Tras los escombros del 67P/C-G

ROSETTA rastrea escombros alrededor del cometa 67/P Churyumov-Gerasimenko

Basado en los artículos “Orbital elements of material surrounding comet 67P/Churyumov-Gerasimenko,” de B. Davidsson et al,y “Search for satellites near comet 67P/Churyumov-Gerasimenko using Rosetta/OSIRIS images,”, por l . Bertini et al, ambos aceptados para su publicación en “Astronomy and Astrophysics”.

Trabajo de Traducción de Alberto Anunziato (Paraná, Entre Rios, Argentina) Colaborador de la Sección Cometas de la LIADA

Desde su aproximación y llegada al cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, Rosetta ha estado investigando el núcleo y sus alrededores con varios instrumentos y técnicas. Un área clave es el estudio de granos de polvo y otros objetos en el vecindario del cometa.

A principios de este año, un análisis de las mediciones del instrumento GIADA (Grain Impact Analyzer and Dust Accumulator) y las imágenes de la cámara OSIRIS detectaron cientos de granos individuales, sujetos por la gravedad del cometa o expulsados de su campo de atracción, incluyendo granos pequeños y fragmentos mucho más grandes, con tamaños que van desde unos pocos centímetros hasta dos metros. La misión EPOXI de la NASA detectó fragmentos de un tamaño de hasta cuatro metros alrededor del cometa 103P / Hartley 2, después del sobrevuelo de este cometa en 2010.

Un nuevo estudio, basado en imágenes OSIRIS, retomó estas detecciones anteriores de fragmentos cometarios, usando observaciones minuciosas para realizar un estudio dinámico y determinar, por primera vez, las órbitas de cuatro fragmentos de escombros, el mayor de ellos de medio metro de tamaño, en órbita alrededor de 67P / CG.

“Los estudios anteriores se basaron en un puñado de imágenes de un campo determinado, y esto fue suficiente para detectar trozos de material y decir que se están moviendo. Sin embargo, para determinar sus trayectorias y demostrar si están verdaderamente ligados al cometa, tenemos docenas de imágenes tomadas durante un período prolongado de tiempo “, explica Björn Davidsson, un científico del equipo de OSIRIS de la Universidad de Uppsala, Suecia, y autor principal del artículo que informó los nuevos resultados.

Un mosaico de cuatro imágenes del cometa 67P / CG, utilizando imágenes tomadas el 10 de septiembre. Créditos: ESA / Rosetta / NavCam.

 

Para seguir el movimiento de los escombros del cometa con gran detalle, los científicos monitorearon un sector del cielo con la cámara de gran angular de OSIRIS (WAC), que tiene un campo de visión de 12 x 12 grados – más de 700 veces el área de la Luna llena vista desde la Tierra. Observando durante un intervalo de treinta minutos el 10 de septiembre de 2014, se obtuvieron 30 imágenes, una cada minuto, con una exposición de 10,2 segundos cada una.

Por cierto, estas observaciones se realizaron sólo unas horas antes de la maniobra que pondría a la sonda en su primera órbita sujeta a la gravedad del cometa. En ese momento, Rosetta estaba a 30 kms. del centro del cometa.

Cuando Davidsson y sus colaboradores inspeccionaron las imágenes, identificaron cuatro pedazos de escombros, con tamaños que oscilaban entre los 15 y los 50 centímetros, avanzando sobre el fondo estelar en la secuencia de imágenes. Los trozos parecían moverse muy lentamente, con velocidades de unas pocas decenas de centímetros por segundo, y se encontraban a distancias entre 4 y 17 kilómetros del cometa.

“Esta es la primera vez que pudimos determinar las órbitas individuales de tales piezas de escombros alrededor de un cometa. Esta información es muy importante para estudiar su origen y está ayudando a entender los procesos de pérdida de masa de los cometas”, dice Davidsson.

Parece que algunos de estos escombros han acompañado al núcleo de 67P / CG por un buen tiempo. De hecho, tres de estas piezas parecían estar ligadas a la gravedad del cometa, moviéndose en órbitas elípticas, de acuerdo con lo que los científicos esperaban. Sin embargo, las trayectorias de los granos durante el seguimiento a largo de 30 minutos eran demasiado cortas como para permitir una determinación precisa de sus órbitas, lo que no puede excluir que estos tres trozos tengan, en realidad, orbitas hiperbólicas no ligadas al núcleo.

En cuanto a su origen, los trozos pueden remontarse a la última vez que el cometa alcanzó su punto más cercano al Sol, el paso por el perihelio en 2009, cuando fueron expulsados ​​del núcleo por muy fuertes procesos de sublimación. Pero ya que el arrastre de gas no fue suficiente para liberarlos de la gravedad del núcleo, permanecieron en el dominio del cometa en vez de dispersarse por el espacio.

“Este estudio demuestra que los cometas pueden expulsar grandes trozos de material y que estos también pueden permanecer unidos durante largos períodos de tiempo mientras el cometa gira alrededor del Sol”, dice Davidsson.

Por otro lado, una de las piezas de escombros sigue, sin dudas, una trayectoria hiperbólica que la apartará de las cercanías del cometa.

La trayectoria del fragmento no ligado (identificado con la letra “B” en el artículo) encontrado alrededor del cometa 67P / CG. El fragmento se observa moviéndose en el fondo de estrellas fijas. Esta secuencia muestra diez imágenes consecutivas tomadas con la cámara de gran angular de OSIRIS (WAC) el 10 de septiembre de 2014.

Las imágenes abarcan 1,9 x 2,1 grados y muestran una parte del campo de visión completo de WAC. Cada imagen fue tomada con una exposición de 10,2 segundos, con 60 segundos de separación entre cada exposición. Fuentes puntuales de luz transitorias son también visibles, probablemente debidas a rayos cósmicos, mientras que las largas rayas visibles en ciertos frames son causadas ​​por los granos de polvo que se encontraban cerca de Rosetta durante la exposición.

Crédito: ESA / Rosetta / MPS para OSIRIS equipo MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / AIF

 

“La trayectoria hiperbólica del cuarto fragmento fue una sorpresa: sugiere que la nube de escombros a la que los objetos pertenecen, ligada al cometa desde su último perihelio, ya había empezado a disolverse en septiembre de 2014, cuando el cometa estaba a 3,4 UA (alrededor 500.000.000 kilómetros) del Sol “, añade. Esto es probablemente el resultado de una mayor actividad, causando liberación de gases desde el núcleo y empujando al fragmento fuera del campo gravitatorio del cometa.

Uno de los tres fragmentos vinculados al núcleo también tiene una trayectoria interesante, que parece cruzar el núcleo del cometa, dando a entender que podría haber sido expulsado poco antes de las observaciones. Esta posibilidad es tan intrigante como desconcertante, ya que el cometa se encontraba todavía a mucha distancia del Sol como para que su luz generara la suficiente sublimación y liberara un fragmento tan grande de material desde la superficie del núcleo.

Desde de septiembre del año pasado se han obtenido más conjuntos de imágenes similares y se las está analizando para identificar y estudiar las trayectorias de otros fragmentos a medida que el cometa se acerca cada vez más al Sol. Sin embargo, será prácticamente imposible recuperar e identificar los mismos fragmentos en las imágenes posteriores.

En lo que se refiere a Rosetta, los trozos de material cometario detectados por Davidsson y sus colegas son demasiado escasos como para representar algún peligro para las operaciones de la nave. Pero ¿qué pasa con fragmentos mucho más grandes de material cometario, de varias decenas de metros de diámetro? Estos satélites se han detectado alrededor de muchos asteroides y otros cuerpos menores del sistema solar. ¿Hay alguna evidencia de ‘compañeros’ similares del cometa 67P / CG?

Ivano Bertini, de la Universidad de Padua, Italia, dirigió un estudio para buscar este tipo de satélites alrededor del cometa, reportando sus resultados en otro artículo a publicarse en “Astronomy and Astrophysics”. El equipo utilizó imágenes que fueron tomadas con la cámara de abertura estrecha OSIRIS (NAC) en julio de 2014, antes de la llegada al cometa, para inspeccionar los alrededores del cometa a gran escala y en alta resolución.

Después de un cuidadoso examen de estas imágenes, los científicos no encontraron evidencia de satélites alrededor de 67P / CG. Los límites superiores establecidos por estas mediciones indican que no se encontraron fragmentos de más de seis metros a una distancia de 20 kilómetros del núcleo, y ninguno más grande de un metro a distancias entre 20 y 110 kilómetros del núcleo. Si se hubiera encontrado un satélite de grandes dimensiones se hubiera obtenido información adicional para conocer la formación de este cuerpo de forma tan curiosa. Sin embargo, el análisis de Bertini y sus colaboradores no excluye la posibilidad de que el 67P / CG podría haber tenido un compañero de ese tipo en el pasado, que podría haberse perdido en los azarosos acontecimientos que caracterizan la vida de un cometa.

Fuente: http://blogs.esa.int/rosetta/2015/06/19/rosetta-tracks-debris-around-comet/

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Acerca de Luis Mansilla

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

Publicado el 05/07/2015 en Actividad cometaria, Actividad en el 67P/C-G, Análisis de la coma cometaria y etiquetado en , , . Guarda el enlace permanente. Comentarios desactivados en Tras los escombros del 67P/C-G.

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