muy excéntricas para reemplazar las que podemos observar actualmente. Dado que, en esta teoría, el suministro actual de órbitas de cometas muy excéntricas es solo una décima parte del suministro original, incluso reemplazando el suministro actual 50 veces, como hubiera sido necesario durante los 4.500 millones de años desde el origen de la energía solar. sistema, solo consumiría el 5 por ciento del suministro original, lo que dejaría muchos cometas para que los observemos durante muchos miles de millones de años más.
Aunque la teoría de la nube de Oort es ahora ampliamente aceptada, hay algunos problemas que deben resolverse antes de que podamos considerarla una teoría "probada". Primero, no podemos observar cometas a las enormes distancias propuestas en esta teoría, entonces, ¿cómo podemos saber si realmente existen? En segundo lugar, ¿cómo se pudo haber creado esta Nube en primer lugar? Y si existe, ¿podemos encontrar alguna evidencia de que las órbitas de los cometas puedan verse perturbadas por el paso de estrellas en la forma propuesta?
En el caso del último problema, afortunadamente, existen cálculos teóricos que muestran que efectivamente funcionaría y, además, algunas evidencias observacionales débiles. Si las estrellas que pasan son la causa de cambios en los movimientos orbitales de los cometas en la Nube de Oort, entonces si una estrella pasa más cerca de lo normal, como sucedería ocasionalmente durante nuestro movimiento alrededor de la Galaxia, causaría un cambio mucho mayor de lo normal en la órbitas de los cometas, lo que podría permitirnos ver un patrón en las órbitas de los cometas observables. De hecho, encontramos que en algunos casos parece haber "familias" de órbitas cometarias que están más o menos alineadas a lo largo de una línea en el espacio. Aún no está claro si estas alineaciones son efectos reales o alineaciones aleatorias, pero si esto se confirma mediante estudios adicionales, puede resultar una prueba importante.


Contenido

¿Como se pronuncia? Ko-how-tek? Ko-hoo-tek? Alguien que sepa, agregue una guía de pronunciación por favor. Happywaffle (charla) 15:12, 3 de octubre de 2008 (UTC) O vaca - cómo - teek

"ko-HOOT-ik". Además de ser el apellido del astrónomo descubridor, la palabra 'kohoutek' significa un pollo macho juvenil, es decir, un 'gallo pequeño'. en varios idiomas de Europa Central y Oriental. (Kohut ["ko-HOOT"] = sufijo de gallo adulto "ek" lo hace diminuto.) Todo eso, más $ 5, te dará una taza de café de mierda en Starbucks. Manburger 486 (charla) 03:26, 17 de febrero de 2013 (UTC)

La imagen que acompaña a este artículo indica la fecha del perihelio como el 27 en lugar del 26 de diciembre de 1973. Dado que la imagen fue tomada de la NASA, ¿la fecha del artículo es un error tipográfico?


Por favor tome nota: hay un artículo de DJ Batzer en Malaysia's Star el 6 de febrero de 2006 sobre el misterio del cometa Kahoutek. ¡Guau! ^ - ^


Según la NASA, el cometa Kohoutek alcanzó el perihelio el 28 de diciembre de 1973. http://history.nasa.gov/SP-404/ch4.htm —Comentario anterior sin firmar agregado por SunnySullivan (charla • contribuciones) 18:55, 23 de agosto de 2009 (UTC)

El cometa Kohoutek es un cometa de período largo. En su aparición en 1973 tiene una trayectoria hiperbólica (e & gt 1) debido a las perturbaciones gravitacionales de los planetas gigantes. Pero en realidad tiene un período largo, su aparición anterior fue hace unos 150.000 años, y la próxima aparición será en unos 75.000 años.

Si un cometa Kohoutek tiene una trayectoria hiperbólica, ¿cómo regresará? Mschribr (charla) 17:14, 18 de septiembre de 2008 (UTC)

Todos los cometas pertenecen a nuestro sistema solar, y mucho más allá del Sol se mueven alrededor del Sol con un cierto período. Entonces, las excentricidades no pueden ser mayores que 1. Pero a veces los planetas gigantes afectan sus movimientos y se mueven hacia el interior del Sistema Solar. A veces, estos cometas, cuando están en el sistema solar interior, tienen e & gt1. El parámetro "original" 1 / a tiene SIEMPRE un valor positivo, y los parámetros "futuro" 1 / a generalmente también tienen un valor positivo. Nuestro Sistema Solar no es un sistema estático. Es un sistema gravitacional dinámico de N cuerpos. Los parámetros orbitales de todos los objetos cambian continuamente. - Chesnok (charla) 17:46, 18 de septiembre de 2008 (UTC) En pocas palabras, cuando el cometa estaba cerca del Sol, dentro de la órbita de Júpiter, se movía a lo largo de una hipérbola. Sin embargo, más allá de la órbita de Júpiter, estuvo bajo la influencia gravitacional del par Sol + Júpiter, que tiene una masa más alta que solo el Sol. Esto significa que lejos del Sol, la trayectoria del cometa se volvió elíptica. Ruslik (charla) 19:27, 18 de septiembre de 2008 (UTC) ¿Qué es a en 1 / a? ¿Es el eje semi-mayor? ¿Por qué un cometa no puede salir del sistema solar porque su excentricidad es grande? Mschribr (charla) 19:50, 18 de septiembre de 2008 (UTC) a es un eje semi-mayor. 1 / a es un semieje mayor inverso; a menudo se usa por conveniencia en lugar de a. La excentricidad excedió 1 solo en el sistema solar interior, cuando el cometa se mueve solo bajo la influencia del Sol. En el sistema solar exterior, Júpiter entró en juego y la órbita se volvió elíptica. Expresar estrictamente la órbita de este cometa no era ni elíptico ni hiperbólico, era más complicado. Sin embargo, en diferentes partes del Sistema Solar puede aproximarse mediante elipse o hipérbola. Ruslik (charla) 05:35, 19 de septiembre de 2008 (UTC) ¿Puede el cometa ser de fuera del sistema solar y está pasando por nuestro sistema estelar? ¿Podemos medir la excentricidad actual del cometa? Mschribr (charla) 09:55, 22 de septiembre de 2008 (UTC) Actualmente, el cometa no es observable, está demasiado lejos del Sol. Ruslik (charla) 10:09, 22 de septiembre de 2008 (UTC) El tono de la declaración "El cometa Kohoutek es un cometa de largo período" es fáctico. Ésta es una teoría. La wikipedia debería decir que actualmente el cometa no es observable porque está demasiado lejos del Sol. La teoría actual es que el cometa Kohoutek es un cometa de largo período, estuvo aquí anteriormente hace 150.000 años y volverá en 75.000 años. Mschribr (charla) 12:02, 22 de septiembre de 2008 (UTC)

Si los cometas con e & gt1 cambian a cometas de período largo, ¿qué pasa con la nave espacial Voyager 1? La Voyager 1 tiene un e & gt1, ¿será también menor que 1 y regresará al sol? Mschribr (charla) 15:33, 9 de noviembre de 2008 (UTC)

La Voyager se está moviendo actualmente lejos de los planetas conocidos y, por lo tanto, su excentricidad, que excede significativamente la unidad (e & gt1), no va a cambiar. La Voyager, por lo tanto, dejará el Sistema Solar. Ruslik (charla) 18:22, 9 de noviembre de 2008 (UTC) ¿Cuál era la distancia y excentricidad de Kohoutek cuando se observó por última vez? Mschribr (charla) 20:48, 10 de noviembre de 2008 (UTC) Según la Wikipedia checa, el cometa C / 1973 E1 (Kohoutek) se observó por última vez el 29 de abril de 1974. En esa fecha la excentricidad era 1,0000086 y la distancia heliocéntrica era 2,5649707 AU (calculada utilizando JPL HORIZONS). Sin embargo, en 1990-01-01 la excentricidad simulada fue 0.9999391 & lt 1.0 - Chesnok (charla) 19:30, 11 de noviembre de 2008 (UTC) ¿Por qué no hubo observación después del 29 de abril de 1974 solo 4 meses después del perihelio? Hubo una observación más de 9 meses antes del perihelio. Mschribr (hablar) 16:02, 12 de noviembre de 2008 (UTC) Porque desde abril el cometa estaba en conjunción con el Sol. - Chesnok (charla) 23:23, 12 de noviembre de 2008 (UTC)

Se han observado planetas alrededor de estrellas a 130 años luz de distancia. ¿Podemos observar el cometa Kohoutek a 60 UA de distancia? Mschribr (conversación) 21:15, 17 de noviembre de 2008 (UTC)

La mayoría de los exoplanetas no se han observado directamente. Se ha medido el movimiento que inducen en las estrellas anfitrionas. El cometa Halley en 28AU fue bastante difícil de detectar. - Kheider (charla) 13:34, 7 de febrero de 2011 (UTC)

Burl Ives Modificar

El cantante de folk Burl Ives grabó una canción absurda sobre el cometa. Aparece en su artículo como: "The Tail of the Comet Kohoutek / A Very Fine Lady (1974, 7 pulg., 45 rpm, MCA 40175)" Lo vi interpretarlo en The Tonight Show (o en uno de los programas similares de la competencia ). En la canción, se imagina a sí mismo como el cometa, y la letra decía algo como "Volaría más y más alto, con mi trasero en llamas ..." y de cómo los niños estarían esperando su regreso en miles de años. . Afortunadamente olvidado. . . hasta ahora. WHPratt (charla) 17:08, 10 de junio de 2009 (UTC)

Pink Floyd Editar

¿Cómo pudo Pink Floyd haber grabado un álbum celebrando el cometa Kohoutek en Febrero 1972 cuando el cometa fue descubierto en Marzo de 1973? Bayowolf (charla) 16:59, 29 de noviembre de 2019 (UTC)

Kohoutek también fue único en ser aparentemente un cometa "nuevo", uno que nunca antes había pasado el sol. Esto al menos se ofreció como una explicación de su brillo considerablemente disminuido después del perihelio.

En otras palabras, no era brillante porque no había pasado el sol antes.

Pero este artículo afirma que se pensó que haría ser brillante porque no había pasado el sol, con la implicación de que no era brillante porque no tenido pasó el sol antes.

No hay forma de conciliar esto. Ken Arromdee (charla) 16:11, 7 de octubre de 2012 (UTC)

Además, si esta es su primera visita, entonces no puede haber aparecido también hace unos 150.000 años. 69.165.226.92 (conversación) 17:38, 13 de octubre de 2012 (UTC)

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La era moderna

El siglo XX vio un progreso continuo en la ciencia de los cometas. La espectroscopia reveló muchas de las moléculas, radicales e iones en las comas y colas de los cometas. Se empezó a comprender la naturaleza de las colas de los cometas, con las colas de iones (Tipo I) resultantes de la interacción de moléculas ionizadas con alguna forma de "radiación corpuscular", posiblemente electrones y protones, del Sol y el polvo (Tipo II) colas provenientes de la presión de la radiación solar sobre las finas partículas de polvo emitidas por el cometa.

Los astrónomos continuaron preguntando: "¿De dónde vienen los cometas?" Había tres escuelas de pensamiento: (1) que los cometas fueron capturados del espacio interestelar, (2) que los cometas surgieron de los planetas gigantes, o (3) que los cometas eran materia primigenia que no se había incorporado a los planetas. La primera idea había sido sugerida por el matemático y astrónomo francés Pierre Laplace en 1813, mientras que la segunda provino de otro matemático-astrónomo francés, Joseph Lagrange. El tercero vino del astrónomo inglés George Chambers en 1910.

La idea de un origen interestelar de los cometas tropezó con algunos problemas graves. En primer lugar, los astrónomos demostraron que la captura de un cometa interestelar por Júpiter, el planeta más masivo, era un evento muy poco probable y probablemente no podría explicar la cantidad de cometas de período corto conocidos en ese momento. Además, nunca se habían observado cometas en órbitas verdaderamente hiperbólicas. Algunos cometas de períodos prolongados tenían soluciones orbitales que eran ligeramente hiperbólicas, apenas por encima de una excentricidad de 1,0. Pero un cometa verdaderamente hiperbólico que se acerque al sistema solar con la velocidad del Sol relativa a las estrellas cercanas de unos 20 km (12 millas) por segundo tendría una excentricidad de 2,0.

En 1914, el astrónomo danés Elis Strömgren, nacido en Suecia, publicó una lista especial de órbitas cometarias. Strömgren tomó las órbitas bien determinadas de los cometas de períodos prolongados y las proyectó hacia atrás en el tiempo antes de que los cometas entraran en la región planetaria. Luego hizo referencia a las órbitas del baricentro (el centro de masa) de todo el sistema solar. Descubrió que la mayoría de las órbitas aparentemente hiperbólicas se volvían elípticas. Eso demostró que los cometas eran miembros del sistema solar. Las órbitas de ese tipo se denominan órbitas "originales", mientras que la órbita de un cometa cuando pasa por la región planetaria se denomina órbita "osculadora" (o "instantánea"), y la órbita después de que el cometa ha abandonado el planeta. La región se llama órbita "futura".

La idea de cometas surgiendo de planetas gigantes fue favorecida por el astrónomo soviético Sergey Vsekhsvyatsky basándose en el descubrimiento de moléculas similares tanto en las atmósferas de los planetas gigantes como en las comas cometarias. La idea ayudó a explicar los numerosos cometas de período corto que se encontraban regularmente con Júpiter. Pero los planetas gigantes tienen velocidades de escape muy grandes, alrededor de 60 km (37 millas) por segundo en el caso de Júpiter, y era difícil entender qué proceso físico podría alcanzar esas velocidades. Entonces, Vsekhsvyatsky trasladó los sitios de origen a los satélites de los planetas gigantes, que tenían velocidades de escape mucho más bajas. Sin embargo, la mayoría de los científicos todavía no creían en el modelo de erupción. El descubrimiento de volcanes en el gran satélite Io de Júpiter por la nave espacial Voyager 1 en 1979 resucitó brevemente la idea, pero la composición de Io demostró ser muy poco compatible con la composición de los cometas.

Otra idea sobre los orígenes de los cometas fue promovida por el astrónomo inglés Raymond Lyttleton en un artículo de investigación en 1951 y en un libro, Los cometas y su origen, en 1953. Debido a que se sabía que algunos cometas estaban asociados con lluvias de meteoritos observadas en la Tierra, el modelo de “banco de arena” sugirió que un cometa era simplemente una nube de partículas meteoríticas unidas por su propia gravedad. Los gases interplanetarios se adsorbieron en la superficie de los granos de polvo y escaparon cuando el cometa se acercó al Sol y las partículas se calentaron. Lyttleton continuó explicando que los cometas se formaron cuando el Sol y el sistema solar atravesaron una nube de polvo interestelar. La gravedad del Sol enfocó el polvo que pasaba a su paso, y estas subnubes luego colapsaron bajo su propia gravedad para formar los bancos de arena cometarios.

Un problema con esa teoría fue que Lyttleton estimó que el enfoque gravitacional del Sol uniría las partículas a solo 150 UA por detrás del Sol y el sistema solar. Pero eso no concordaba bien con las órbitas conocidas de los cometas de períodos prolongados, que no mostraban concentración de cometas que se hubieran formado a esa distancia o en esa dirección. Además, la cantidad total de gases que podrían adsorberse en una nube de banco de arena no fue suficiente para explicar las tasas de producción de gas medidas de muchos cometas observados.

En 1948, el astrónomo holandés Adrianus van Woerkom, como parte de su Ph.D. El trabajo de tesis en la Universidad de Leiden, examinó el papel de la gravedad de Júpiter en el cambio de las órbitas de los cometas a medida que atraviesan el sistema planetario. Demostró que Júpiter podía dispersar las órbitas en energía, lo que conducía a períodos orbitales más largos o más cortos y, en consecuencia, a órbitas más grandes o más pequeñas. En algunos casos, las perturbaciones gravitacionales de Júpiter fueron suficientes para cambiar las órbitas previamente elípticas de los cometas a hiperbólicas, expulsándolos del sistema solar y enviándolos al espacio interestelar. Van Woerkom también demostró que debido a Júpiter, los pasos repetidos de cometas a través del sistema solar conducirían a una distribución uniforme de la energía orbital para los cometas de período largo, con tantos cometas de período largo que terminan en órbitas de período muy largo como en períodos muy largos. órbitas de período corto. Finalmente, van Woerkom mostró que Júpiter eventualmente expulsaría todos los cometas de período largo al espacio interestelar en un lapso de tiempo de aproximadamente un millón de años. Por lo tanto, los cometas debían reabastecerse de alguna manera.

El asesor de tesis de Van Woerkom fue el astrónomo holandés Jan Oort, que se hizo famoso en la década de 1920 por su trabajo sobre la estructura y rotación de la Vía Láctea. Oort se interesó por el problema de la procedencia de los cometas de período largo. Basándose en el trabajo de van Woerkom, Oort examinó de cerca la distribución de energía de las órbitas originales de cometas de largo período según lo determinado por Strömgren. Descubrió que, como había predicho van Woerkom, había una distribución uniforme de energías orbitales para la mayoría de los valores de energía. Pero, sorprendentemente, también hubo un gran exceso de cometas con semiejes mayores orbitales (la mitad del eje largo de la órbita elíptica del cometa) mayores de 20.000 AU.

Oort sugirió que el exceso de órbitas a distancias muy grandes solo podría explicarse si los cometas de período largo vinieran de allí. Propuso que el sistema solar estaba rodeado por una vasta nube de cometas que se extendía hasta la mitad de las estrellas más cercanas. Mostró que las perturbaciones gravitacionales de las estrellas que pasan al azar perturbarían las órbitas en la nube del cometa, enviando ocasionalmente un cometa a la región planetaria donde podría ser observado. Oort se refirió a los cometas que hicieron su primer paso a través de la región planetaria como cometas "nuevos".A medida que los nuevos cometas atraviesan la región planetaria, la gravedad de Júpiter toma el control de sus órbitas, extendiéndolas en energía orbital y capturándolas en períodos más cortos o expulsándolas al espacio interestelar.

Con base en la cantidad de cometas que se ven cada año, Oort estimó que la nube contenía 190 mil millones de cometas en la actualidad, y se cree que ese número está más cerca de un billón de cometas. La hipótesis de Oort fue aún más impresionante porque se basó en órbitas originales precisas de solo 19 cometas. En su honor, la nube de cometas que rodea el sistema solar se llama nube de Oort.

Oort notó que el número de cometas de períodos prolongados que regresaban al sistema planetario era mucho menor de lo que predijo su modelo. Para dar cuenta de eso, sugirió que los cometas se perdieron físicamente por la interrupción (como había sucedido con el cometa de Biela). Oort propuso dos valores para la tasa de disrupción de los cometas en cada paso del perihelio, 0.3 y 1.9 por ciento, que dieron resultados razonablemente buenos al comparar sus predicciones con la distribución de energía real, excepto por un exceso de nuevos cometas con energía cercana a cero.

En 1979, el astrónomo estadounidense Paul Weissman (autor de este artículo) publicó simulaciones por computadora de la distribución de energía de la nube de Oort utilizando perturbaciones planetarias de Júpiter y Saturno y modelos físicos de mecanismos de pérdida como la disrupción aleatoria y la formación de una corteza no volátil, basados ​​en observaciones reales. de cometas. Mostró que se podría obtener una muy buena concordancia con la distribución de energía observada si los nuevos cometas se interrumpieran aproximadamente el 10 por ciento del tiempo en el primer pasaje del perihelio desde la nube de Oort y aproximadamente el 4 por ciento del tiempo en los pasajes posteriores. Además, los núcleos de los cometas desarrollaron costras no volátiles, cortando toda la actividad del coma, después de aproximadamente 10 a 100 vueltas, en promedio.

En 1981, el astrónomo estadounidense Jack Hills sugirió que, además de la nube de Oort, también había una nube interior que se extendía hacia el interior, hacia la región planetaria, a unas 1.000 UA del Sol. No se ven cometas provenientes de esta región porque sus órbitas están demasiado unidas al Sol. Las perturbaciones estelares generalmente no son lo suficientemente fuertes como para cambiar sus órbitas de manera significativa. Hills planteó la hipótesis de que solo si una estrella se acercaba mucho, incluso penetrando a través de la nube de Oort, podría excitar las órbitas de los cometas en la nube interior, enviando una lluvia de cometas al sistema planetario.

Pero, ¿de dónde vino la nube de Oort? A grandes distancias del orden de 10 4 –10 5 AU del Sol, la nebulosa solar habría sido demasiado delgada para formar cuerpos grandes como cometas que tienen varios kilómetros de diámetro. Los cometas debieron haberse formado mucho más cerca de la región planetaria. Oort sugirió que los cometas fueron arrojados fuera del cinturón de asteroides por encuentros cercanos con Júpiter. En ese momento no se sabía que la mayoría de los asteroides son cuerpos rocosos, carbonosos o de hierro y que solo una fracción contiene agua.

El trabajo de Oort fue precedido en parte por el del astrónomo estonio Ernst Öpik. En 1932, Öpik publicó un artículo en el que examinaba lo que sucedía con los meteoros o cometas dispersos a distancias muy grandes del Sol, donde podían ser perturbados por estrellas que pasaban al azar. Mostró que los tirones gravitacionales de las estrellas elevarían las distancias del perihelio de la mayoría de los objetos más allá del planeta más distante. Por lo tanto, predijo que habría una nube de cometas rodeando el sistema solar. Sin embargo, Öpik dijo poco sobre los cometas que regresan a la región planetaria, aparte de que las estrellas podrían lanzar algunos cometas al Sol durante su evolución hacia la nube. De hecho, Öpik concluyó:

Los cometas con una distancia de afelio superior a 10,000 a.u., no es muy probable que ocurran entre los objetos observables, debido al rápido aumento de la distancia promedio del perihelio debido a las perturbaciones estelares.

Öpik tampoco pudo hacer ninguna comparación entre sus resultados y las órbitas originales conocidas de los cometas de largo período.

El artículo de Oort, publicado en 1950, revolucionó el campo de la dinámica cometaria. Dos meses después, un artículo sobre la naturaleza del núcleo cometario de Fred Whipple haría lo mismo con la física de los cometas. Whipple combinó muchas de las ideas de la época y sugirió que el núcleo cometario era un cuerpo sólido formado por hielos volátiles y material meteorítico. Eso se llamó el modelo de "conglomerado helado", pero también se conoció más popularmente como la "bola de nieve sucia".

Whipple proporcionó pruebas para su modelo en la forma de la órbita cada vez más pequeña del cometa de Encke. Whipple creía que, como había sugerido Bessel, las fuerzas de los cohetes procedentes de la sublimación del hielo en el lado iluminado por el sol del núcleo alterarían la órbita del cometa. Para un núcleo sólido que no gira, la fuerza empujaría al núcleo lejos del Sol, pareciendo disminuir el efecto de la gravedad. Pero si el núcleo del cometa estaba rotando (como lo hacen la mayoría de los cuerpos del sistema solar) y si el polo de rotación no era perpendicular al plano de la órbita del cometa, ambas fuerzas tangenciales (hacia adelante o hacia atrás a lo largo de la dirección de movimiento del cometa) y fuera de podrían producirse fuerzas en el plano (hacia arriba o hacia abajo). El efecto fue ayudado por el retraso térmico causado por el Sol que continúa calentando la superficie del núcleo después del mediodía local, al igual que las temperaturas en la Tierra suelen estar en su máximo unas pocas horas después del mediodía local.

Por lo tanto, Whipple explicó la lenta contracción de la órbita de Encke como resultado de fuerzas tangenciales que apuntaban en dirección opuesta a la dirección de movimiento del cometa, lo que hacía que el núcleo del cometa se desacelerara y redujera lentamente la órbita. Ese modelo también explicó los cometas periódicos cuyas órbitas estaban creciendo, como D'Arrest y Wolf 1, según la dirección de los polos de rotación de los núcleos y la dirección en la que giraban los núcleos. Debido a que la fuerza del cohete resulta de la alta actividad del núcleo del cometa cerca del perihelio, la fuerza no cambia la distancia del perihelio sino más bien la distancia del afelio, ya sea subiéndola o bajándola.

Whipple también señaló que la pérdida de hielos cometarios dejaría una capa de material no volátil en la superficie del núcleo, lo que dificultaría la sublimación, ya que el calor del Sol necesitaba filtrarse a través de múltiples capas hasta donde había hielos frescos. Además, Whipple sugirió que la nube de polvo zodiacal del sistema solar provenía del polvo liberado por los cometas cuando pasaban por el sistema planetario.

Las ideas de Whipple desencadenaron un intenso debate sobre si el núcleo era un cuerpo sólido o no. Muchos científicos todavía defendían la idea de Lyttleton de un núcleo de banco de arena, simplemente una nube de material meteorítico con gases adsorbidos. La cuestión no se resolverá definitivamente hasta que el primer encuentro de la nave espacial con el cometa Halley en 1986.

Una prueba sólida del modelo de fuerza no gravitacional de Whipple provino del astrónomo inglés Brian Marsden, un colega de Whipple en el Observatorio Astrofísico Smithsonian en Cambridge, Massachusetts. Marsden era un experto en órbitas de cometas y asteroides y probó el modelo de conglomerado helado de Whipple contra las órbitas de muchos cometas conocidos. Usando un programa de computadora que determinó las órbitas de cometas y asteroides a partir de observaciones, Marsden agregó un término para el efecto de cohete esperado cuando el cometa estaba activo. En esto fue ayudado por el astrónomo belga Armand Delsemme, quien calculó cuidadosamente la tasa de sublimación del hielo de agua en función de la distancia de un cometa al Sol.

Cuando se calcula la órbita de un objeto, el cálculo generalmente no se ajusta perfectamente a todas las posiciones observadas del objeto. Pequeños errores se infiltran en las posiciones observadas por muchas razones, como no saber la hora exacta de las observaciones o encontrar las posiciones utilizando un catálogo de estrellas desactualizado. Entonces, cada ajuste de órbita tiene un "residuo medio", que es la diferencia promedio entre las observaciones y la posición predicha del cometa en función de la órbita recién determinada. Los residuos medios de menos de aproximadamente 1,5 segundos de arco se consideran un buen ajuste.

Cuando Marsden calculó las órbitas de los cometas, descubrió que podía obtener residuos medios más pequeños si incluía la fuerza del cohete en sus cálculos. Marsden descubrió que para un cometa de período corto, la magnitud de la fuerza del cohete era típicamente solo unas pocas centenas de milésimas de la atracción gravitacional solar, pero eso era suficiente para cambiar el momento en que el cometa regresaría. Más tarde, Marsden y sus colegas calcularon las fuerzas de los cohetes para cometas de período largo y descubrieron que allí también se redujeron los residuos medios. Para los cometas de período largo, la fuerza del cohete era típicamente unas diez milésimas de la atracción gravitacional solar. Los cometas de período largo tienden a ser mucho más activos que los cometas de período corto y, por lo tanto, para ellos la fuerza es mayor.

Otro resultado interesante del trabajo de Marsden fue que cuando realizó sus cálculos en órbitas de cometas aparentemente hiperbólicas, las excentricidades resultantes a menudo cambiaban de hiperbólicas a elípticas. Muy pocos cometas quedaron con órbitas hiperbólicas originales, y todos ellos eran solo ligeramente hiperbólicos. Marsden había proporcionado una prueba más de que todos los cometas de período largo eran miembros del sistema solar.

En 1951, el astrónomo holandés estadounidense Gerard Kuiper publicó un importante artículo sobre dónde se habían formado los cometas. Kuiper estaba estudiando el origen del sistema solar y sugirió que las moléculas volátiles, los radicales y los iones que se observan en las colas y las coma de los cometas (p. Ej., CH, NH, OH, CN, CO +, CO2 +, N2 +) debe provenir de hielos congelados en el núcleo sólido (p. ej., CH4, NH3, H2O, HCN, CO, CO2, y N2). Pero esos hielos solo podían condensarse en la nebulosa solar donde hacía mucho frío. Así que sugirió que los cometas se habían formado a 38-50 AU del Sol, donde las temperaturas medias eran de sólo 30-45 K (-243 a -228 ° C, o -406 a -379 ° F).

Kuiper sugirió que la nebulosa solar no terminaba en la órbita de lo que entonces se consideraba el planeta más distante, Plutón, a unas 39 UA, sino que continuaba hasta unas 50 UA. Creía que a esas grandes distancias del Sol ni la densidad del material de la nebulosa solar ni el tiempo eran suficientes para formar otro planeta. Más bien, sugirió que habría un cinturón de cuerpos más pequeños, es decir, cometas, entre 38 y 50 UA. También sugirió que Plutón expulsaría dinámicamente cometas de esa región a órbitas distantes, formando la nube de Oort.

Desde entonces, los astrónomos han descubierto que Plutón es demasiado pequeño para haber hecho ese trabajo (o incluso para ser considerado un planeta), y es realmente Neptuno a 30 UA lo que define el límite exterior del sistema planetario. Neptuno es lo suficientemente grande como para dispersar lentamente los cometas tanto hacia dentro a órbitas de períodos cortos como hacia fuera a la nube de Oort, junto con algo de ayuda de los otros planetas gigantes.

El artículo de Kuiper de 1951 no alcanzó la misma fama que los de Oort y Whipple en 1950, pero los astrónomos ocasionalmente siguieron sus ideas. En 1968, el astrónomo egipcio Salah Hamid trabajó con Whipple y Marsden para estudiar las órbitas de siete cometas que pasaron cerca de la región del hipotético cinturón de cometas de Kuiper más allá de Neptuno. No encontraron evidencia de perturbaciones gravitacionales del cinturón y establecieron límites superiores en la masa del cinturón de 0.5 masas terrestres a 40 AU y 1.3 masas terrestres a 50 AU.

La situación cambió en 1980 cuando el astrónomo uruguayo Julio Fernández sugirió que un cinturón de cometas más allá de Neptuno sería una buena fuente para los cometas de período corto. Hasta ese momento se pensaba que los cometas de período corto eran cometas de período largo de la nube de Oort que habían evolucionado dinámicamente a órbitas de período corto debido a perturbaciones planetarias, principalmente por Júpiter. Pero los astrónomos que intentaron simular ese proceso en computadoras encontraron que era muy ineficiente y probablemente no podría suministrar nuevos cometas de período corto lo suficientemente rápido como para reemplazar los existentes que fueron interrumpidos, desvanecidos o perturbados fuera de la región planetaria.

Fernández reconoció que un elemento clave para comprender los cometas de período corto eran sus órbitas de inclinación relativamente baja. Los cometas de período corto típicos tienen inclinaciones orbitales de hasta aproximadamente 35 °, mientras que los cometas de período largo tienen inclinaciones orbitales completamente aleatorias de 0 ° a 180 °. Fernández sugirió que la forma más fácil de producir una población de cometas de período corto de baja inclinación era comenzar con una fuente que tuviera una inclinación relativamente baja. El supuesto cinturón de cometas de Kuiper más allá de Neptuno cumplía con este requisito. Fernández utilizó simulaciones dinámicas para mostrar cómo los cometas pueden ser perturbados por cuerpos más grandes en el cinturón de cometas, del orden del tamaño de Ceres, el asteroide más grande (diámetro de aproximadamente 940 km [580 millas]), y ser enviados a órbitas que podrían encuentro con Neptuno. Luego, Neptuno podría pasar aproximadamente la mitad de los cometas hacia el interior de Urano, y la otra mitad se enviaría hacia la nube de Oort. De esa manera, los cometas podrían transmitirse a cada planeta gigante y finalmente a Júpiter, que colocó a los cometas en órbitas de períodos cortos.

El artículo de Fernández renovó el interés en un posible cinturón de cometas más allá de Neptuno. En 1988, el astrónomo estadounidense Martin Duncan y los astrónomos canadienses Thomas Quinn y Scott Tremaine construyeron una simulación por computadora más compleja del cinturón de cometas transneptuniano y nuevamente mostraron que era la fuente probable de los cometas de período corto. También propusieron que el cinturón se nombrara en honor a Gerard Kuiper, basándose en las predicciones de su artículo de 1951. Según el destino, el distante cinturón de cometas también había sido predicho en dos artículos menos conocidos en 1943 y 1949 por un oficial y astrónomo retirado del ejército irlandés, Kenneth Edgeworth. Por lo tanto, algunos científicos se refieren al cinturón de cometas como el cinturón de Kuiper, mientras que otros lo llaman cinturón de Edgeworth-Kuiper.

Los astrónomos de los observatorios comenzaron a buscar objetos distantes. En 1992 fueron finalmente recompensados ​​cuando el astrónomo británico David Jewitt y la astrónoma vietnamita estadounidense Jane Luu encontraron un objeto mucho más allá de Neptuno en una órbita con un semieje mayor de 43,9 AU, una excentricidad de solo 0,0678 y una inclinación de solo 2,19 °. El objeto, designado oficialmente (15760) 1992 QB1, tiene un diámetro de unos 200 km (120 millas). Desde 1992 se han encontrado más de 1.500 objetos en el cinturón de Kuiper, algunos casi tan grandes como Plutón. De hecho, fue el descubrimiento de ese enjambre de cuerpos más allá de Neptuno lo que llevó a que Plutón fuera reconocido en 2006 simplemente como uno de los cuerpos más grandes del enjambre y ya no como un planeta. (Lo mismo le sucedió al asteroide más grande Ceres a mediados del siglo XIX cuando fue reconocido simplemente como el cuerpo más grande en el cinturón de asteroides y no como un verdadero planeta).

En 1977, el astrónomo estadounidense Charles Kowal descubrió un objeto inusual que orbitaba alrededor del Sol entre los planetas gigantes. Llamado 2060 Quirón, tiene unos 200 km (120 millas) de diámetro y una órbita de baja inclinación que se extiende desde 8,3 AU (dentro de la órbita de Saturno) hasta 18,85 AU (justo dentro de la órbita de Urano). Debido a que puede hacer acercamientos cercanos a esos dos planetas gigantes, la órbita es inestable en un lapso de tiempo de varios millones de años. Por lo tanto, es probable que Quirón provenga de otro lugar. Aún más interesante, varios años después, Chiron comenzó a mostrar un coma cometario a pesar de que todavía estaba muy lejos del Sol. Quirón es uno de los pocos objetos que aparecen en los catálogos de asteroides y cometas; este último se designa como 95 P / Quirón.

Quirón fue el primero de una nueva clase de objetos en órbitas que cruzan planetas gigantes en ser descubierto. Las búsquedas de objetos del cinturón de Kuiper también han llevado al descubrimiento de muchos objetos similares que orbitan alrededor del Sol entre los planetas gigantes. En conjunto, ahora se conocen como los objetos Centaur. Se han encontrado alrededor de 300 de estos objetos, y más de unos pocos también muestran actividad cometaria esporádica.

Los centauros parecen ser objetos que se difunden lentamente hacia la región planetaria desde el cinturón de Kuiper. Algunos eventualmente serán vistos como cometas de período corto, mientras que la mayoría de los demás serán arrojados a órbitas de períodos prolongados o incluso expulsados ​​al espacio interestelar.

En 1996, los astrónomos europeos Eric Elst y Guido Pizarro encontraron un nuevo cometa, que fue designado 133P / Elst-Pizarro. Pero cuando se determinó la órbita del cometa, se encontró que se encontraba en el cinturón de asteroides exterior con un semieje mayor de 3,16 AU, una excentricidad de 0,162 y una inclinación de solo 1,39 °. Una búsqueda de registros más antiguos mostró que 133P se había observado anteriormente en 1979 como un asteroide inactivo. Entonces, es otro objeto que fue catalogado como cometa y asteroide.

La explicación de 133P fue que, dada su posición en el cinturón de asteroides, donde las temperaturas máximas de la superficie solar son de solo -48 ° C (-54 ° F), probablemente adquirió algo de agua en forma de hielo de la nebulosa solar. Como en los cometas, los hielos cerca de la superficie de 133P se sublimaron temprano en su historia, dejando una capa aislante de material no volátil que cubre el hielo en profundidad. Luego, un impacto aleatorio de un pedazo de escombros asteroides atravesó la capa aislante y expuso el hielo enterrado. El cometa 133P ha mostrado actividad regular en el mismo lugar de su órbita durante al menos tres órbitas desde que fue descubierto.

Desde entonces se han descubierto doce objetos adicionales en órbitas de asteroides, la mayoría de ellos también en el cinturón principal exterior. A veces se les conoce como "cometas del cinturón principal", aunque el término aceptado más recientemente es "asteroides activos".


¿La pérdida de masa crea un cambio observable en la órbita de un cometa? - Astronomía

Cometas generalmente se descubren como parches de luz tenues y difusos en el cielo mientras aún están a varias unidades astronómicas del Sol. Viajando en una órbita muy elíptica con el Sol en un foco, un cometa se ilumina y desarrolla una extendida cola a medida que se acerca al sol. (El nombre & quotcomet & quot deriva de la palabra griega kome, que significa "pelo". A medida que el cometa se aleja de la vecindad del Sol, su brillo y su brillo disminuyen hasta que una vez más se convierte en un punto débil de luz que se aleja en la distancia. Al igual que los planetas, los cometas no emiten luz visible propia y brillan por la luz solar reflejada (o reemitida).

ASPECTO Y ESTRUCTURA DEL COMET

Las diversas partes de un cometa típico se muestran en la Figura 14.7. Incluso a través de un gran telescopio, el núcleo, o cuerpo sólido principal, de un cometa no es más que un diminuto punto de luz. Un núcleo cometario típico es extremadamente pequeño, de sólo unos pocos kilómetros de diámetro. Durante la mayor parte de la órbita del cometa, lejos del Sol, solo existe este núcleo congelado. Sin embargo, cuando un cometa se acerca a unas pocas unidades astronómicas del Sol, su superficie helada se vuelve demasiado cálida para permanecer estable. Parte de ella se vuelve gaseosa y se expande en el espacio, formando un difuso coma ("halo") de polvo y gas evaporado alrededor del núcleo. La coma se vuelve más grande y brillante a medida que el cometa se acerca al Sol. En su tamaño máximo, la coma puede medir 100.000 km de diámetro y casi tan grande como Saturno o Júpiter.

Figura 14.7 (a) Diagrama de un cometa típico, que muestra el núcleo, la coma, la envoltura de hidrógeno y la cola.La cola no es una raya repentina en el tiempo a través del cielo, como en el caso de los meteoros o los fuegos artificiales. En cambio, viaja a través del espacio junto con el resto del cometa (siempre que el cometa esté lo suficientemente cerca del Sol para que exista la cola). (b) Cometa Halley en 1986, aproximadamente un mes antes del perihelio.

Anatomía de un cometa I

Envolviendo el coma, un invisible envoltura de hidrógeno, generalmente distorsionada por el viento solar, se extiende a lo largo de millones de kilómetros de espacio. Sin embargo, la cola del cometa, más pronunciada cuando el cometa está más cerca del Sol y la tasa de sublimación del material del núcleo es mayor, es mucho más grande aún, a veces abarcando hasta 1 UA * Desde la Tierra, solo la coma y la cola de un cometa son visibles a simple vista. Sin embargo, a pesar del tamaño de la cola, la mayor parte de la luz proviene de la coma, la mayor parte de la masa del cometa reside en el núcleo.

* (La sublimación es el proceso por el cual un sólido se transforma directamente en gas sin pasar por la fase líquida. El dióxido de carbono congelado & # 151 hielo seco & # 151 es un ejemplo de un sólido que sufre sublimación en lugar de fundirse y evaporarse posteriormente. En el espacio, la sublimación es la regla, más que la excepción, para el comportamiento del hielo cuando se expone al calor).

Se pueden distinguir dos tipos de colas de cometas. La colas de iones son aproximadamente rectas, a menudo formadas por serpentinas lineales brillantes como las que se ven en la Figura 14.8 (a). Sus espectros muestran líneas de emisión de numerosos ionizado moléculas que han perdido parte de su complemento normal de electrones, incluido el monóxido de carbono, el nitrógeno y el agua, entre muchos otros. (Sec. 4.2) El colas de polvo suelen ser anchos, difusos y ligeramente curvados (figura 14.8b). Son ricas en partículas de polvo microscópicas que reflejan la luz solar, haciendo que la cola sea visible desde lejos.

Figura 14.8 (a) Un cometa con una cola principalmente de iones. Llamado cometa Giacobini & # 151Zinner y visto aquí en 1959, su coma medía 70.000 km a lo largo de su cola y tenía más de 500.000 km de largo. (b) Fotografía de un cometa que tiene (en su mayoría) una cola de polvo, que muestra tanto su suave curvatura como su inherente borrosidad. Este es el cometa West, en 1976, cuya cola se extendía 13& grados a través del cielo.

Las colas se dirigen en todos los casos fuera del Sol por el viento solar (la corriente invisible de materia y radiación que escapa del Sol). En consecuencia, como se muestra en la Figura 14.9, la cola siempre se encuentra fuera de la órbita del cometa y en realidad Guías el cometa durante la porción de la órbita que sale del Sol.

Figura 14.9 Diagrama de parte de la órbita de un cometa típico. A medida que el cometa se acerca al Sol, desarrolla una cola de iones, que siempre se aleja del Sol. Más cerca, también puede aparecer una cola de polvo curva, también dirigida generalmente en dirección opuesta al Sol. Tenga en cuenta que, aunque la cola de iones siempre apunta directamente en dirección opuesta al Sol, tanto en la parte entrante como en la saliente de la órbita, la cola de polvo tiene una asimetría marcada, y siempre tiende a "quedarse atrás" de la cola de iones.

Anatomía de un cometa II

Las colas de iones y las colas de polvo difieren en forma debido a las diferentes respuestas del gas y el polvo a las fuerzas que actúan en el espacio interplanetario. Cada partícula diminuta en el espacio de nuestro sistema solar, incluidas las de las colas de los cometas, sigue una órbita determinada por la gravedad y el viento solar. Si actuara la gravedad por sí sola, la partícula seguiría la misma trayectoria curva que su cometa padre, de acuerdo con las leyes del movimiento de Newton. (Sec. 2.7) Si el viento solar fuera la única influencia, la cola sería arrastrada por él y se arrastraría radialmente hacia afuera desde el Sol. Las colas de iones están mucho más influenciadas por el viento solar que por la gravedad del Sol, por lo que esas colas siempre apuntan directamente en dirección opuesta al Sol. Las partículas de polvo más pesadas tienen más tendencia a seguir la órbita del cometa, dando lugar a colas de polvo ligeramente curvadas.

ÓRBITAS DE COMET

Los cometas que sobreviven a un encuentro cercano con el Sol (algunos se rompen por completo) continúan su viaje hacia el borde del sistema solar. Sus órbitas altamente elípticas llevan a muchos cometas mucho más allá de Plutón, quizás incluso hasta 50.000 UA, donde, de acuerdo con la segunda ley de Kepler, se mueven más lentamente y pasan la mayor parte de su tiempo. (Sec. 2.4) La mayoría de los cometas tardan cientos de miles, algunos incluso millones, de años en completar una sola órbita alrededor del Sol. Sin embargo, algunos cometas de período corto (definidos convencionalmente como aquellos que tienen períodos orbitales de menos de 200 años) regresan para otro encuentro en un tiempo relativamente corto. Según la tercera ley de Kepler, los cometas de período corto no se aventuran mucho más allá de la distancia de Plutón en el afelio.

A diferencia de las órbitas de los otros objetos del sistema solar que hemos estudiado hasta ahora, las órbitas de los cometas no están necesariamente confinadas a unos pocos grados del plano de la eclíptica. Los cometas de período corto tienden a tener órbitas progradas que se encuentran cerca de la eclíptica, pero los cometas de período largo exhiben todas las inclinaciones y todas las orientaciones, tanto progradas como retrógradas, distribuidas aproximadamente de manera uniforme en todas las direcciones desde el Sol.

Los astrónomos creen que los cometas de período corto se originan más allá de la órbita de Neptuno, en una región del sistema solar llamada Cinturón de Kuiper (en honor a Gerard Kuiper, pionero en astronomía infrarroja y planetaria). Al igual que los asteroides del sistema solar interior, la mayoría de los cometas del cinturón de Kuiper se mueven en órbitas aproximadamente circulares entre aproximadamente 30 y 100 UA. del Sol, sin aventurarse nunca dentro de las órbitas de los planetas jovianos. Ocasionalmente, sin embargo, un encuentro cercano entre dos cometas, o (más probablemente) la influencia gravitacional acumulada de uno de los planetas exteriores, `` empuja '' a un cometa del cinturón de Kuiper a una órbita excéntrica que lo lleva al interior del sistema solar y a nuestra vista. Las órbitas observadas de estos cometas reflejan la estructura aplanada del cinturón de Kuiper.

¿Qué pasa con los cometas de período largo? ¿Cómo explicamos sus orientaciones orbitales aparentemente aleatorias? Solo una pequeña porción de una órbita cometaria típica de largo período se encuentra dentro del sistema solar interior, por lo que se deduce que por cada cometa que vemos, debe haber muchos más objetos similares a grandes distancias del Sol. Sobre estas bases generales, muchos astrónomos razonan que debe haber una enorme "nube" de cometas mucho más allá de la órbita de Plutón, rodeando completamente al Sol. Esta región, que puede contener billones de cometas, de masa total comparable a la masa de los planetas interiores, se llama nube de Oort, en honor al astrónomo holandés Jan Oort, quien escribió por primera vez (en la década de 1950) sobre la posibilidad de un depósito tan vasto y distante de cometas congelados inactivos. El cinturón de Kuiper y las órbitas de algunos cometas típicos de la nube de Oort se muestran en la Figura 14.10.

Figura 14.10 (a) Diagrama de la nube de Oort, que muestra algunas órbitas cometarias. La mayoría de los cometas de la nube de Oort nunca se acercan al Sol. De todas las órbitas que se muestran, solo la elipse más alargada representa un cometa que realmente entrará en el sistema solar (que es más pequeño que el punto en el centro de la figura en esta escala) y posiblemente se hará visible desde la Tierra. (b) El cinturón de Kuiper, que se cree que es la fuente de los cometas de período corto.

Las propiedades orbitales observadas de los cometas de períodos prolongados han llevado a los investigadores a creer que la nube de Oort puede tener hasta 100.000 UA. en diámetro. Sin embargo, al igual que los del cinturón de Kuiper, la mayoría de los cometas de la nube de Oort nunca se acercan al Sol. De hecho, los cometas de la nube de Oort rara vez se acercan incluso a la órbita de Plutón, y mucho menos a la de la Tierra. Solo cuando el campo gravitacional de una estrella que pasa desvía un cometa hacia una órbita extremadamente excéntrica que atraviesa el sistema solar interior, podemos ver uno de estos objetos. Debido a que la nube de Oort rodea al Sol en todas las direcciones, en lugar de estar confinada cerca del plano de la eclíptica como el cinturón de Kuiper, los cometas de período largo que vemos pueden provenir de cualquier dirección en el cielo. Sin embargo, a pesar de sus grandes distancias y largos períodos orbitales, los cometas de la nube de Oort todavía están unidos gravitacionalmente al Sol. Sus órbitas se rigen precisamente por las mismas leyes de movimiento que controlan los planetas.

UNA VISITA AL COMETA DE HALLEY

Probablemente el cometa más famoso de todos sea el cometa Halley. (Dos contendientes más recientes y ampliamente publicitados para ese título se describen en Interludio 14-2.) En 1705, el astrónomo británico Edmund Halley se dio cuenta de que la aparición de este cometa en 1682 no fue un evento único. Basando su trabajo en avistamientos previos del cometa, Halley calculó su trayectoria y descubrió que el cometa orbitaba el Sol con un período de 76 años. Él predijo su reaparición en 1758. La exitosa determinación de Halley de la trayectoria del cometa y su predicción de su regreso fue un triunfo temprano de las leyes de Newton del movimiento y la gravedad. Aunque Halley no vivió para ver que sus cálculos resultaran correctos, el cometa fue nombrado en su honor.

Una vez que los astrónomos conocieron el período del cometa, rastrearon sus apariciones en el tiempo. Los registros históricos de muchas culturas antiguas muestran que el cometa Halley se ha observado en cada paso desde el 240 a. C. Un espectáculo espectacular, la cola del cometa Halley puede alcanzar casi una unidad astronómica completa de longitud, extendiéndose varias decenas de grados a través del cielo. La Figura 14.11 (a) muestra el cometa Halley visto desde la Tierra en 1910. Su aparición más reciente, en 1986 (Figura 14.11by también Figura 14.7b), no era ideal para la observación terrestre, pero el cometa fue examinado de cerca por una nave espacial. La órbita del cometa se muestra en la Figura 14.12, su próxima visita programada al sistema solar interior es en 2061.

Figura 14.11 (a) Cometa Halley como apareció en 1910. Arriba, el 10 de mayo, con una cola de 30 °, abajo, el 12 de mayo, con una cola de 40 °. (b) Halley, a su regreso y fotografiado con mayor resolución, el 14 de marzo de 1986.

Figura 14.12 El cometa Halley tiene una trayectoria orbital más pequeña y un período más corto que la mayoría de los cometas, pero su orientación orbital no es típica de un cometa de período corto. En algún momento del pasado, el cometa debió haber encontrado un planeta joviano (probablemente el propio Júpiter), que lo lanzó a una órbita más cerrada que no se extiende hasta la nube de Oort sino simplemente un poco más allá de Neptuno. Halley aplicó la ley de gravedad de Newton para predecir el regreso de este cometa.

Cuando el cometa Halley rodeó al Sol en 1986, una pequeña armada de naves espaciales lanzadas por la URSS, Japón y un grupo de países de Europa occidental fueron a su encuentro. Una de las naves soviéticas, Vega 2, viajó a través de la coma del cometa, llegando a unos 8000 km del núcleo. Utilizando el conocimiento posicional del cometa obtenido en el encuentro de naves soviéticas, los europeos Giotto La nave espacial (que lleva el nombre del artista italiano que pintó una imagen del cometa Halley no mucho después de su aparición en el año 1301 d.C.) se navegó a 600 km del núcleo. Esta fue una trayectoria atrevida, ya que a 70 km / s & # 151 la velocidad de la nave relativa a la del cometa & # 151, una partícula de polvo que colisiona se convierte en una bala devastadora. De hecho, los escombros dañaron De Giotto cámara, pero no antes de enviar a casa una gran cantidad de datos. La figura 14.13 muestra la vista de Giotto del núcleo del cometa, junto con un bosquejo de su estructura.

Figura 14.13 (a) La nave espacial Giotto resolvió el cometa Halley, mostrando que su núcleo era muy oscuro, aunque el polvo pesado en el área oscureció cualquier característica de la superficie. La resolución aquí es de aproximadamente 50 metros y la mitad del tamaño de un campo de fútbol. En el momento en que se tomó esta imagen, en marzo de 1986, el cometa estaba a pocos días del perihelio y el Sol estaba hacia la parte superior. Las partes más brillantes de las imágenes son chorros de gas y polvo evaporados que salen del núcleo del cometa. (b) Un diagrama del núcleo de Halley, que muestra su tamaño, forma, chorros y otras propiedades físicas y químicas.

Núcleo giratorio del cometa Hale-Bopp

Los resultados de los encuentros con Halley fueron algo sorprendentes. El núcleo de Halley es un objeto irregular con forma de patata, más grande de lo que habían estimado los astrónomos. Las mediciones de la nave espacial mostraron que tenía 15 km de largo por hasta 10 km de ancho. Además, el núcleo parecía casi negro azabache y tan oscuro como el carbón finamente molido. Este núcleo sólido estaba envuelto por una nube de polvo, que esparcía luz por todo el coma. En parte debido a esta dispersión y en parte debido a la atenuación del polvo, ninguna nave espacial pudo discernir muchos detalles de la superficie del núcleo.

La nave espacial visitante encontró evidencia directa de varios chorros de materia que fluían desde el núcleo. En lugar de evaporarse uniformemente de toda la superficie para formar la coma y la cola del cometa, el gas y el polvo aparentemente salen de pequeñas áreas en el lado iluminado por el sol del núcleo de Halley. La fuerza de estos chorros puede ser en gran parte responsable del período de rotación de 53 horas del cometa. Al igual que los cohetes de maniobra en una nave espacial, estos chorros pueden hacer que un cometa cambie su velocidad de rotación e incluso se desvíe de una órbita perfectamente elíptica. Los astrónomos habían planteado la hipótesis de la existencia de estas fuerzas no gravitacionales sobre la base de ligeras desviaciones de las leyes de Kepler observadas en algunas trayectorias cometarias. Sin embargo, solo durante el encuentro con Halley los astrónomos vieron realmente estos chorros en funcionamiento.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS COMETAS

La masa de un cometa a veces se puede estimar observando cómo interactúa con otros objetos del sistema solar o determinando el tamaño del núcleo y asumiendo una densidad característica de composición helada. Estos métodos producen masas cometarias típicas que oscilan entre 10 12 y 10 16 kg, comparables a las masas de los pequeños asteroides. La masa de un cometa disminuye con el tiempo porque se pierde algo de material cada vez que el cometa gira alrededor del Sol. Para los cometas que viajan dentro de una unidad astronómica del Sol, esta tasa de evaporación puede alcanzar hasta 10 30 moléculas por segundo y alrededor de 30 toneladas de material cometario que se pierden por cada segundo que el cometa pasa cerca del Sol (dentro de la órbita de la Tierra, por ejemplo). Los astrónomos han estimado que esta pérdida de material destruirá el cometa Halley en unas 5000 órbitas, o 40.000 años.

Al buscar la estructura física de un cuerpo cometario, los astrónomos se guían por la observación de que los cometas tienen polvo que refleja la luz, así como gas que emite líneas espectrales de hidrógeno, nitrógeno, carbono y oxígeno. Incluso cuando los átomos, las moléculas y las partículas de polvo se evaporan, creando la coma y la cola, el núcleo en sí sigue siendo una mezcla fría de gas y polvo, apenas más que una bola de hielo suelto con una densidad de aproximadamente 100 kg / m 3. y una temperatura de solo unas pocas decenas de kelvin. Los expertos ahora consideran que los núcleos cometarios están compuestos en gran parte por partículas de polvo atrapadas en una mezcla de metano, amoníaco y agua helada ordinaria. (Estos constituyentes deberían serle bastante familiares como los componentes principales de la mayoría de las lunas pequeñas en el sistema solar exterior, discutidos en los Capítulos 12 y 13.) Debido a esta composición, los cometas a menudo se describen como & quot; bolas de nieve sucias & quot.

UN IMPACTO COMETARIO

En julio de 1994, los observadores del cielo fueron invitados a un evento extremadamente raro que aumentó en gran medida nuestro conocimiento de la composición y estructura de los cometas: ¡la colisión de un cometa (llamado Shoemaker & # 151Levy 9, en honor a sus descubridores) con el planeta Júpiter! Cuando se descubrió en marzo de 1993, Shoemaker & # 151Levy 9 parecía tener una apariencia curiosa, & quot; aplastada & quot ;. Las imágenes de mayor resolución (ver Figura 14.14a) revelaron que el núcleo aplanado del cometa en realidad estaba formado por varias piezas, la más grande de no más de 1 km de diámetro. Todas las piezas seguían la misma órbita, pero estaban esparcidas a lo largo del camino del cometa como un collar de perlas de un millón de kilómetros de largo.

Figura 14.14 (a) El cometa Shoemaker & # 151Levy 9 se ve aquí acercándose a Júpiter un par de meses antes de su colisión de mediados de 1994. Sus numerosos fragmentos están ensartados como las perlas de un collar de 1.000.000 de km de largo. (b) Una de las partes más grandes de SL-9, el fragmento G, produjo esta bola de fuego en el extremo suroeste de Júpiter; se ve aquí unos 10 minutos después del impacto, irradiando fuertemente en el infrarrojo (es decir, emitiendo mucho calor) . También es visible la nube pequeña y cálida en el extremo sureste que quedó del impacto del fragmento A, que golpeó el planeta el día anterior. (c) Las colisiones provocaron varios "ojos negros" aproximadamente del tamaño de la Tierra en el hemisferio sur de Júpiter. Uno de los sitios de impacto más prominentes, causado por el fragmento G, se muestra en esta foto de luz visible en color verdadero. Tomada casi 2 horas después del impacto, también muestra un gran arco oscuro a unos 6000 km del lugar del impacto y el resultado de la caída del material de la pluma sobre Júpiter.

¿Qué pudo haber causado un objeto tan inusual? Al rastrear la órbita hacia atrás en el tiempo, los investigadores calcularon que a principios de julio de 1992 el cometa se había acercado a unos 100.000 km de Júpiter, muy dentro del límite de Roche del planeta. (Sec. 12.4) Se dieron cuenta de que los objetos que se muestran en la Figura 14.14a eran los fragmentos producidos cuando un cometa previamente "normal" fue capturado por Júpiter y desgarrado por su fuerte campo gravitacional.

En su próxima aproximación a Júpiter, en julio de 1994, Shoemaker & # 151Levy 9 golpeó la atmósfera superior del planeta, chocando contra ella a una velocidad de más de 60 km / sy provocando una serie de enormes explosiones (Figura 14.14b). Todos los grandes telescopios de la Tierra, el Telescopio espacial Hubble, Galileo (que estaba a solo 1,5 UA del planeta en ese momento), e incluso Voyager 2 estaban mirando. Cada impacto creaba, durante unos minutos, una brillante bola de fuego de cientos de kilómetros de diámetro y con una temperatura de muchos miles de kelvin. La energía liberada en cada explosión fue comparable a mil millones de detonaciones nucleares terrestres, rivalizando en violencia con el impacto prehistórico que se sospecha causó la extinción de los dinosaurios en la Tierra hace 65 millones de años (ver Interludio 14-1).

Los efectos en la atmósfera del planeta y las vibraciones producidas en todo el interior de Júpiter fueron observables durante días después del impacto. El material caído de los impactos se extendió lentamente alrededor de las bandas de Júpiter y después de 5 meses alcanzó por completo alrededor del planeta. Probablemente tomó años para que toda la materia cometaria se asentara en el interior de Júpiter.

Según lo mejor que podemos determinar, ninguno de los fragmentos cometarios rompió las nubes jovianas. Solo Galileo tuvo una visión directa de los impactos en la parte posterior de Júpiter y, en todos los casos, las explosiones parecieron ocurrir en lo alto de la atmósfera, por encima de la capa de nubes más alta. La mayor parte del material oscuro que se ve en las imágenes son probablemente pedazos del cometa en lugar de partes de Júpiter. Se detectaron líneas espectrales de silicio, magnesio y hierro después de las colisiones, y la presencia de estos metales podría explicar el material oscuro observado cerca de algunos de los sitios de impacto (Figura 14.14c). El vapor de agua también se detectó espectroscópicamente, nuevamente aparentemente del cometa derretido y vaporizado, que realmente se parecía a una bola de nieve poco compacta.


6 CURSO ESTACIONAL DE ACTIVIDAD Y EROSIÓN

Calculamos la producción de agua del núcleo a lo largo de su órbita en cinco puntos diferentes distribuidos por todo el núcleo en las regiones de Seth, Hapi y Maat mirando al norte, Imhotep en el ecuador, y Wosret cerca del polo sur (Fig. 16). Asumimos una superficie con propiedades físicas homogéneas y aplicamos los parámetros para el modelo termofísico de dos capas que corresponden al modelo B de Keller et al. (2015a). Para todas las regiones del norte, la tasa de producción de agua por unidad de superficie en 4 au ya es un orden de magnitud mayor que en 5 au, aumentando rápidamente hacia el perihelio (Fig. 17). Poco tiempo después, alrededor de 2,7 au la tasa de producción de Hapi alcanza su máximo bajo y disminuye desde allí hasta el afelio. Las tasas de producción de Seth y Maat continúan aumentando culminando cerca del equinoccio del norte en 1.6 au. Luego caen bruscamente a cero poco antes del perihelio. A 1,6 au después del perihelio, la producción de agua comenzó de nuevo para alcanzar un máximo bajo en 2,2 au. Las tasas de producción de las regiones del norte siguen la insolación que está controlada por la peculiar forma del núcleo y la oblicuidad del eje de rotación. Hapi, que se encuentra en la cavidad entre los dos lóbulos, solo es alcanzado por el sol durante intervalos relativamente cortos de un día cometario. El sombreado de los lóbulos se vuelve cada vez más dramático cuando el sol se acerca al equinoccio.

La actividad de la sublimación del agua se calculó para cinco regiones distribuidas sobre el núcleo de 67P. Las facetas están indicadas en rosa. En el sentido de las agujas del reloj comenzando en la esquina superior izquierda: Imhotep, Hapi, Maat, Wosret y Seth.


Ver el vídeo: orbita del cometa Elenin. (Febrero 2023).