Ciencia en la superficie del cometa

Ciencia en la superficie del cometa

Moléculas complejas que podrían ser los bloques esenciales de la vida, el aumento y descenso diario de la temperatura, y una evaluación de las propiedades de la superficie y de la estructura interna del cometa son sólo algunos de los aspectos más destacados del primer análisis científico de los datos enviados por el módulo de aterrizaje Philae en noviembre pasado.

Philae descendiendo al Cometa 67P/C-G. Crédito: ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR

Descendiendo en el cometa 67/P. Crédito: ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR

Los primeros resultados de la primera serie de observaciones científicas de Philae del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko fueron publicados hoy en una edición especial de la revista Science. Los datos fueron obtenidos durante las siete horas que duró el descenso del módulo de aterrizaje hasta su primera toma de contacto con el sitio de aterrizaje Agilkia, que fue el inicio de una secuencia de experimentos predefinidos. Pero poco después del aterrizaje, se hizo evidente que Philae había rebotado, lo que originó que se tomaran una serie de medidas mientras el módulo de aterrizaje realizaba su vuelo de dos horas adicionales a unos 100 m por encima del cometa, antes de finalmente aterrizar en Abydos.

Se completó aproximadamente el 80% de la primera secuencia científica en las 64 horas posteriores a la separación y antes de que Philae cayera en hibernación, con la ventaja inesperada que los datos se recogieron en más de una ubicación, lo que permite comparaciones entre los sitios de aterrizaje.

La ciencia durante el vuelo

Después de la primera toma de contacto en Agilkia, los instrumentos de análisis de gas Ptolomeo y COSAC analizaron las muestras que entraron en el módulo de aterrizaje y determinaron la composición química del gas y del polvo del cometa, indicadores importantes de las materias primas presentes en el Sistema Solar temprano.

COSAC analizó muestras con sus tubos en la parte inferior del módulo de aterrizaje después del primer rebote, en las que predominan los ingredientes volátiles de partículas de polvo pobres en hielo. Esta primera “olfateada” reveló un conjunto de 16 compuestos orgánicos que comprende numerosos compuestos de carbono y ricos en nitrógeno, entre ellos cuatro compuestos – metil isocianato, acetona, propionaldehído y acetamida – que nunca antes se habían detectado en los cometas.

Primera secuencia científica de Philae. Crédito: ESA

Primera secuencia científica de Philae. Crédito: ESA

Al mismo tiempo, Tolomeo obtuvo muestras del gas ambiente con sus tubos en la parte superior del módulo de aterrizaje y detectó los principales componentes de los gases de la coma – vapor de agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono, junto con cantidades más pequeñas de compuestos orgánicos de carbono, incluyendo formaldehído.

Es importante destacar que algunos de estos compuestos detectados por Ptolomeo y COSAC desempeñan un papel clave en la síntesis prebiótica de aminoácidos, azúcares y nucleobases: los ingredientes para la vida. Por ejemplo, el formaldehído está implicado en la formación de la ribosa, presente en moléculas como el ADN.

La existencia de este tipo de moléculas complejas en un cometa, una reliquia de los inicios del Sistema Solar, implica que los procesos químicos que funcionaron en esa fase podrían haber jugado un papel clave en promover la formación del material prebiótico.

La comparación de los sitios de aterrizaje

Gracias a las imágenes tomadas por ROLIS en el descenso en Agilkia y a las imágenes tomadas por CIVA en Abydos, se pudo hacer una comparación visual de la topografía de estos dos lugares.

Imagen 3D de ROLIS de un bloque grande en Agilkia .Crédito: ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR

Imagen 3D de ROLIS de un bloque grande en Agilkia .Crédito: ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR

Las imágenes de ROLIS tomadas poco antes de la primera toma de contacto revelaron una superficie que comprende bloques de tamaño cercano a un metro de diversas formas, grueso regolito con granos de entre 10 y 50 cms. y gránulos de menos de 10 cms. de ancho.

El regolito en Agilkia se cree que se extiende a una profundidad de 2 ms. en algunos lugares, pero en lo que permite la resolución de las imágenes, parece no haber depósitos de polvo de grano fino.

La roca más grande en el campo de visión de ROLIS mide unos 5 ms. de altura, con una estructura peculiar llena de baches y líneas de fractura corriendo a través de ella, lo que sugiere fuerzas erosivas trabajando para fragmentar las rocas del cometa en pedazos más pequeños.

La roca también tiene una “cola” cónica de escombros detrás de ella, similar a otras que se ven en las imágenes tomadas por Rosetta desde órbita, produciendo pistas sobre cómo las partículas levantadas de una parte de la superficie por la erosión se depositan en otros lugares.

A más de un kilómetro de distancia, en Abydos, no sólo las imágenes tomadas por las siete microcámaras de CIVA revelan detalles en el terreno circundante a escala milimétrica, sino que también ayudaron a descifrar la orientación de Philae.

Variaciones del brillo de la superficie del cometa en Abydos. Crédito: ESA/Rosetta/Philae/CIVA

Variaciones del brillo de la superficie del cometa en Abydos. Crédito: ESA/Rosetta/Philae/CIVA

El módulo de aterrizaje está en ángulo contra un acantilado que está a aproximadamente 1 m. del lado abierto, como un “balcón”, de Philae. Las imágenes estéreo muestran la topografía hasta 7 ms. de distancia, y una cámara apuntando hacia cielo abierto.

Las imágenes revelan fracturas en las paredes de los acantilados del cometa que son omnipresen-tes en todas las escalas. Es importante destacar que el material alrededor de Philae está dominado por aglomerados oscuros, tal vez comprendiendo granos ricos en materia orgánica. Las manchas brillantes probablemente representan diferencias en la composición mineral e, incluso, pueden apuntar a materiales ricos en hielo.

Desde la superficie hasta el interior

El conjunto de instrumentos MUPUS proporciona una idea de las propiedades físicas de Abydos. Su penetrante ‘martillo’ mostró que las muestras de la superficie y del subsuelo son sustancialmente más duras que en Agilkia, como se infiere a partir del análisis mecánico del primer aterrizaje. Los resultados apuntan a una fina capa de polvo de menos de 3 cms. de espesor que cubre una mezcla mucho más dura y compactada de polvo y hielo en Abydos. En Agilkia, esta capa más dura podría existir a una mayor profundidad que la encontrada por Philae.

Investigaciones de MUPUS en Abydos. Crédito: Spacecraft graphic: ESA/ATG medialab; data from Spohn et al. (2015).

Investigaciones de MUPUS en Abydos. Crédito: Spacecraft graphic: ESA/ATG medialab; data from Spohn et al. (2015).

El sensor térmico MUPUS, en el balcón de Philae, reveló una variación en la temperatura local de entre aproximadamente -180 ° C y -145 ° C, en sintonía con el día de 12,4 horas del cometa. La inercia térmica que implica el rápido aumentos y descensos de temperatura medidos también es indicio de una fina capa de polvo encima de una corteza compactada de polvo y hielo.

Más abajo de la superficie, CONSERT proporcionó valiosa información relativa a la estructura interior del cometa, transmitiendo ondas de radio a través del núcleo entre el módulo de aterrizaje y el orbitador. Los resultados muestran que el lóbulo pequeño del cometa es consistente con un mezcla muy poco compactada (porosidad 75-85%) de polvo y de hielo (relación polvo-hielo por volumen: 0.4-2.6), bastante homogénea a escala de decenas de metros.

CONSERT sondea el núcleo del cometa 67P / C-G. ESA crédito / Rosetta / Philae / CONSERT

CONSERT sondea el núcleo del cometa 67P / C-G. ESA crédito / Rosetta / Philae / CONSERT

Además, se utilizó a CONSERT para ayudar a triangular la ubicación de Philae en la superficie, con una precisión de ajuste que comprende una zona de entre 21 y 34 ms.

Elipse más probable para la búsqueda de Philae. Crédito: ESA/Rosetta/Philae/CONSERT

Elipse más probable para la búsqueda de Philae. Crédito: ESA/Rosetta/Philae/CONSERT

“En su conjunto, estas primeras medidas pioneras realizadas en la superficie de un cometa están cambiando profundamente nuestra visión de éstos mundos y continúan moldeando nuestra impresión de la historia del Sistema Solar “, dice Jean-Pierre Bibring, uno de los científicos principales del equipo del módulo de aterrizaje y del equipo del instrumento CIVA en el IAS de Orsay, Francia.

“La reactivación también nos permitiría completar la caracterización elemental, isotópica y molecular del material del cometa, en particular de sus fases refractarias, por APXS, CIVA-M, Ptolomeo y COSAC “.

“Al haberse reanudado el contacto con Philae a mediados de junio, todavía esperamos que pueda ser reactivado para continuar esta emocionante aventura, con la oportunidad de lograr más mediciones científicas y nuevas imágenes que nos puedan mostrar cambios en la superficie o cambios en la posición de Philae desde que aterrizó hace más de ocho meses “, dice Stephan Ulamec, administrador del DLR´s Lander.

“Estas observaciones en terreno la verdad en un par de lugares de anclaje las extensas mediciones remotas realizadas por Rosetta, cubriendo desde arriba todo el cometa en el último año “, dice Nicolas Altobelli, científico del proyecto Rosetta de la ESA.

“Con el perihelio acercándose rápidamente, estamos ocupados en el control de la actividad del cometa desde una distancia segura y buscando cualquier cambio en las características de la superficie, y esperamos que Philae será capaz de enviar informes complementarios desde su actual ubicación”.


Fuente: http://sci.esa.int/rosetta/56250-science-on-the-surface-of-a-comet/

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

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Acerca de Luis Mansilla

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

Publicado el 05/08/2015 en Análisis de la superficie cometaria, Philae activo !!!, Philae en el 67P y etiquetado en , . Guarda el enlace permanente. Comentarios desactivados en Ciencia en la superficie del cometa.

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