Archivos Mensuales: diciembre 2013

Feliz 2014

FELIZ-2014-COMETAS

 

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¿Los cometas como acompañantes de curioso sistema exoplanetario?

La cercana estrella Fomalhaut A aloja el sistema planetario más famoso fuera de nuestro Sistema Solar, que contiene un exoplaneta y un espectacular anillo de cometas. Un equipo internacional de astrónomos anunció un nuevo descubrimiento con el Observatorio Espacial Herschel que ha hecho que este sistema sea aún más fascinante, la estrella menos masiva de las tres componentes del sistema de Fomalhaut, llamada Fomalhaut C, ahora se le ha encontrado que contiene como anfitrión su propio cinturón de cometas. Los investigadores publicaron sus resultados en una nota enviada a la revista “Monthly Notices” de la Royal Astronomical Society (RAS).

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Fomalhaut A es una de las estrellas más brillantes en el cielo. Situada a 25 años luz de distancia en la constelación de Piscis Austrinus, brilla con un color azul-blanco y ocupa un lugar prominente en el hemisferio sur. En las latitudes altas del hemisferio norte esta aparece baja en el sur durante las tardes del otoño. Por el contrario, Fomalhaut C, también llamado LP 876-10, es una estrella enana roja tenue invisible sin la ayuda de un telescopio, y se encontró que es parte del sistema Fomalhaut en octubre de este año.

La importancia de Fomalhaut A es un objetivo clave para el Telescopio Espacial Hubble, los astrónomos utilizan para buscar el anillo de cometas por método indirecto y a continuación una imagen directa del planeta en 2008, Fomalhaut b (los astrónomos utilizan las letras mayúsculas para las estrellas y las letras minúsculas se utilizan para los planetas, por lo tanto, “Fomalhaut b” es un planeta, y “Fomalhaut B” es la segunda estrella del sistema).

El nuevo descubrimiento podría ser la clave para algunos de los misterios del sistema de Fomalhaut. El autor principal Grant Kennedy, un astrónomo del Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge, indicó que “Es muy raro encontrar a dos cinturones de cometas en un mismo sistema, y con las dos estrellas a 2,5 años luz y que además es uno de los más ampliamente separados sistemas de estrellas que conocemos. Nos hizo preguntarnos por qué tanto Fomalhaut A y C tiene cinturones de cometa y si las mismas están relacionadas de alguna manera”. Para tener una referencia de lo que significan 2,5 años luz, relacionamos que la luz solar tarda sólo 8 minutos en llegar a la Tierra y 5,5 horas en llegar a Plutón, y a la estrella más cercana al Sol, Proxima Centauri, se encuentra a sólo 4 años luz de distancia. Este descubrimiento podría ayudar a resolver los grandes misterio en el sistema Fomalhaut: las órbitas del anillo de cometas y el planeta son elípticas alrededor de Fomalhaut A (lo que significa simplemente que las órbitas no son circulares). Se piensa que las órbitas elípticas son el resultado de encuentros cercanos con algo más en el sistema, tal vez con algún otro planeta no detectado o quizás con una de las otras dos estrellas, B o C.

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El descubrimiento del cinturón cometario alrededor de C es importante porque estos encuentros no sólo puede hacer al cinturón elíptico, como también puede hacerlo más brillante ya que los cometas chocan entre si más a menudo, por lo tanto liberando enormes cantidades de hielo y polvo. Las estrellas rara vez muestran este tipo de cinturones de cometas brillantes, por lo que su detección en torno a ambas, A y C, sugiere que pueden haber tenido su brillo realzado por un encuentro cercano anterior entre estas dos.

Paul Kalas de la Universidad de California descubrió que las órbitas son elípticas y que está involucrado en un nuevo trabajo. El dijo, “pensamos que el sistema de Fomalhaut A fue perturbada por un planeta en su interior, pero parece que ahora hay una pequeña estrella que desde el exterior podría también influir en el sistema. Una buena prueba de esta hipótesis es la dimensión de la estrella enana roja y la órbita exacta en los próximos años.”

El escenario de interacción estelar no es tan inusual como suena. El Cometa ISON, que se desintegró después de un encuentro cercano con nuestro Sol a finales de noviembre, pudo haber sido puesto en una órbita del tipo Sun-grazing por una estrella que pasaba cerca del Sistema Solar en el pasado remoto. De manera similar, en la propuesta de encuentros entre las estrellas en el sistema de Fomalhaut puede haber enviado unos pocos cometas en una órbita sun-grazing. Usted podría pensar que si había algunos planetas habitables alrededor de Fomalhaut A o C, sus habitantes podrían tener más suerte que nosotros y ver realmente un espectacular cometa en su firmamento.

El observatorio Herschel, con el cual observamos el universo en luz infrarroja se quedó sin refrigerante de helio líquido y detuvo su observación en abril de este año. Esto fue siete meses antes de que Fomalhaut C fuera identificado como parte del triple sistema de estrellas, pero afortunadamente el telescopio había tomado nuevas imágenes en 2011, así que los astrónomos tienen una gran cantidad de datos más.
Kennedy ha conocido bien acerca de la cinta cometaria durante varios años; “En los últimos años hemos utilizado a Herschel para buscar cinturones cometarios alrededor de muchas estrellas distantes a unos pocos cientos de años luz del Sol. En ese momento Fomalhaut C se llama LP 876-10 y hemos pensado que era una solitaria estrella enana roja con un anillo de cometas. Fue interesante, porque este tipo de descubrimientos es muy raro, pero no nos dicen por qué estaba allí. Después del descubrimiento de que esta estrella fue parte del sistema de Fomalhaut, la existencia de su cinturón cometario nos hizo pensar más sobre las conexiones entre las dos estrellas, y puede ser que ayude a resolver el misterio del cinturón elíptico alrededor de Fomalhaut A.”

Kennedy y su equipo están tratando de interpretar la idea de un encuentro sideral utilizando simulaciones por ordenadores y más detalladas observaciones del cinturón de Fomalhaut C. La aparente ausencia de un cinturón alrededor de Fomalhaut B sigue siendo un misterio. Pero si las simulaciones que están en línea con que los astrónomos verán, a continuación, esta será como una “pistola humeante” para la  interacción estelar y una prueba de que como las estrellas pueden afectar las formas de los sistemas planetarios y su evolución.

Fuente: http://www.ras.org.uk/news-and-press/news-archive/224-news-2013/2376-companion-s-comets-the-key-to-curious-exoplanet-system

Destino Rosetta: el cometa 67P.

Destino Rosetta: el cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko
Fuente: http://sci.esa.int/rosetta/14615-comet-67p/

Hay cientos de cometas en vuelo alrededor del Sistema Solar, cada uno de ellos un blanco potencial para la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA). El equipo de científicos de la misión se enfrento a la difícil tarea de buscar a través de estos candidatos, hasta que se identificó un puñado de objetos adecuados. La sonda Rosetta lleva ya doce años de camino espacial.


Crédito: ESA. Son de particular interés los cometas que se han observado durante por lo menos varias órbitas alrededor del Sol, y que se conoce que son bastante activos. Como ideal, tenían que seguir trayectorias orbitales cerca del plano de la eclíptica para concretar una cita, realizar un estudio prolongado y el tema del aterrizaje sería más fácil de alcanzar. Por otra parte, el vuelo de cometas en el Sistema Solar interior tenía que coincidir con el tiempo de la misión Rosetta, para que ambos llegaron al lugar exacto en el momento correcto para el histórico encuentro.

El objetivo primordial de Rosetta fue el cometa periódico 46P/Wirtanen, pero luego de un retraso de la puesta en marcha del programa, otro visitante habitual del Sistema Solar interior el 67P/ Churyumov-Gerasimenko fue seleccionado como un sustituto adecuado. Al igual que todos los cometas, Churyumov-Gerasimenko lleva el nombre de sus descubridores. Fue observado por primera vez en 1969, cuando varios astrónomos de Kiev visitaron el Instituto Astrofísico Alma-Ata en Kazajstán, para realizar un estudio sobre los cometas.

El 20 de septiembre, Klim Churyumov estaba examinando una fotografía del cometa 32P/Comas Solá, tomada por Svetlana Gerasimenko, cuando notó otro objeto parecido a un cometa. Después de regresar a Kiev, estudió la placa con mucho cuidado y con el tiempo se dio cuenta de que efectivamente, habían descubierto un nuevo cometa. El cometa 67P es uno de los numerosos cometas de una trayectoria corta y que tienen períodos orbitales de menos de 20 años y una baja inclinación de la órbita. Dado que sus órbitas son controlados por la gravedad de Júpiter, también se les llama como cometas de la familia de Júpiter. Estos cometas se cree que se originan en el Cinturón de Kuiper, un gran depósito de pequeños cuerpos helados situados justo más allá de Neptuno. Como resultado de las colisiones o perturbaciones gravitacionales, algunos de estos objetos se expulsaron del Cinturón de Kuiper con una nueva trayectoria de caída hacia el Sol.

Churyumov-Gerasimenko refleja el proceso en donde a cada paso de los encuentros sucesivos con el gigante planeta Júpiter van empujando al cometa lentamente (jalón gravitatorio) hacia el interior del Sistema Solar. Un análisis de su evolución orbital muestra que hasta 1840 su distancia al perihelio –el punto más cercano al Sol- era de 4,0 UA (son cuatro distancias de la Tierra del Sol o aproximadamente unos 600 millones de kilómetros). Esto es demasiado lejos del calor del Sol para un núcleo rico en “hielos” en condiciones para su evaporación y para desarrollar una cola. Este significó que el cometa permaneció hasta esa fecha inactivo y por lo tanto era “inobservable” desde la Tierra -con la tecnología disponible en aquella época-.
Ese año, un encuentro bastante cercano con Júpiter hizo que la órbita se moviera hacia adentro y cambiara su distancia al perihelio a 3,0 UA (unos 450 millones de kilómetros). Durante el siglo siguiente, el perihelio gradualmente fue disminuyendo hasta llegar a 2,77 UA. Entonces en 1959, otro encuentro de Júpiter redujo aún más el perihelio del cometa y lo llevó a sólo 1,29 UA –que ha cambiado poco desde entonces-. Actualmente completa una órbita alrededor del Sol cada 6,45 años.
El cometa ha sido observado ahora de la Tierra en siete acercamientos al Sol – 1969 (año del descubrimiento), 1976, 1982, 1989, 1996, 2002 y 2009. Como todos los cometas, tiene un núcleo bastante pequeño y sólido, que se parecerse a una bola de nieve sucia.
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La densidad del núcleo parece ser mucho menor que la del agua, lo que indica que se trata de un objeto muy poco compactado o muy poroso. Al igual que otros cometas, su núcleo es generalmente más negro que el carbón, lo que indica que tiene en la superficie del núcleo una capa o corteza muy rica en carbono orgánico. Todavía sabemos muy poco acerca de las propiedades de la superficie de su núcleo, por lo que la selección de un adecuado sitio para el aterrizaje de la sonda Philae sólo será posible después de la llegada de Rosetta en Agosto de 2014, seguida de un estudio muy detallado desde su cercanía.
Las observaciones indican que, si la actividad de 67P es consistente de órbita a órbita, Rosetta probablemente enviará las imágenes de un núcleo activo cuando el cometa se encuentre a 3,5 UA. Acercándose del lado del Sol en la órbita del cometa, la nave espacial debería encontrar así menos polvo, con una probabilidad baja de ser incapacitado por un gran impacto por polvo cometario.

A medida que se desplaza hacia el Sol, el hielo del núcleo comienza a sublimarse y el cometa comienza entonces a expulsar cada vez mayor cantidades de polvo. La expulsión de granos de un tamaño micrométrico se inicia a unos 4,3 UA, pero granos de dimensiones milimétricas tienen más probabilidades de aparecer entre 3,4 UA y 3,2 UA. Esto se traduce en el desarrollo de la coma (que es como su atmósfera, una difusa nube de polvo y gas que rodea el sólido núcleo) y posteriormente, una cola de polvo que deja sus senderos que se van alejando en dirección opuesta al Sol. En la aparición 2002/2003 la cola era de hasta unos 10 minutos de arco de largo, esto visto desde la Tierra, con una brillante condensación central en una tenue extendida coma. Siete meses después en el perihelio la cola continuó siendo muy bien desarrollada, aunque posteriormente se desvaneció rápidamente. Como es el caso de la mayoría los cometas, actividad no se distribuye de forma uniforme sobre la superficie del núcleo y de la coma de 67P es alimentada por varios surtidores (jets o chorros) de polvo – por lo menos tres importantes áreas de actividad se identificaron durante la aparición de 2009-. En general, un rápido aumento de actividad cometaria podría ser un problema para la Rosetta, por lo que el equipo de la misión planea mover la nave espacial más allá sobre el núcleo cuando el nivel de actividad aumente muy por encima de un nivel aceptable.
Incluso en su pico de actividad alrededor de un mes después del paso por el perihelio, el cometa no es muy luminoso con una magnitud visual típica de 12, lo que significa que se necesitará el uso de un telescopio de mediana abertura para poder seguirlo desde tierra. El cometa 67P es clasificado como un cometa con alta producción de polvo, con una relación 2:1 sobre las emisiones de gases. El pico de producción de polvo en la temporada 2002/03 se estimó en unos 60 kilogramos por segundo, aunque los valores llegaron hasta 220 kg por segundo en 1982/83.
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61 fueron las imágenes del cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko tomadas con la cámara planetaria a bordo del Telescopio Espacial Hubble (HST) el 11 y 12 de Marzo de 2003. La visión aguda del HST permitió a los astrónomos asombrosamente aislar el núcleo del cometa de la coma. Las imágenes ahora muestran que el núcleo mide: cinco por tres kilómetros aproximadamente y tiene una forma elipsoidal (como una pelota de rugby). Estos resultados han sido confirmados en forma independiente por parte de algunos de los más grandes telescopios terrestres, incluyendo entre estos al VLT Very Large Telescope de la ESO en Chile, mediante la observación del cometa cuando este está inactivo (antes que muestre coma) a gran distancia del Sol. Los cambios en la curva de luz parecen estar estrechamente vinculado con el radio efectivo del núcleo a medida que gira, en lugar de con las variaciones en el albedo de la superficie (brillo). Estas observaciones indican que gira una vez sobre su eje en aproximadamente 12 horas.
Su inclinación axial, orientación y la dirección de giro aún son inciertos, aunque las recientes observaciones sugieren que el eje está inclinado unos 40 grados. Esto significa que, a medida que el cometa aproxima al Sol, su hemisferio norte está “encendido” (activo) mientras parte del hemisferio sur está en oscuridad. Durante ese período, los surtidores o jets no serán visibles.
El Sol estará por encima del ecuador del cometa cerca de 120 días antes del perihelio. Si el cometa se comporta como en los pasajes de 2003 y 2009, los jets principales deben ser visibles un mes antes el perihelio, es decir a mediados de Julio de 2015. Este comienzo tardío de actividad será una buena noticia para todos aquellos interesados en la seguridad de la Rosetta y del módulo de descenso Philae.

ISON y Ferrín tenía razón.

Crónica de una desintegración anunciada
El cometa ISON se desintegro antes del perihelio confirmando una predicción hecha por el Prof. Ignacio Ferrin

 

Diciembre 3 de 2013Después de más de 5 meses esperando el desenlace de una de las historias más excitantes de la Astronomía reciente, el destino del cometa ISON, el intrigante visitante de la nube de Oort finalmente se desintegró enfrente de astrónomos profesionales y de millones de entusiastas antes de alcanzar el perihelio.  Es interesante que aunque las predicciones del Prof. Ignacio Ferrin de la Universidad de Antioquia (Medellín – Colombia) sobre el fatídico destino del cometa fueron siempre consideradas como “muy exageradas”, la naturaleza finalmente confirmo lo que el Astrónomo, miembro de FACom, había sospechado: el cometa llegó al sistema solar interior seriamente debilitado y no sobrevivió la exposición a las cálidas vecindades del Sol.
En Junio 20 de 2013 el Prof. Ignacio Ferrin sometió para publicación a la revista inglesa Monthly Notices of the Royal Astronomical Society el artículo titulado The Location of Oort Cloud Comets C/2011 L4 Panstarrs and C/2012 S1 ISON, on a Comets’ Evolutionary Diagram (la primera versión del paper fue sometida también al repositorio arXiv y puede descargarse aquí http://arxiv.org/abs/1306.5010)  Si bien el artículo no ha sido publicado todavía, dos pares internacionales aceptaron el manuscrito para publicación hace dos meses sugiriendo solo revisiones menores.  Esta sería la historia de cualquier otro artículo científico, excepto porque el manuscrito sometido en Junio de este año por Ferrin contenía en el resumen una afirmación premonitoria: “Hay una probabilidad significativa de que el cometa [C/2012 S1 ISON] se apague como lo hizo el cometa C/2002 Honig, o alternativamente, podría desintegrarse en el perihelio.
El octubre 2 de 2013, más de 3 meses después de su predicción, el Prof. Ferrin comprometió su reputación prediciendo con una probabilidad del 100% que el ISON se apagaría o se desintegraría en cualquier momento entre su predicción y el perihelio.  Aunque solo basada en un patrón observado en las curvas de luz de cometas que se habían previamente desintegrado, las predicciones de Ferrin tomaron por sorpresa la comunidad científica al sugerir que los cometas, normalmente considerados como cuerpos astronómicos impredecibles, podrían en realidad serlo.  Pocos o casi ningún expertos cometario aceptaron las atrevidas predicciones del Prof. Ferrin, especialmente debido al hecho de que no estaban apoyadas todavía por un modelo teórico.  Además de eso, el artículo corto que sometió al arXiv el 2 de octubre y que tenía por título “La inevitable desaparición del ISON” proponía un destino muy definitivo para algo tan errático como un cometa.  Sin importar cuan definitiva sonaba esta predicción, es importante ahora admitir que Ferrin fue uno de los primeros expertos cometarios en lanzar una alarma acerca de la posible desintegración del que era considerado todavía hasta ese comento como “el cometa del siglo”.

El Prof. Ignacio Ferrin en el campus de la Universidad de Antioquia (Medellín, Colombia).
A pesar de no contar con el apoyo de muchos colegas en la comunidad cometaria y después de ser el blanco de comentarios de alto calibre en distintos medios de comunicación, blogs y redes sociales, el Prof. Ferrin decidió crear un “weblog” (http://astronomia.udea.edu.co/cometspage) donde publicó por casi dos meses los últimos resultados del análisis de una gran diversidad de observaciones y por primera vez los resultados de modelos teóricos todavía no publicados sobre el cometa.  Estos modelos fueron desarrollados conjuntamente con el Prof. Jorge Zuluaga, también investigador de FACom y uno de los primeros astrónomos profesionales que expresaron apoyo a las hipótesis de Ferrin.  El sitio web de Ferrin, que a la fecha de hoy ha recibido más de 35,000 visitas, se convirtió en una fuente de información sobre el cometa ISON casi tan popular como algunos de los sitios web más conocidos sobre el histórico cuerpo astronómico.
Como una manera de resumir sus resultados y de advertir a la comunidad científica acerca de la “desaparición inminente” del cometa ISON, el Prof. Ferrin identificó y graficó lo que se dio en llamar las “Líneas Rojas” (Red Lines en inglés) (ver la figura abajo), esto es, la distancia mínima al Sol donde cometas que se desintegraron previamente alcanzaron a llegar antes de mostrar signos inequívocos de desintegración.  De manera curiosa la mitad de las Líneas Rojas estaban empacadas entre 0.6 y 0.8 UA (Unidades Astronómicas), un estrecho rango de distancias cuando se lo compara con los cientos de unidades astronómicas recorridas por el cometa antes de aproximarse al Sol.  La desintegración del cometa ISON a una distancia en medio de esas Líneas Rojas sería una confirmación de que algo muy interesante debería estar pasándole a los cometas que sufren el mismo destino.  Lamentablemente y dadas las escalas de tiempo del fenómeno, el Prof. Ferrin no pudo presentar ninguna teoría fundamental que soportará la idea de una distancia crítica para la desintegración de los cometas.   Aunque un esfuerzo importante para desarrollar una explicación teórica esta siendo desarrollada por Ferrin y Zuluaga, la falta de fundamentos teóricos hicieron de la idea de las “Líneas Rojas” el blanco de críticas entre colegas y entusiastas.

Las “Líneas Rojas” introducidas por Ferrin en Octubre para resumir el hecho intrigante de que los cometas que se desintegraron comenzaron a desvanecerse en un estrecho rango de distancias al Sol.  Una nueva línea roja, correspondiente ahora al cometa ISON ha sido propuesta recientemente por Ferrin y aparece entre las líneas más cercanas al Sol.
El 7 de noviembre y cuando el cometa estaba a solo 0.85 UA, o usando el sistema de Ferrin, justo después de cruzar la línea roja correspondiente al cometa C/2002 O4 Honig, la primera evidencia confirmando las expectativas del investigador de la Universidad de Antioquia, apareció en escena.  Medidas diferentes realizadas por el telescopio TRAPPIST (en inglés “Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope”) y otros observatorios en Tierra, mostraron una disminución en la cantidad de vapor de agua sublimada desde la superficie del cometa.  El ISON que estaba aproximándose a una increíble velocidad de 160,000 km/h, estaba produciendo extrañamente menos agua al acercarse al Sol, algo que claramente contradecía las leyes termodinámicas más simples. O bien el cometa se estaba enfriando (¡imposible!) o el agua que traía se estaba agotando.
Tan solo 6 días después de las primeras observaciones que apuntaban a una producción reducida de agua, el cometa comenzó a comportarse de forma aún más extraña.  En Noviembre 13 y en tan solo un par de horas su brillo aumento por un factor de 6, reviviendo temporalmente las esperanzas de aquellos que esperaban ver un espectáculo histórico en los cielos de finales de noviembre.  El incremento en brillo estuvo acompañado por un aumento en un factor de 10 en la cantidad de agua producida lo que apuntaba a diferentes escenarios.  O bien el cometa estaba liberando agua almacenada en un reservorio interior húmedo que antes no se conocía, o, como había sido sugerido por la predicción de Ferrin, estábamos observando las primeras evidencias de la fragmentación cometaria.  De acuerdo con los modelos actualmente desarrollados por Ferrin y Zuluaga, el fraccionamiento del núcleo en algunos fragmentos y en cientos de grandes trozos podría ser responsable por un aumento en un factor de 5 a 10 del área de sublimación efectiva.
La tasa de producción de agua medida por diferentes observatorios en la Tierra.  La fecha y distancia del cometa al Sol correspondientes a la repentina producción de agua (outburst) esta indicada con una flecha roja.  Debe notarse que pocos días antes, el cometa estaba produciendo agua a una rata casi constante mientras se aproximaba al Sol, una señal también de un núcleo cometario en crisis.
Pocos días después de la emisión repentina de agua en Noviembre 13, observaciones de alta resolución de la coma del cometa y algunos análisis independientes realizados sobe las mismas imágenes, revelaron la existencia de varios chorros de vapor de agua y polvo aparentemente producidos desde partes diferentes de la región central de la coma.  Adicionalmente imágenes de alta resolución de la cola sugerían hasta 7 diferentes fuentes de gas y polvo en la coma interior.  Justamente estas evidencias condujeron al prestigioso Max Planck Institute for Solar System Research a enviar un Telegrama de la Oficina Central de Efemérides (en inglés Central Bureau Ephemeris Telegram o CBET) y una nota de prensa, el 19 de noviembre de 2013.  Allí por primera vez, un grupo independiente, sugería que el cometa se había ya partido en varios fragmentos después de la repentina emisión de agua del 13 de Noviembre.  Esta fue probablemente la primera señal directa de que las predicciones del Prof. Ferrin podrían ser realmente ciertas.  La fecha de la fragmentación parecía estar claramente señalada: 43 minutos después de la medianoche (GMT) del 14 de noviembre de 2013.
Pero antes de revelar su verdadera naturaleza el cometa estaba escondiendo otras sorpresas.  Por casi una semana después de la repentina emisión de agua y antes de que el cometa desapareciera dentro del denominado “resplandor solar” (la región que rodea el Sol a menos de 20 grados de distancia y dentro de la cuál las observaciones en Tierra y en el espacio son muy difíciles), cientos de observaciones fueron hechas en el mundo tratando de detectar cualquier evidencia confirmando la fragmentación.  Ninguna señal de fragmentos fue observada.  El cometa estaba sorprendiendo otra vez a los expertos, y el Prof. Ferrin era probablemente el más sorprendido entre ellos.  Intentando encontrar una explicación razonable para las observaciones, Ferrin y Zuluaga realizaron una serie de simulaciones de N-cuerpos que buscaban recrear la evolución de fragmentos cometarios hipotéticos y de restos liberados durante una fragmentación.  El código desarrollado fue cuidadosamente probado antes de producir un resultado muy interesante: incluso si la fragmentación había ocurrido una semana antes de que el cometa entrará en el resplandor solar, la separación entre los fragmentos mayores no sería suficiente para ser resueltos con telescopios en la tierra.  Incluso la parte más densa de la nube de polvo liberada en dicho evento no sería más grande que unos pocos segundos de arco aún después de una semana de la fragmentación, haciendo que la confirmación del evento fuera casi imposible con observaciones en Tierra.   Aunque esta explicación parecía razonable, el Prof. Ferrin comenzó a buscar otras explicaciones de por qué el cometa no se había aparentemente desintegrado durante la repentina emisión de agua que comenzó el 13 de noviembre.
Esta es probablemente la imagen más impactante del cometa ISON tomada en los días después de la emisión repentina de agua en Noviembre 13.  Diferente filamentos con origen en un núcleo no resuelto en la imagen, pueden ser vistos en la cola del cometa.  Los filamentos son creados por el flujo de partículas de polvo y gas creados por un núcleo único o por varios fragmentos.  La apariencia final de la cola es producto de la interacción del polvo y el gas con el viento y la radiación solar.  Crédito: Damian Peach.
  
Justo cuando el cometa estaba desapareciendo dentro del resplandor solar y cuando solo radiotelescopios eran capaces de observarlo, una evidencia aún más fuerte de la ausencia de un núcleo con capacidad para producir una cantidad significativa de gas, entro en escena.   Observaciones en radio hechas en España por M. Drahus y I. Hermelo mostraron que la producción molecular del cometa, una señal de su “salud”, había caído por un factor de 20 entre el 21 y el 25 de noviembre.  A tan solo 3 días del perihelio y a una distancia de 0.25 UA (casi la mitad de la distancia de Mercurio al Sol) el cometa parecía muerto, al menos en lo que respecta a la producción de gas.
Entre Noviembre 25 y 28 los únicos instrumentos observando el cometa fueron las cámaras a bordo de observatorios solares en el espacio: SDO, STEREO A, STEREO B y SOHO.   Especialmente diseñados para observar el ambiente plasma del Sol, las cámaras de estos telescopios no estaban preparadas para observar con suficiente detalle lo que pasaba alrededor del núcleo del cometa (si algo de él había sobrevivido intacto hasta ese momento).  Durante 3 fantásticos días observamos la aproximación de lo que parecía ser un cometa intacto al interior de la Corona Solar.  Pero justo unos minutos antes de alcanzar su punto más cercano al Sol y cuando el cometa se aproximaba al borde del coronógrafo en las imágenes de la cámara LASCO C2 de SOHO claras evidencia de un cometa fragmentado aparecieron: la coma no resuelta del ISON y su cola se habían regado formando un río de desechos que parecía estar siendo tragado por la corona solar.
Otra confirmación de la ausencia de un núcleo entero llego después a partir de algunas de las imágenes tomadas cuidadosamente por el telescopio SDO.  Aunque el telescopio estaba perfectamente alineado para observar el momento cuando el cometa pasaba por el perihelio, las cámaras del SDO nunca detectaron el esperado núcleo: el cuerpo cometario estaba probablemente allí pero se habría fragmentado en miles, millones o billones de pequeños fragmentos y partículas de polvo demasiado pequeñas para ser detectadas contra el brillante fondo de la corona.  Después de 4,500 millones de años el cometa ISON había encontrado finalmente su tumba en la corona.
      
Arriba: imagen del cometa de un momento cercano al paso por el perihelio.  Las partículas de polvo en la coma y cola del cometa se dispersan a lo largo del camino del cometa mientras lo que queda de él se zambulle dentro de la corona.  Debajo: imagen del SDO mostrando la región donde las cámaras esperaban atrapar al cometa mientras pasaba cerca al Sol.  Nada fue detectado contra el fondo de la brillante corona sugiriendo que o bien en ese momento el cometa era un río de fragmentos o que el núcleo había perdido completamente su coma y cola.  Créditos: NASA/ESA SOHO, NASA SDO.
A la misma velocidad con la que el cometa se había aproximado al Sol, una nube de restos cometarios, piedras, polvo e incluso grandes fragmentos secos e indetectables del cometa hicieron su aparición detrás del Sol.  Debido a un efecto de perspectiva la nube de polvo emergiendo del otro lado, era lo suficientemente brillante como para que algunos declararan que el difunto ISON había sobrevivido.  Pero tan pronto como la nube se separó lo suficiente del Sol, su verdadera naturaleza efímera quedo en evidencia: el Cometa ISON era historia.
El ISON es ahora historia pero la ciencia aprendida de él esta apenas empezando a aparecer.  Es imposible negar que el Prof. Ferrin contribuyo de una manera fundamental a incrementar la conciencia en el hecho de que el cometa sufriría un destino como el que finalmente observamos.  La fecha exacta de desintegración será materia de investigación en los próximos meses e incluso años.  Para Ferrin y Zuluaga una fragmentación el 14 de noviembre es compatible con la evidencia observacional existente y no puede ser descartada tan fácilmente.  Si se confirma, esta fecha se ajustaría con el estrecho rango de Líneas Rojas identificadas por Ferrin y su modelo empírico debería ser entonces explicado a partir de bases teóricos.
Tratar de evitar toda referencia al trabajo de Ferrin en estos excitantes meses o asumir de plano que sus observaciones y los modelos desarrollado con colegas en la Universidad de Antioquia carecen de valor, no solo es miope sino que además es injusto con un investigador cometario que ha dedicado una vida a observar y analizar el comportamiento de estos aparentemente impredecibles cuerpos astronómicos.  Guardando las debidas proporciones podríamos decir que de la misma manera como la teoría de la gravitación de Newton permitió a Edmund Halley predecir lo impredecible, es decir el regreso de un gran cometa, el trabajo del Prof. Ferrin merece un reconocimiento parecido.  En este caso, sin embargo, no fue una teoría lo que permitió a un hombre predecir lo impredecible, sino un análisis sistemático y cuidadoso de las observaciones de otros cometas difuntos.  Pero, ¿no es acaso así como la ciencia ha surgido en el pasado?.
Celebremos la ciencia por venir y que fue dejada detrás de los restos polvorientos del cometa ISON, pero no nos olvidemos de reconocer adecuadamente los esfuerzos de aquellos que fueron pioneros en estos logros.
Notas y lectura relacionadas
  • The Location of Oort Cloud Comets C/2011 L4 Panstarrs and C/2012 S1 ISON, on a Comets’ Evolutionary Diagram.  I. Ferrin, Manuscript submitted to MNRAS (Jun 20, 2013). arXiv:1306.5010.  http://arxiv.org/abs/1306.5010.
  • The Impending Demise of Comet C/2012 S1 ISON.  I. Ferrin, arXiv:1310.0552. http://arxiv.org/abs/1310.0552.

ISON residual

El Prof. Ignacio Ferrín (COL)  nos comunica:

Un análisis de las imágenes tomadas por la sonda Secchi el 3 de diciembre, muestra al cometa como se lo verá después de que salga del resplandor solar. El ángulo de fase de esta imagen es de unos 120 grados, y sólo cambiará ligeramente en los próximos días/semanas. Por lo tanto, esta imagen mucho se asemejará a lo que será visto en los telescopios terrestres en los próximos días y semanas.

La imagen es obtenida luego restar las estrellas y la mediana de 20 cuadros (fotos) tomados por la Secchi y no se muestra ningún núcleo estelar. Por el contrario, esta se asemeja a una nube de escombros. Sin embargo, la nube es bastante compacta y será fácilmente capturada por medio de telescopios de mediana apertura.

Así que, después de todo, todavía queda trabajo por hacer. Los telescopios en tierra debe estar dirigida hacia el cometa para buscar esta nube tan pronto como el cometa salga del resplandor del Sol. Y la verdadera naturaleza de los residuos será revelada.

Fuente: http://astronomia.udea.edu.co/cometspage/ISONDEC3.xhtml

Sun Earth Connection Coronal and Heliospheric Investigation (SECCHI) http://secchi.nrl.navy.mil/index.php

NASA investiga sobre la vida del cometa ISON.

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Después de varios días de continuas observaciones, los científicos siguen trabajando duro para determinar y entender el destino del Cometa ISON: no hay duda de que el cometa se redujo de tamaño considerablemente cuando se movió rodear al Sol en el perihelio.

La pregunta permanece en cuanto a la mancha brillante que se ve alejarse del Sol si es simplemente de “escombros” o si es un pequeño núcleo de la bola original de hielo sucio que sobrevivió. Es probable que ahora es sólo polvo cometario.

El Cometa ISON, comenzó su viaje desde la Nube de Oort hace aproximadamente 3 millones de años, hizo su acercamiento más cercano al Sol el 28 de noviembre de 2013.

Veremos si ese punto de luz es simplemente una nube de polvo que alguna vez fue un cometa o si todavía tiene un núcleo intacto –una pequeña bola helada de su material original–, todo esto sigue siendo por ahora algo confuso. Los científicos pueden estimar si hay un núcleo o no, cuando el telescopio espacial Hubble pueda realizar observaciones más adelante en el presente mes de Diciembre. El cometa ISON no decepcionó a los investigadores.

http://www.nasa.gov/content/goddard/nasa-investigating-the-life-of-comet-ison/#.Up0fieK-9gg

ISON: proceso final.

Electronic Telegram No. 3731
Central Bureau for Astronomical Telegrams
INTERNATIONAL ASTRONOMICAL UNION

1.-   La ruptura del núcleo del cometa aparentemente se produce cerca de perihelio, se devanece el brillo de la cabeza del cometa con un brillo máximo de magnitud visual -2 algunas horas antes del perihelio, a muy por debajo de la magnitud 1.

M. Knight, del Observatorio Lowell, encuentra que el cometa alcanzó su punto máximo alrededor de mag visual -2,0 a las 28,1 TU de noviembre, agregando que la característica más brillante en la coma del cometa se desvanece constantemente  después del perihelio a la magnitud 3,1 en 95″ (arcosegundos) de radio-apertura cuando el cometa reaparece por primera vez por detrás del disco de ocultación del coronógrafo SOHO el 28,92 de noviembre a la magnitud 6,5 el 29,98 de noviembre.

K. Battams (Naval Research Laboratory) escribe que basado en las más recientes imágenes de LASCO C3 (noviembre 30,912 TU), no hay núcleo visible o condensación central presente; lo que queda es algo muy difuso, en gran parte transparente para las estrellas de fondo y en franco desvanecimiento; parece que permanece básicamente una nube de polvo remanente del núcleo.

S. Nakano, Sumoto (Japón) escribe que midió la magnitud total del cometa con una abertura fotométrico de 27′ (arcominutos) de las imágenes de la cámara SOHO C3, para ver ls siguientes valores: Noviembre 29,383, 0,5; 29,755, 1,4; 30,013, 2,0; 30,496, 3,0; 30,883, 5,4.

2.-   Z. Sekanina, del Jet Propulsion Laboratory, relata lo siguiente: de la posición del límite o borde noreste de la cola en forma de abanico del cometa en tres imágenes tomadas con el C3 a bordo la nave espacial SOHO entre 0,7 y 1,9 días después del perihelio (29,46 a 30,66 TU de noviembre), él encontró que la producción de polvo del cometa terminó aproximadamente 3 horas antes del perihelio. Aunque este resultado sea preliminar, es improbable considerar que esto puede estar equivocado, porque los ángulos de posición de la emisión en el perihelio están desconectadas en las tres imágenes para los 14 – 22 grados, y para aquellas emisiones post-perihélicas todavía más. El pico de la “radiación-presión” derivadas de las longitudes angulares del límite o frontera de la cola (estimado en 1,8 – 2.5 grados) son aproximadamente 0,1 – 0,2 la aceleración de la gravedad solar, implicando la presencia de partículas clasificadas del orden del tamaño del micrón.

El tiempo estimado de la actividad terminada es consecuente con la ausencia de cualquier rasgo que podría ser interpretado como una condensación alrededor de un núcleo activo en las 20 y tanto imágenes tomadas por el coronógrafo C2 del SOHO durante noviembre. 28,8 – 29,0 TU (0,8 a 5,4 horas después del perihelio) y con el aspecto de una punta muy aguda (sustituyendo a la cabeza doblada) al final hacia el Sol del cometa en las imágenes C2 que comienzan aproximadamente 4 horas antes de perihelio y a continuación hasta su desaparición detrás del disco de ocultación (que permite cubrir el disco solar) alrededor del 28,74 TU de noviembre (o aproximadamente 50 minutos antes de perihelio).

El tiempo de la terminación de la actividad es aquí interpretado como el “final de la fragmentación del núcleo”, un proceso que probablemente haya comenzado poco antes un repentino aumento del brillo que alcanzó su punto máximo casi 12 hora antes de perihelio. Partículas finas de polvo liberadas antes del perihelio se movieron en órbitas hiperbólicas con distancias mayores a la del cometa en el perihelio, ayudando así a que éstas sobrevivan. En el límite del sur de la cola post-perihélica consiste en polvo expulsado durante el mejoramiento del brillo mostrado en el pre-perihelio. Sin embargo, la corriente de granos masivos expulsados es a muy grandes distancias heliocéntricas, que fueron claramente visibles a lo largo de la órbita del núcleo antes de perihelio (cf. El CBET 3722) y que terminaron desapareciendo totalmente. El polvo localizado dentro del abanico, entre ambos límites, fue liberado en tiempos intermedios, sobre todo durante los dos días anteriores al perihelio. Un fuerte avance del efecto de dispersión (ángulos de fase cerca de 120 – 130 grados) han moderado la tasa de desvanecimiento post-perihelio del cometa, pero sin piedad la poderosa ley de la inversa del cuadrada de la distancia hacen aumentar la distancia heliocéntrica y es necesariamente el factor dominante en la cercana desaparición gradual del cometa.

3.-   H. Boehnhardt, J. B. Vincent, C. Chifu, B. Inhester, N. Oklay, B. Podlipnik, C. Snodgrass, and C. Tubiana del Max Planck Institute for Solar System Research en Katlenburg-Lindau reportan que fueron analizados las dos estructuras difusas de la cola posteriores al perihelio, en imágenes obtenidas por el coronógrafo LASCO C3 entre 29,60 y 29,81 TU de noviembre.  La cola hacia el Sur, extendida hacia el a.p. (ángulo de posición) de 167 grados y a una distancia de 0,4 grados medida desde el pico central de brillo. La cola hacia el Este tiene un ángulo de la posición aproximada de 68 grados y se extiende por lo menos 1,2 grados de distancia.

Por simulaciones Finson-Probstein, la cola hacia el Este puede ser mejor interpretación como “causada por una liberación de polvo en aproximadamente 1 hora en el perihelio”.  El valor máximo beta en la cola hacia el Este alcanza valores de hasta 1,5, típico del grafito o granos metálicas de un radio de 0,1 micras. Se encuentran indicios para una continuación de la liberación de polvo similar después de las 2 horas post-perihelio. La cola más corta hacia el Sur puede ser vestigios de granos más pesados lanzado cerca de 1-2 días antes de pasaje por el perihelio. El material cometario difuso es notorio en la gama de los “a.p.” cubiertos por las dos colas de polvo. El patrón del modelo para las “synchrone” (bandas sincónicas = material emitido un mismo día del núcleo) para la cola hacia el Este no es óptimo, que esto puede indicar efectos secundarios en los granos de polvo involucrados.

(C) Copyright 2013 CBAT
2013 December 1                  (CBET 3731)              Daniel W. E. Green

http://www.cbat.eps.harvard.edu/iau/cbet/003700/CBET003731.txt