FUENTE:
https://rastreadoresdecometas.wordpress.com/2015/11/20/residuos-del-encke-sobre-mercurio/
Mercurio parece experimentar una lluvia recurrente de meteoros cuando su órbita cruza el rastro de escombros dejados por el cometa Encke. (representación artística)
Crédito: NASA / Goddard
El
planeta Mercurio está siendo apedreado regularmente por partículas de polvo de
un antiguo cometa, de acuerdo con un nuevo estudio. Esto tiene un efecto
discernible en la tenue atmósfera del planeta y puede dar lugar a un nuevo
paradigma sobre la forma en que estos cuerpos sin aire mantienen sus envolturas
etéreas.
Los
hallazgos se presentarán en la reunión anual de la Division of Planetary
Sciences de la
American Astronomical Society en National Harbor, Maryland,
por Apostolos Christou, del Observatorio Armagh de Irlanda del Norte, Rosemary
Killen del Goddard Space Flight Center de la NASA, en Greenbelt, Maryland, y Matthew Burguer,
de la Morgan State
University, de Baltimore, quien trabaja en el Centro Goddard.
Los
terrícolas no somos ajenos a los efectos del polvo cometario en un planeta y su
entorno. En una noche clara y sin luna, somos testigos de la desaparición de
innumerables granos de polvo cometario que se queman en la atmósfera de la Tierra en forma de meteoros
o "estrellas fugaces". En ciertas épocas del año, su número aumenta
exponencialmente, creando un espectáculo natural de fuegos artificiales: una
lluvia de meteoros. Esto se debe a que la Tierra pasa a través de una corriente de
partículas de polvo dejadas por ciertos cometas.
Una
de las lluvias más conocidas, las Perseidas de agosto, tiene su origen en el
cometa Swift-Tuttle, que fue visto por última vez en 1992 y no va a estar de
vuelta en el sistema solar interior hasta dentro de otro siglo. Pero la Tierra no es el único
planeta en el sistema solar que atraviesa el polvo de los cometas de esta
manera. El año pasado, el cometa Siding Spring estuvo a 100.000 millas de
Marte, cargando su atmósfera superior con varias toneladas de material
cometario. Las secuelas fueron registradas por los instrumentos a bordo de
varias naves espaciales en la órbita de Marte, como la misión de la NASA “Mars Atmosphere and
Volatile Evolution” y la “Mars Express” de la ESA.
Siempre
se ha considerado a la Luna
y Mercurio como cuerpos sin atmósfera. Pero se sabe, desde la época de los
alunizajes del Apolo, que están rodeados por nubes de partículas atómicas, ya
sea lanzadas desde la superficie o traídas por el viento solar. Aunque débil en
comparación con las densas atmósferas de la Tierra o Marte, el registro observacional ha revelado
estas "exosferas sujetas a la superficie" como entidades complejas y
dinámicas, fascinantes para ser estudiadas por derecho propio.
La MErcury Surface
Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging (MESSENGER) de la NASA, la primera nave
espacial en orbitar Mercurio, registró cómo ciertas especies en la exosfera
varían con el tiempo. Los análisis de los datos relizados por Burger y sus
colegas encontraron un patrón en la variación del elemento calcio que se repite
de un año de Mercurio al siguiente. Para investigarlo, Killen se asoció con Joe
Hahn, del Space Science Institute, con sede en Austin, Texas, para entender lo
que sucede cuando Mercurio se abre camino a través de la llamada nube zodiacal
de polvo interplanetario en torno al Sol y su superficie es acribillada por
meteoroides a alta velocidad.
Los
investigadores encontraron que tanto la cantidad observada de calcio como el
patrón en el que varía podrían explicarse en términos de material arrojado a la
superficie del planeta por los impactos. Pero una característica de los datos
no tenía sentido: el pico de emisión de calcio se ve justo después de Mercurio
pasa por su perihelio - el punto de su órbita más cercano al Sol - mientras que
el modelo de Killen y Hahn predice que el pico que se produzca justo antes
perihelio. Algo faltaba.
Ese
"algo" llegó en la forma de una corriente de polvo cometario.
Descubierto en el siglo 18, el cometa Encke lleva el nombre del matemático
alemán que primero calculó su órbita. Es el cometa con un periodo más corto, volviendo
al perihelio cada 3,3 años a una distancia de 31 millones de millas (casi 50
millones de kilómetros) del Sol. Su órbita, y la de las partículas de polvo
lanzadas fuera de él, es lo suficientemente estable como para, durante
milenios, formar una densa corriente de polvo. Killen y Hahn propusieron que el
polvo del cometa Encke impactando contra Mercurio podría levantar más calcio de
la superficie y explicar lo que estaba registrando MESSENGER. Seguía faltando
algo, sin embargo. Por un lado, Encke está más cerca de la órbita de Mercurio
alrededor de una semana más tarde que el pico de calcio. Los investigadores
postularon que la evolución del torrente de polvo durante miles de años la
habría de alguna manera desplazado de la órbita actual cometa del Encke.
¿Qué
estaba causando ese desplazamiento? Para averiguarlo, Killen y Burger se
asociaron con Christou para simular la evolución de la corriente del Encke
durante varias decenas de miles de años - la vida útil probable del cometa.
Christou tuvo que calcular primero una "estimación aproximada" de la
órbita del cometa muchos miles de años
antes de que fuera observado por primera vez. A partir de ese momento, siguió
una nube de granos de polvo simulados lanzados desde el núcleo del cometa para
averiguar si - y, más importante, donde - sus órbitas actuales se cruzarían con
Mercurio. Él encontró que el polvo, en lugar de desplazarse fuera de la órbita
del cometa, simplemente se extendió a lo largo de ella, formando un torrente
que se encuentra con Mercurio exactamente cuando el cometa lo hace.
Luego
se volvió a ejecutar el modelo, para permitir una interacción sutil entre los
granos de polvo y la luz solar llamado efecto Poynting-Robertson. Esto crea una
fuerza adicional, aunque pequeña, en los granos que, durante largos períodos de
tiempo, podría aportar un cambio significativo en la órbita. El resultado fue
que la órbita del torrente en las simulaciones se movió detrás de la órbita del
cometa y hacia el lugar en el que se observó el pico de emisión de calcio. Por
otra parte, el tamaño del desplazamiento depende del tamaño de los granos de
polvo - granos más grandes producen una fuerza de arrastre más pequeña - y de
cuánto tiempo atrás se liberaron del cometa. Christou descubrió que podía
reproducir el momento del pico de calcio para los granos de un milímetro o
menos de tamaño, expulsados del Encke hace entre 10.000 y 20.000 años. Esto es
coherente con lo que sabemos del polvo cometario: grandes cantidades de granos
cometarios de milímetros de tamaño entran en la atmósfera de la Tierra cada día, creando
meteoros visibles. También está de acuerdo con la mejor estimación actual de la
edad del enjambre en base a estudios de meteoros desde Tierra.
"Encontrar
que podemos mover la ubicación del torrente para que coincida con las
observaciones de Messenger es gratificante, pero el hecho de que el
desplazamiento está de acuerdo con lo que sabemos de Encke y de su flujo por
fuentes independientes nos hace estar seguros de que la relación causa-efecto
es real”, explicó Christou.
El
trabajo ha sentado un precedente interesante sobre la importancia de las
diferentes poblaciones de polvo en la producción de la exosfera.
"Ya
sabíamos que los impactos fueron importantes en la producción de las
exosferas", dijo Killen. "Lo que no sabíamos era la importancia
relativa de las corrientes cometarias más el polvo zodiacal. Al parecer, las
corrientes cometarias pueden tener un enorme, pero periódico, efecto".
Killen
espera con interés la búsqueda de la firma de la corriente del Encke en otras
especies exosféricas. "Esta será una nueva confirmación de la
relación", agregó.
Un
artículo que describe la investigación apareció en la edición del 28 de
septiembre de “Geophysical Research Letters”.
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