Por qué los cometas son como una crema helada frita.

Por qué los cometas son como una crema helada frita.
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– El estudio de la composición del cometa ayuda a explicar cómo la Tierra primitiva pudo haber recibido agua y compuestos orgánicos.
– Una nueva investigación – utiliza “Himalaya”, un instrumento similar a una gran nevera o freezer.
Los astrónomos trabajando con hielo y compuestos orgánicos en el laboratorio, pueden haber descubierto por qué los cometas están encerradas en una corteza exterior dura.
Utilizando un instrumento similar a un gran enfriador, apodado Himalaya, los investigadores muestran que mullido hielo presente en la superficie de un cometa podría cristalizar y endurecerse en la cabeza del cometa mientras se mueve hacia el Sol y se calienta. Como los cristales de hielo de agua son cada vez más densos y más ordenados, y otras moléculas que contienen carbono serían expulsadas a la superficie del cometa. El resultado es una corteza crujiente espolvoreada con polvo orgánico.
“Un cometa es como helado frito”, dijo Murthy Gudipati del JPL de la NASA, autor de un estudio reciente que aparece en The Journal of Physical Chemistry. “La corteza está hecho de hielo cristalino, mientras que el interior es más frío y más poroso. Los materiales orgánicos son como una capa final de chocolate en la parte superior de esta”.
El autor principal del estudio es Antti Lignell, becario postdoctoral en el Instituto Tecnológico de California, quien trabajó anteriormente con Gudipati en el JPL. Los investigadores ya sabían que los cometas tienen interiores suaves y cortezas aparentemente difíciles. Nave espacial Deep Impact de la NASA y Rosetta de la Agencia Espacial Europea ambos inspeccionan los cometas de cerca, encontrando evidencia de interiores suaves y porosos. En noviembre pasado, la sonda Philae del Rosetta rebotó en un aterrizaje accidentado en la superficie de 67P/Churyumov-Gerasimenko, confirmando que los cometas tienen una superficie dura. Las capas negras, que vemos como hollín en los cometas, son compuestas de moléculas orgánicas y de polvo; también esto había sido visto en las anteriores misiones.
Pero la composición exacta de la corteza – y cómo se forma – es incierta.
En el nuevo estudio, los investigadores trabajaron en un laboratorio terrestre para armar un modelo de cristalización de la corteza del cometa. Los experimentos comenzaron con hielo amorfo o poroso, – una composición propuesta para los más fríos cometas y de las lunas heladas. En este estado, las moléculas de vapor de agua son congelado a temperaturas extremadamente frías de alrededor 30 Kelvin (243 grados bajo cero o -405 grados Fahrenheit), como una especie de Han Solo en la película “El Imperio Contraataca” de Star Wars.
Estados desordenados se conservan: las moléculas de agua se mezclan caprichosamente con otras moléculas, tales como la materia orgánica y permanece congeladas en ese estado. El hielo amorfo es como el algodón de azúcar, explica Gudipati: ligero y esponjoso y lleno de bolsas de espacio.
En la Tierra, todo el hielo está en la forma cristalina. No existe suficientemente frío como para formar hielo amorfo en nuestro planeta. Incluso un puñado de nieve suelta es de forma cristalina, pero contiene cristales de hielo mucho más pequeños que aquellos en los copos de nieve.
Gudipati y Lignell utilizan su instrumento “criostato” (criogénia) para calentar lentamente sus mezclas de hielo amorfo de Kelvin de 30 a 150 Kelvin (123 grados bajo cero o – 190 grados Fahrenheit), imitando las condiciones que experimentaría un cometa cuando viaja hacia el Sol. El hielo había sido infundido o implantado con un tipo de compuestos orgánicos, llamados hidrocarburos aromáticos policíclicos, o PAHs, que se ven por todas partes del espacio profundo.
Los resultados fueron una sorpresa.
“los PAHs pegadas y fueron expulsados del hielo anfitrión cuando se cristalizó. Esta puede ser la primera observación de un agrupamiento de moléculas debido a una transición de fase de hielo, y esto ciertamente tiene muchas consecuencias importantes para la química y la física de hielo”, dijo Lignell.
Con PAHs expulsado de las mezclas de hielo, las moléculas de agua tenían espacio necesario para vincularse y formar las estructuras más apretadas de hielo cristalino.
“Lo que vimos en el laboratorio – fue una corteza cristalina con productos orgánicos en la parte superior – coincide con lo que se ha sugerido a partir de las observaciones en el espacio”, dijo Gudipati. Helado de crema frito es realmente la analogía perfecta, porque el interior de los cometas aún debe ser muy frío y un contenido mucho más poroso, con hielo amorfo”.
La composición de los cometas es importante para entender cómo podrían haber entregado su agua y sustancias orgánicas en nuestro naciente Tierra, burbujeante y caliente. Los nuevos resultados de la misión Rosetta muestran que los asteroides pudieron haber sido los principales portadores de los ingredientes de la vida; sin embargo, el debate está en curso y los cometas pueden haber desempeñado un papel en esto. Para Gudipati, los cometas son cápsulas que contienen pistas no sólo de la historia de nuestro planeta, pero también en el nacimiento de nuestro sistema solar todo.
“Es hermoso pensar en lo lejos que hemos llegado en nuestra comprensión de los cometas. Las futuras misiones serán diseñadas para traer muestras frías de los núcleos cometarios de regreso a la Tierra y esto nos permita desentrañar plenamente sus secretos”.

Whitney Clavin
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.

Fuente:
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4480&utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=NASAJPL&utm_content=daily20150210

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Acerca de Luis Mansilla

Espacio dedicado al estudio y observación de estos Cuerpos Menores del Sistema Solar.

Publicado el 11/02/2015 en Comet News, cometas, comets, Estudios del 67P, Noticias cometarias y etiquetado en , . Guarda el enlace permanente. Comentarios desactivados en Por qué los cometas son como una crema helada frita..

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