UN DÍA EN UN COMETA. DESDE LA SUPERFICIE DEL 67P CHURYUMOV-GERASIMENKO

Gracias a un usuario de Twitter (Landru79) tenemos las imágenes cometarias más asombrosas que hayamos presenciado. Se trata de un Gif realizado uniendo imágenes suministradas por la agencia espacial europea ESA de la superficie del 67P del día 1 de junio de 2016. Sorprendentemente, las imágenes pertenecen a la cámara OSIRIS de la sonda Rosetta y no al Lander Philae. Digo sorprendentemente porque parecen haber sido tomadas a ras del piso, cuando han sido tomadas en una órbita muy cercana a la superficie. Parece una tormenta en la Antártida, ¿no? Se puede observar un gigantesco farallón (que pensé que había sido el lugar donde Philae quedó atrapada, pero no lo es) y piedras sueltas de todo tamaño en la superficie. Hay un caos de partículas blancas pero si distinguimos las que vueltan verticalmente de las que lo hacen horizontalmente, distinguiremos las motas de polvo fruto de la sublimación del 67P al acercarse al Sol de las estrellas que van pasando verticalmente por el cielo del cometa durante el día que abarca las imágenes comprimidas en menos de dos segundos. Desde la ESA nos dicen que las estrellas que se ven pasar hacia abajo pertenecen a la constelación Canis Major y a los cúmulos globulares NGC 2362 y NGC 2354. A encontrarlos!

UNA BROMA COMETARIA A BARNARD

Edward Barnard fue uno de los grandes descubridores cometarios de todos los tiempos. Los lectores del blog conocerán la historia de cómo compró su casa con lo obtenido de varios premios por descubrir cometas. Astrónomo autodidacta, se labró una carrera en la astronomía profesional y en 1891 era miembro del Lick Observatory y una figura suficientemente reconocida como para ser una víctima propicia para la broma. En el San Francisco Examiner del 8 de marzo de 1891 apareció el anuncio de una invención maravillosa de Barnard: un detector automático de cometas. Supuestamente era una carta del propio Barnard en el que anunciaba su invención el “comet-seeker” o buscador de cometas. Barnard supuestamente narraba una típica sesión de observación en la que personalmente se dedicaba a los objetos de espacio profundos mientras un prisma montado sobre otro telescopio descomponía la luz que incidía en el diafragma. Cuando el telescopio barría un cometa por el movimiento de la cúpula celeste, la luz del cometa se descomponía y las bandas de los “hidrocarbonos” (desconozco si este dato es correcto) en el prisma iniciaban una corriente eléctrica que hacía sonar una alarma en el dormitorio de Barnard. El pseudo Barnard decía haber testeado su invención con un cometa ya descubierto, por el Profesor Zona en Palermo, Italia el 15 de noviembre de 1890.
Barnard, furioso, escribió una carta al periódico para que publicara su “derecho a réplica”, pero se encontró con que el bromista autor del artículo que citaba la supuesta carta de Barnard había pedido que no se hiciera caso de las negativas de Barnard, porque era tan modesto que no iba a querer la fama que su invención le daría. Barnard tuvo que esperar dos años hasta que el periódico dio a conocer al autor de la borma, Charles Hill, un asistente recién ingresado al observatorio donde trabajaba Barnard, el Lick Observatory, aunque lo más probable es que la responsabilidad fuera del Director del observatorio, es poco probable que alguien que recién empieza a trabajar hiciera esa broma con el astrónomo estrella. Barnard tuvo que lidiar por años con pedidos para que vendiera o compartiera su genial invención. Y apenas pudo cambió de trabajo y se fue al Observatorio de Yerkes, escapando del jefe bromista, o más bien acosador.

LA HISTORIA EN 3 COMETAS POR WILLIAM WHISTON

La vida de William Whiston es merecedora de una película. No fue un científico de menor rango ni un iluminado. Fue el discípulo al que Isaac Newton promovió como su sucesor en la famosa Cátedra Lucasiana de Matemáticas en 1702. No sólo fue un prominente físico y astrónomo (uno de los primeros en sostener la periodicidad de las órbitas cometarias) sino que también fue un destacado teólogo, siempre bajo el patrocinio de Newton. Sus problemas empezaron cuando las sutiles disquisiciones sobre trinitarismo y arrianismo en las que lo inició el propio Newton (reconocido ocultista y alquimista) lo llevaron a desafiar el dogma trinitarista de la Iglesia de Inglaterra y ser expulsado de la cátedra en 1710. Whiston nunca perdonó a Newton “haberlo dejado en la estacada”, como decimos los argentinos, es decir, no haber hecho nada cuando estaba en problemas. Su vida posterior fue la de un herético propiciando la vuelta a un cristianismo primitivo al mismo tiempo que era un destacado conferencista. De sus tiempos de discípulo de Newton proviene la obra que nos interesa: “A new theory of the Earth” (1696), loada por John Locke y el propio Newton, en el que (antes incluso de que se comprobara la periodicidad del cometa Halley) atribuía los grandes cambios en la Tierra a la acción de cometas, situándose en lo que posteriormente se conocería como “catastrofismo geológico”. Un primer cometa habría entrado en órbita solar y hoy es nuestro hogar planetario. Un segundo cometa pasó lo suficientemente cerca como para humedecer la árida Tierra y crear el Paraíso. Pero los pecados del hombre propiciaron la punición divina en la forma de un tercer cometa “el 28 de noviembre de 2349 AC al mediodía en el meridiano de Pekín donde Noé vivía antes del Diluvio”. El diluvio universal se desencadenó con el impacto de la cola de un cometa contra la atmósfera de la Tierra. Reemplacemos el impacto de un cometa por el de mucho y el volumen de agua implicada y no estamos lejos de las modernas teorías que sostienen el origen cometario del agua en la Tierra. Pero no repetiremos los errores de tantos divulgadores científicos que piensan que las disquisiciones filosóficas, como las de Giordano Bruno, si coinciden con la ciencia son ciencia. Don Whinston siguió haciendo de las suyas de viejo y  en 1736 pronosticó que el mundo acabaría por el impacto de un cometa el 16 de octubre, lo que provocó la lógica preocupación que originó que el Arzobispo de Canterbury afirmara que el mundo que el mundo no terminaría el 16 de octubre de 1736… como si alguno de estos respetables vejetes lo pudiera saber.

PLANIFICACIÓN DEL RETORNO DE MUESTRAS COMETARIAS DE LA MISIÓN CAESAR AL 67P/CHURYUMOV-GERASIMENKO

Traducción de párrafos seleccionados del abstract de la ponencia “The CAESAR New Frontiers Mission”: 5. Contamination, reovery and curation” de la 49º Lunar and Planetary Science Conference 2018.

La misión Comet Astrobiology Exploration Sample Return (CAESAR) adquirirá y traerá de regreso a la Tierra para analizar en laboratorio un mínimo de 80 g de material de superficie del núcleo del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P). CAESAR caracterizará la región de superficie muestreada, conservará la muestra recogida en un estado prístino y los volátiles evolucionados capturándolos en un depósito de gas separado. Los análisis de muestras cometarias en laboratorios en la Tierra pueden proporcionar un conocimiento sin precedentes sobre la historia presolar a través de las etapas iniciales de formación de planetas hasta el origen de la vida. Los objetivos de análisis de muestra de CAESAR abordan cuestiones relacionadas con la naturaleza de los materiales originarios del Sistema Solar y cómo estos componentes fundamentales se unieron para formar planetas y dar vida. Traer a la Tierra muestras cometarias es fundamental para suministrar material para generaciones de descubrimientos científicos en laboratorios de todo el mundo. Para lograr los objetivos de la misión CAESAR, las muestras deben conservarse y documentarse a través de la recopilación, recuperación y curación dentro de los recursos del programa New Frontiers 4 de la NASA. Hemos tomado nuestras experiencias de OSIRIS-REx, Hayabusa, Genesis, Stardust y Apollo.

CAESAR toma las estrategias ejecutadas con éxito en OSIRIS-REx y las aplica al entorno cometario (…)  A diferencia de OSIRIS-REx, los requisitos de limpieza para una muestra cometaria incluyen compuestos volátiles (…) Estrategia de recuperación: la cápsula de devolución de muestra (SRC, por Sample Return Capsule) de CAESAR aterrizará a las 9:14 a.m. del 20 de noviembre de 2038 en el campo de entrenamiento y pruebas de Utah (UTTR). Este es el mismo lugar donde se han recuperado las únicas misiones de retorno de muestras no tripuladas de la NASA (Génesis, Stardust y pronto OSIRIS-REx). CAESAR aprovechará las operaciones de recuperación y los procedimientos de estas misiones previas aprovechando las lecciones aprendidas con el fin de reducir el tiempo para asegurar las muestras en un almacenamiento frío y limpio. Al igual que Genesis, Stardust y OSIRIS-REx, CAESAR utilizará activos de rastreo militar en Hill Air Force Base para ubicar el SRC rápidamente. Las operaciones de recuperación nominal de CAESAR incluyen dos helicópteros montados justo afuera de la elipse de aterrizaje antes del aterrizaje y dos vehículos todoterreno con tracción en las cuatro ruedas para transportar al equipo de recuperación y al contenedor de almacenamiento en frío al sitio de aterrizaje del SRC si el clima impide operaciones de recuperación de vuelo nominal.

La protección de las muestras de la misión CAESAR se basa en décadas de experiencia en las misiones Apollo, Genesis, Stardust y Hayabusa, que mostraron la importancia y el desafío de evitar la contaminación y alteración de las muestras. La lección clave de estas misiones anteriores es que la protección de muestras comienza con el diseño de la misión. Con este fin, los científicos de muestra de CAESAR se han integrado desde el principio con la ingeniería de la misión para identificar los requisitos de contaminación y los controles ambientales de las muestras. Las muestras volátiles y sólidas se separan en vuelo en contenedores distintos y se devuelven en frío para evitar la alteración y el fraccionamiento isotópico.

Por necesidad, los protocolos de CAESAR para evitar la alteración de las muestras van mucho más allá de las misiones de retorno de muestras anteriores. Los sólidos cometarios probablemente consistirán en un conjunto de componentes altamente desequilibrados de la nebulosa solar temprana, y deben mantenerse fríos y secos para evitar reacciones entre los granos y con cualquier humedad adventicia. Los silicatos amorfos en las partículas de polvo interplanetarias cometarias I) se cambian en silicatos hidratados en horas en agua a temperatura ambiente. Incluso una exposición breve de la muestra al agua líquida podría confundir los intentos de determinar si la actividad acuosa se produjo en el 67P.

Los procedimientos de recuperación, almacenamiento y manejo de CAESAR, como las instalaciones, se diseñarán para proteger las muestras de la contaminación, cambios de temperatura y humedad que podrían inducir la alteración de la muestra. Las instalaciones permitirán la documentación cuidadosa y el procesamiento de las muestras para permitir un amplio análisis científico conservando la mayoría de las muestras (≥75%) para futuras investigaciones. El equipo científico de CAESAR realizará análisis de muestras para alcanzar las metas y los objetivos de investigación científica de la misión durante el examen preliminar, pero es la correcta conservación de la muestra lo que permite que esas investigaciones continúen durante décadas después del retorno de la misma.

Traducción de párrafos seleccionados de:

https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2018/pdf/1339.pdf

LA MISIÓN SWIFT CAPTÓ LA DESACELERACIÓN DEL COMETA 41P

Las observaciones de la nave espacial Swift de la NASA, ahora rebautizada como Observatorio Neil Gehrels – Swift después del fallecimiento del último investigador principal de la misión; han capturado un cambio sin precedentes en la rotación de un cometa. Las imágenes tomadas en mayo de 2017 revelan que el cometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák -41P para abreviar- giraba tres veces más lento de lo que era en marzo, cuando fue observado por el Discovery Channel Telescope en el Observatorio Lowell en Arizona.
La desaceleración abrupta es el cambio más espectacular en la rotación de un cometa jamás visto.

“El récord anterior de un cometa le ocurrió al 103P/Hartley 2, lo que disminuyó su rotación de 17 a 19 horas durante 90 días”, dijo Dennis Bodewits, investigador asociado de la Universidad de Maryland (UMD) en College Park, quien presentó los hallazgos el miércoles 10 de enero en la reunión de la American Astronomical Society (AAS) en Washington. “Por el contrario, 41P se redujo en más de 10 veces en tan solo 60 días, por lo que tanto el alcance como la velocidad de este cambio es algo que nunca antes habíamos visto”.

El cometa orbita el Sol cada 5,4 años, viajando tan lejos como el planeta Júpiter, cuya influencia gravitatoria se cree que lo ha capturado en su camino actual. Se estima que tiene menos de 1,4 kilómetros de ancho; 41P se encuentra entre las más pequeños de la familia de cometas cuyas órbitas están controladas por Júpiter. Este pequeño tamaño ayuda a explicar cómo los chorros (jets) generados en la superficie del 41P fueron capaces de producir un cambio tan dramático.

Cuando un cometa se acerca al Sol, el aumento del calentamiento hace que el hielo de su superficie cambie su estado directamente a un gas, produciendo chorros que lanzan partículas de polvo y granos helados al espacio. Este material forma una atmósfera extendida, llamada coma. El agua en la coma se descompone rápidamente en átomos de hidrógeno y moléculas de hidroxilo cuando se expone a la luz solar ultravioleta. Debido a que el Telescopio Ultravioleta/Óptico (UVOT) del Swift es sensible a la luz UV emitida por el hidroxilo, es ideal para medir cómo los niveles de actividad del cometa evolucionan a lo largo de la órbita.

Las observaciones terrestres establecieron el período de rotación inicial del cometa en aproximadamente 20 horas a principios de marzo de 2017 y detectaron su desaceleración más tarde el mismo mes. El cometa pasó a 21,2 millones de km. de la Tierra el 1° de abril, y ocho días después hizo su aproximación más cercana al Sol. La cámara UVOT del Swift fotografió el cometa del 7 al 9 de mayo, revelando variaciones de luz asociadas con material recientemente expulsado a la coma. Estos cambios lentos indicaron que el período de rotación del 41P se había más que duplicado, estimado entre 46 y 60 horas.

Las estimaciones basadas en los datos del UVOT de la producción de agua del 41P, junto con el tamaño pequeño del cuerpo, sugieren que más de la mitad de su superficie contiene jets activados por la luz solar. Esa es una fracción mucho mayor de su superficie que en la mayoría de los cometas, que normalmente muestran eyecciones de gas y polvo solo en alrededor del 3 por ciento de sus superficies.

“Sospechamos que los chorros de las áreas activas están orientados de manera favorable para producir los momentos de torsión que han desacelerado el giro de 41P”, dijo Tony Farnham, científico investigador principal de la UMD. “Si los jets siguieron actuando después de las observaciones de mayo, el período de rotación de 41P podría haberse reducido a 100 horas o más en este momento”.

Un giro tan lento podría hacer que la rotación del cometa sea inestable, lo que le permite comenzar a caer sin un eje de rotación fijo. Esto produciría un cambio dramático en el calentamiento estacional del cometa. Bodewits y sus colegas observan que al extrapolar hacia atrás sugiere que el cometa estaba girando mucho más rápido en el pasado, posiblemente lo suficientemente rápido como para provocar deslizamientos de tierra o fragmentación parcial y la exposición de hielo fresco. Fuertes estallidos de actividad en 1973 y 2001 pueden estar relacionados con los cambios rotacionales del 41P.

Una relación menos extrema entre la forma, actividad y giro de un cometa fue vista previamente por la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea, que entró en órbita alrededor del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko en 2014. El giro del cometa se aceleró por dos minutos mientras se acercaba al Sol y luego redujo la velocidad en 20 minutos a medida que se alejaba. Al igual que con el 41P, los científicos piensan que estos cambios fueron producidos por la interacción entre la forma del cometa y la ubicación y actividad de sus jets.

En Memoria de Neil Gehrels:
La nave espacial Swift de la NASA ha llevado a cabo una amplia serie de investigaciones científicas durante 13 años: monitorea cometas, estudia estrellas que albergan exoplanetas y atrapa explosiones de supernovas, estrellas de neutrones y agujeros negros, y continúa en pleno funcionamiento. La NASA anunció en la reunión de la AAS que la misión ha sido renombrada en honor a Neil Gehrels, quien ayudó a desarrollar al Swift y se desempeñó como su investigador principal hasta su muerte el 6 de febrero de 2017.

Fuente:

https://rastreadoresdecometas.wordpress.com/2018/01/12/notable-cambio-en-la-rotacion-del-cometa-41p/