Archivo de la categoría: 67P/Churyumov-Gerasimenko

“El eslabón perdido”

La misión a un cometa revela el ‘eslabón perdido’ en la formación de planetas

por Amelia Ortiz · Publicada 26 octubre, 2017 ·
26/10/2017 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


Representación esquemática de la superficie porosa del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Se asume que los guijarros del cometa consisten en una mezcla de hielo y polvo (esferas de color azul claro) y sólo las capas superiores, que se hallan directamente expuestas al Sol, carecen de hielo (esferas gris oscuro). Crédito: Maya Krause, TU Braunschweig.

Un estudio dirigido por Jürgen Blum (Technische Universität Braunschweig) ha analizado datos de la histórica misión Rosetta, desvelando cómo el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko se formó hace más de 4 500 millones de años. Comprender la evolución de nuestro Sistema Solar y de sus planetas era uno de los mayores objetivos de la misión Rosetta en este cometa.

El cometa 67P está compuesto por ‘guijarros de polvo’ con tamaños de entre milímetros y centímetros. “Nuestros resultados demuestran que uno solo de los modelos de formación de cuerpos sólidos grandes en el sistema solar joven puede ser el correcto para 67P. Según este modelo de formación, las ‘guijarros de polvo’ se concentran tanto debido a una inestabilidad en la nebulosa solar que sus fuerzas gravitatorias conjuntas hacen que acaben colapsando”, explica Blum.

Este proceso corresponde al ‘eslabón perdido’ entre la formación bien conocida de ‘guijarros de polvo’ (formadas en la nebulosa solar por colisiones entre partículas de hielo y de polvo que se pegan entre sí) y la acreción gravitatoria de planetesimales en planetas, sobre la que han reflexionado los científicos durante años.

“Aunque suena muy dramático”, continúa Blum, “es en realidad un proceso suave en el que los aglomerados de polvo no son destruidos sino que se combinan en un cuerpo más grande con atracción gravitatoria todavía mayor; la acumulación de aglomerados de polvo en un cuerpo coherente es virtualmente el nacimiento de un cometa”. Debido a la masa relativamente pequeña del cometa 67P, los guijarros han sobrevivido intactos hasta la actualidad, permitiendo a los científicos confirmar la hipótesis por primera vez.

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Chorros de polvo exclusivos detectados en el 67P

La nave Rosetta registró la erupción de chorros de polvo en 67P/Chruyumov-Gerasimenko

por Amelia Ortiz · Publicada 26 octubre, 2017 ·
26/10/2017 de Max Planck Institute for Solar System Research / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


La cámara de gran campo OSIRIS de Rosetta capta el momento en que se produce la erupción de un chorro de gas y polvo, el 12 de marzo de 2015. Crédito: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

Los impresionantes chorros de polvo que los cometas emiten al espacio durante su viaje alrededor del Sol no son producidos solamente por la sublimación de agua congelada. Según un estudio nuevo, otros escenarios posibles incluyen la liberación de gas presurizado almacenado bajo la superficie o la conversión de un tipo de agua congelada en otro energéticamente más favorable.

Cuando el Sol amaneció sobre la región de Imhotep del cometa de Rosetta el 3 de julio de 2016, todo estaba donde debía: a medida que la superficie se calentaba y empezaba a emitir polvo al espacio, la trayectoria de Rosetta condujo la sonda justo a través de la nube. Al mismo tiempo, el campo de visión del sistema de la cámara científica OSIRIS se dirigió, por casualidad, precisamente hacia la región de la superficie del cometa en la que se originó la emisión. Un total de cinco instrumentos de la sonda lograron documentar el fenómeno durante las horas siguientes.

“Fue un asombroso golpe de suerte. Es imposible planear algo como esto”, comenta Jessica Agarwal (MPS). Después de todo, las erupciones de polvo aparecen normalmente sin aviso previo. Por tanto, la mayoría de los eventos como éste observados por Rosetta durante sus más de dos años de estancia en el cometa, habían podido ser registrados solo con un instrumento desde lejos. En los casos raros en que Rosetta atravesó por casualidad el chorro de polvo, no se tomaron imágenes del lugar clave en la superficie del cometa. “A partir de los extensos datos medidos el 3 de julio de 2016, hemos conseguido reconstruir el progreso y características de la erupción con más detalle que nunca”, explica Agarwal.

En general, los científicos asumen que los gases congelados en la superficie de un cometa, como el agua, son responsables de la producción de polvo. Sin embargo, el estudio actual demuestra que este proceso solo no puede explicar lo que ocurrió el 3 de julio. Con una producción de aproximadamente 18 kg por segundo, el chorro fue mucho más polvoriento de lo predicho por los modelos convencionales. Es concebible, por ejemplo, que bajo la superficie del cometa existan cavidades llenas de gas comprimido. Al amanecer, la radiación calienta la superficie que tienen encima, aparecen fracturas y el gas escapa. O bien existen bajo la superficie depósitos de hielo amorfo, que se transforma en hielo cristalino, un estado energéticamente más favorable, y al hacerlo libera energía.

[Fuente]

Detectan freón 40 en el espacio

ALMA y Rosetta detectan freón 40 en el espacio
No hay posibilidades de que esta molécula sea un marcador biológico

2 de Octubre de 2017 – eso1732es — Comunicado científico

Observaciones realizadas con ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) y la misión Rosetta de la ESA, han revelado la presencia del organohalógeno freón 40 en el gas que hay en el entorno tanto de una estrella joven como de un cometa. En la Tierra, los organohalógenos se forman por procesos orgánicos, pero esta es la primera vez que se detectan en el espacio interestelar. Este descubrimiento sugiere que los organohalógenos pueden no ser, tal y como se había especulado, buenos marcadores de la vida, pero sí pueden ser importantes componentes del material a partir del cual se forman los planetas. Este resultado, que aparece en la revista Nature Astronomy, pone de relieve el desafío de encontrar moléculas que puedan indicar la presencia de vida más allá de la Tierra.

Utilizando datos captados por ALMA, en Chile, y por el instrumento de ROSINA de la misión Rosetta de la ESA, un equipo de astrónomos ha detectado rastros débiles del compuesto químico freón 40 (CH3Cl, también conocido como cloruro de metilo y clorometano) alrededor del sistema estelar infantil IRAS 16293-2422 [1] -a unos 400 años luz de distancia- y del famoso cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G), en nuestro propio Sistema Solar. La nueva observación de ALMA es la primera detección de un organohalogenado en el espacio interestelar [2].

Los organohalógenos son halógenos, como el cloro y el flúor, enlazados con carbono y, a veces, otros elementos. En la Tierra, estos compuestos se crean por algunos procesos biológicos —en organismos que van desde los seres humanos a los hongos— así como por procesos industriales como la producción de tintes y medicamentos [3].

Este nuevo descubrimiento de uno de estos compuestos, el freón 40, en lugares que deben ser anteriores al origen de la vida, puede interpretarse como una decepción, ya que investigaciones anteriores habían sugerido que estas moléculas podrían indicar la presencia de vida.

“Encontrar el organohalogenado freón 40 cerca de estas estrellas jóvenes de tipo solar fue sorprendente”, afirma Edith Fayolle, investigadora del centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, en Cambridge (Massachusetts, EE.UU.) y autora principal del nuevo trabajo. “Simplemente, no predijimos su formación y nos sorprendió encontrarlo en tales concentraciones. Ahora está claro que estas moléculas se forman fácilmente en los viveros estelares, proporcionando importante información sobre la evolución química de los sistemas planetarios, incluyendo el nuestro propio”.

Hasta ahora se conocen más de 3000 exoplanetas, pero la investigación en este campo ha ido más allá de la detección de planetas, extendiéndose a la búsqueda de marcadores químicos que indiquen la posible presencia de vida. Un paso fundamental es determinar qué moléculas podrían indicar esa presencia de vida, pero establecer marcadores fiables sigue siendo un proceso complicado.

“El descubrimiento de ALMA de organohalógenos en el medio interestelar también nos dice algo acerca de las condiciones iniciales para la química orgánica en los planetas. Esta química es un paso importante hacia los orígenes de la vida”, añade Karin Öberg, coautora del estudio. “Basándonos en nuestro descubrimiento, es probables que los organohalógenos sean un componente de la denominada ‘sopa primordial’, tanto en la Tierra joven como en los nacientes exoplanetas rocosos”.

Esto sugiere que los astrónomos pueden haber seguido un camino equivocado; en lugar de indicar la presencia de vida existente, los organohalógenos puede ser un elemento importante en la química del origen de la vida, esa de la que aún sabemos tan poco.

El coautor Jes Jørgensen, del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, agrega: “Este resultado demuestra el poder de ALMA para detectar moléculas de interés astrobiológico en estrellas jóvenes a escalas en las que se pueden estar formando planetas. Previamente, con ALMA hemos detectado azúcares simples y precursores de aminoácidos alrededor de distintas estrellas. El descubrimiento adicional del freón 40 alrededor del cometa 67 P/C-G fortalece los vínculos entre la química pre-biológica de protoestrellas distantes y nuestro propio Sistema Solar”.

Los astrónomos también compararon las cantidades relativas de freón 40 que contienen diferentes isótopos de carbono en el sistema estelar joven y en el cometa y encontraron abundancias similares. Esto apoya la idea de que un joven sistema planetario puede heredar la composición química de su nube de formación estelar parental y abre la posibilidad de que los organohalógenos podrían llegar a los planetas de sistemas jóvenes durante la formación planetaria o a través de impactos de cometas.

“Nuestros resultados muestran que todavía tenemos mucho que aprender sobre la formación de los organohalógenos”, concluye Fayolle. “Será necesario llevar a cabo búsquedas adicionales de organohalógenos alrededor de otras protoestrellas y cometas para encontrar la respuesta”.
Notas

[1] Esta protoestrella es un sistema estelar binario rodeado de una nube molecular en la región de formación estelar Rho Ophiuchi, lo que la convierte en un objetivo excelente para la observación milimétrica/submilimétrica de ALMA.

[2] Los datos utilizados fueron del sondeo PILS (ALMA Protostellar Interferometric Line Survey (PILS). El objetivo de este sondeo es mapear la complejidad química de IRAS 16293-2422 obteniendo imágenes de todos los rangos de longitud de onda cubiertos por ALMA a escalas muy pequeñas, equivalentes al tamaño del Sistema Solar.

[3] El freón era ampliamente utilizado como refrigerante (de ahí el nombre), pero ahora está prohibido, ya que tiene un efecto destructivo sobre la capa de ozono protectora de la tierra.

[Fuente]

67P/C-G: Colapso en acantilado

El colapso de un acantilado revela el interior del cometa 67P

por Amelia Ortiz · Publicada 22 marzo, 2017 .
22/3/2017 de ESA / Nature Astronomy


Imagen 3D del acantilado de Aswan antes y después de su colapso. Inicialmente se observó que el acantilado tenía una fractura de 70 m de longitud y 1 m de ancho, separando un bloque colgante de 12 m. Tras el colapso se observa material brillante, prístino, en la pared del acantilado, con escombros nuevos al pie del mismo. Crédito: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; F. Scholten & F. Preusker.

Científicos de Rosetta han encontrado la primera conexión firme entre una emisión de polvo y gas y el colapso de un acantilado prominente que, a su vez, ha dejado al descubierto el prístino interior helado del cometa.

Durante la misión de dos años de Rosetta en el cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko se han observado frecuentes  explosiones repentinas y de corta duración. Aunque la causa precisa ha sido objeto de mucho debate, las emisiones parecen apuntar al colapso de superficies débiles y erosionadas, con la contribución de material volátil que queda repentinamente al descubierto y se calienta. Ahora los científicos han establecido la primera conexión definitiva entre  una explosión y el derrumbe de la cara de un acantilado, lo que nos ayudará a comprender las fuerzas que controlan estos sucesos.

Las primeras imágenes de cerca del cometa, tonadas en septiembre de 2014, revelaron una fractura de 70m de largo y 1 m de ancho sobre el borde del acantilado llamado Aswan, en la región de Seth del cometa, en su lóbulo grande. Durante el transcurso del año siguiente, mientras el cometa se acercaba al Sol a lo largo de su órbita, el ritmo al que los hielos enterrados se evaporaban y arrastraban polvo al espacio fue creciendo. Emisiones esporádicas y breves de polvo y gas señalaban esta actividad subterránea.

Una de estas explosiones fue captada por la cámara de navegación de Rosetta el 10 de julio de 2015, que podría ser relacionada con una porción de la superficie del cometa que incluye la región de Seth. La siguiente ocasión en que se observó el acantilado de Aswan, cinco días después, se halló un borde brillante y afilado en el lugar donde previamente se había identificado la fractura, junto con muchas rocas de varios metros, de tamaño, al pie del acantilado de 134 m de altura. “La última vez que vimos la fractura intacta fue el 4 de julio y en ausencia de otra explosión que fuera registrada en el periodo de diez días siguiente, ésta es la prueba más sólida que tenemos de que la explosión observada estaba directamente relacionada con el colapso del acantilado”, explica Maurizio Pajola, director del estudio.

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Un antes y un después en el 67P/C-G

Antes y después: cambios únicos observados en el cometa de Rosetta

por Amelia Ortiz · Publicada 22 marzo, 2017 ·
22/3/2017 de ESA /Science

Ejemplos de los diferentes cambios identificados en imágenes de alta resolución del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko durante más de dos años de monitorizado por la nave espacial Rosetta de la ESA. Las posiciones aproximadas de cada estructura han sido marcadas en las imágenes centrales de contexto. También se indican las fechas de las imágenes de “antes” y “después”. La orientación y resolución entre las parejas de imágenes puede cambiar, por lo que en cada imagen un conjunto de flechas señalan la posición de los cambios. Crédito: imágenes centrales de ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA 3.0 IGO;todas las demás imágenes de ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

Fracturas que crecen, acantilados que se derrumban, rocas que ruedan y material que se desplaza enterrando algunas estructuras de la superficie y exhumando otras; estos son algunos de los notables  cambios documentados durante la misión de Rosetta. Un estudio publicado hoy en Science resume los tipos de cambios en la superficie observados durante los dos años que Rosetta ha pasado junto al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.  Se observan diferencias notables antes y después del periodo más activo del cometa (el perihelio) cuando alcanzó el punto de acercamiento máximo al Sol a lo largo de su órbita.

“Monitorizar contiuamente el cometa mientras cruzaba el Sistema Solar interior nos ha proporcionado una mirada sin precedentes a cómo cambian los cometas cuando viajan cerca del Sol, pero también lo rápido que tienen lugar estos cambios”, explica Ramy El-Maarry. Las alteraciones, ya fueran relacionadas con fenómenos transitorios o de más larga duración, están relacionadas con diferentes procesos geológicos: erosión in situ, sublimación de hielo de agua y tensiones mecánicas debidas al giro del cometa.

La erosión in situ se produce por todo el cometa: los materiales consolidados son debilitados, por ejemplo, por los ciclos de calentamiento y enfriamiento diarios o debidos a la sucesión de las estaciones, causando su fragmentación. Esto, combinado con el calentamiento de hielos subterráneos, puede producir la emisión de gas, lo que puede acabar produciendo el colapso repentino de las paredes de acantilados, algo de lo que se han encontrado pruebas en varios lugares del cometa.

Un proceso completamente diferente se piensa que es el responsable de una fractura de 500 m de longitud, descubierta en agosto de 2014, en el cuello del cometa, en la región de Anuket, y que había crecido 30 m más en diciembre de 2014. Esto está relacionado con el ritmo de giro creciente al acercarse al perihelio. Además, en otras imágenes tomadas en junio de 2016 se identificó una fractura nueva de 150-300 m de longitud, paralela a la fractura original. Cerca de las fracturas una roca de 4 m de ancho se movió unos 15 m. No está claro si el crecimiento de la fractura y el movimiento de la roca están relacionados o fueron causados por procesos diferentes.

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Sorprendentes dunas producto del viento

Dunas sorprendentes en el cometa Chury

por Amelia Ortiz · 23 Febrero, 2017
23/2/2017 de CNRS / PNAS

Izquierda: imagen del cometa Chury emitiendo vapor de agua, que transporta granos de polvo. Crédito: ESA/Rosetta/NAVCAM. Derecha: La región del cuello, entre los dos lóbulos del cometa. Pueden verse varios tipos de relieve,incluyendo las dunas, abajo a la izquierda (rodeadas en rojo) en la región arenosa. Crédito: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

Imágenes sorprendentes tomadas por la nave espacial Rosetta muestran la presencia de patrones parecidos a dunas en la superficie del cometa Chury. Los investigadores han estudiado las imágenes y han creado modelos de la emisión de vapor intentando explicar el fenómeno. Demuestran que la fuerte diferencia de presión entre la cara iluminada del cometa y la que está en oscuridad genera vientos capaces de transportar granos y formar dunas.

La formación de dunas sedimentarias requiere de la presencia de granos y de vientos que sean suficientemente fuertes como para transportarlos por el suelo. Sin embargo, los cometas no poseen una atmósfera densa y permanente como la Tierra. A pesar de ello, la cámara OSIRIS de la nave espacial Rosetta mostró la presencia de estructuras parecidas a dunas, separadas unos diez metros entre sí, en 67P/Churyumov-Gerasimenko. Se encuentran en los lóbulos del cometa, así como en el cuello que los conecta. La comparación de dos imágenes del mismo lugar tomadas con una diferencia de 16 meses proporciona pruebas de que las dunas se movieron y, por tanto, de que son activas.

Enfrentados a este hallazgo inesperado, los investigadores demostraron que existe, efectivamente, un viento que sopla en la superficie del cometa. Es causado por la diferencia de presión entre la cara iluminada, donde el hielo de la superficie puede sublimar debido a la energía proporcionada por la luz solar, y la cara nocturna. La atmósfera transitoria es extremadamente tenue, alcanzando la presión máxima en el perihelio, cuando el cometa se encuentra en su posición más cercana al Sol, 100 000 veces inferior a la de la Tierra. Sin embargo, la gravedad sobre el cometa es también muy débil y un análisis de las fueras ejercidas sobre los granos en la superficie del cometa demuestra que estos vientos térmicos pueden transportar granos del tamaño de centímetros, cuya presencia ha sido confirmada por las imágenes. Las condiciones necesarias para permitir la formación de dunas, principalmente vientos que transporten los granos por el suelo se dan, por tanto, en la superficie de Chury.

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Un cometa mucho más joven

Chury es mucho más joven de lo que se pensaba
11/11/2016 de Universität Bern /Astronomy & Astrophysics

La estructura bilobulada de Chury

“Chury” con su estructura bilobular y la parte más débil, el cuello, que habría sido destruido fácilmente por los grandes impactos que fueron frecuentes en los primeros años del Sistema Solar. Crédito: ESA/Rosetta/NAVCAM.

Basándose en simulaciones por computadora, astrofísicos de la Universidad de Berna (Suiza) han concluido que el cometa Chury no consiguió su forma de patito de goma durante la formación de nuestro Sistema Solar hace 4500 millones de años. Aunque sí contiene material primordial, han demostrado que el cometa en su forma presente apenas tiene más de mil millones de años de edad.

Hasta ahora los científicos habían asumido, a partir de los datos de la sonda espacial Rosetta, que el cometa  67P/Churyumov–Gerasimenko se originó en la fase inicial de nuestro Sistema Solar. Su estructura peculiar, con forma de patito, habría sido el resultado de una suave colisión entre dos objetos hace 4500 millons de años. Pero una nueva investigación, dirigida por Martin Jutzi y Willy Benz (Universidad de Berna) junto con un equipo de colaboradores, ha llegado a una conclusión distinta.

Si las hipótesis del actual modelo “estándar” del origen de nuestro Sistema Solar son correctas, una fase inicial tranquila fue seguida por un periodo en el que cuerpos grandes adquirieron velocidades altas y se produjeron colisiones más violentas. El nuevo estudio demuestra que los cometas como Chury sufrieron un importante número de choques con el transcurso del tiempo, cuya energía habría sido suficiente para destruir la estructura de dos lóbulos. Por tanto, su forma no es primordial sino que se desarrolló a partir de choques a lo largo de miles de millones de años. “La forma actual de Chury es el resultado del último gran impacto que probablemente se produjo hace menos de mil millones de años”, comenta Martin Jutzi. Por tanto, el Chury con forma de patito es mucho más joven de lo que se pensaba. La única alternativa sería que el modelo estándar actual de formación del Sistema Solar no sea correcto y hubiera habido menos objetos pequeños de lo que se cree. En este caso no se habrían producido tantos choques y Chury habría tenido alguna posibilidad de mantener su forma primordial.

Este resultado no contradice la hipótesis de que los cometas están formados por material primordial tan antiguo como nuestro propio Sistema Solar. Las simulaciones por computadora revelan que la energía relativamente pequeña de los impactos no calienta o comprime el cometa globalmente. El cuerpo sigue siendo poroso y retiene el material volátil que contenía desde el principio. En relación con Chury, estas propiedades podrían ser medidas de manera fiable con los datos de la sonda espacial Rosetta.”Hasta ahora se había asumido que los cometas son los ladrillos originales – como piezas de Lego”, explica Willy Benz. “Nuestro trabajo demuestra que los bloques de Lego ya no tienen su forma original, pero el plastico del que están hechos es el mismo que tenían al principio”.

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Actualizado ( Viernes, 11 de Noviembre de 2016 10:14 )  http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7941%3Achury-es-mucho-mas-joven-de-lo-que-se-pensaba&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es