Actividad cometaria de 67P en noviembre pasado, a una distancia del Sol mucho mayor de lo esperado. Fuente: ESA/CSIC.
La misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA), que se encuentra viajando hacia las regiones internas del Sistema Solar en órbita en torno al cometa 67P Churyumov-Gerasimenko, está aportando los mejores datos jamás obtenidos sobre un núcleo cometario. Del que no se ha vuelto a tener noticias es del aterrizador Philae, que se perdió cuando se posó en noviembre sobre el cometa.
Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), autores de tres de los siete artículos del número especial que dedica la revista Science a la misión de la ESA, han participado en el análisis de la estructura y actividad del cometa, su diversidad morfológica y las características del polvo de su envoltura a partir de datos de la cámara Osiris y del instrumento Giada.
“Los cometas pueden ayudarnos a entender la formación del Sistema Solar o la procedencia del agua terrestre, pero antes debemos contestar a preguntas fundamentales sobre estos cuerpos cuyas respuestas solo podíamos hallar yendo a uno, ya que cuando comienza la actividad y podemos observarlo desde tierra el núcleo deja de ser accesible al ocultarse tras la coma”, apunta Pedro J. Gutiérrez, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía, que participa en la misión, en la información de Sinc.
“Esta información ha permitido determinar por primera vez de forma directa su densidad, caracterizar en detalle las diferentes regiones de su superficie y estudiar cómo se desencadena la actividad que genera la envoltura (o coma) y las colas de los cometas”, añade Gutiérrez en la nota de prensa del Consejo.
El centro sólido está constituido de polvo, roca y gas congelado, según los análisis de un grupo del instituto alemán Max-Planck dirigido por Holger Sierks. 67P es un cuerpo la mitad de denso que el agua y, dado su tamaño, debe de estar vacío en un 80%. "Ahora debemos resolver si ese vacío se debe a poros a escala micrométrica o si se trata de grandes huecos, una cuestión que enlaza con la formación de los cometas y que nos permitirá determinar si se trata de cuerpos verdaderamente primigenios en la formación del Sistema Solar", señala Luisa M. Lara, investigadora del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía y miembro del equipo Osiris, el sistema óptico a bordo de Rosetta.
Las imágenes de Osiris han permitido analizar en detalle la forma de 67P, cuya estructura bilobulada (dos lóbulos), que recuerda a un patito de goma, podría deberse a que el cometa surgió por la fusión de dos objetos o que, por el contrario, la región entre los lóbulos (también conocida como el "cuello" del cometa) es producto de la erosión. Los primeros resultados dejan aún abierta esta cuestión, que se resolverá con los datos que Rosetta obtenga a lo largo del próximo año.
Variedad morfológica inesperada
La resolución de Osiris, que alcanza detalles de pocas decenas de centímetros, ha desvelado una variedad morfológica inesperada a lo largo de la superficie de 67P. Hasta la fecha, y a falta de imágenes precisas de algunas zonas del hemisferio Sur, se han clasificado 19 regiones en el núcleo del cometa. Estas zonas, que reciben nombres de la mitología egipcia, se agrupan en cinco categorías básicas: terrenos cubiertos de polvo, material frágil con fosas y estructuras circulares, grandes depresiones, superficies lisas y zonas de material consolidado.
"La compleja morfología de 67P apunta a la existencia de distintos procesos que modelan la superficie: observamos regiones fracturadas, estructuras similares a dunas, o zonas, como Aten, que parecen el producto de grandes pérdidas repentinas de material", indica Rafael Rodrigo, investigador del CSIC en el Centro de Astrobiología (CSIC-Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial).
El artículo correspondiente, coordinado por Nicolas Thomas desde la Universidad de Berna (Suiza), describe también estructuras onduladas y las denominadas colas de viento, además de procesos activos como el transporte de polvo que esculpe el gélido paisaje.
Actividad antes de lo previsto
La actividad cometaria -que se produce cuando los cometas se acercan al Sol, sus hielos subliman y se libera el polvo- es la responsable de que el núcleo de los cometas adquiera la apariencia característica de estos objetos y despliegue la coma y las colas. Rosetta también ha mostrado indicios de actividad a más de 600 millones de kilómetros del Sol (más de cuatro veces la distancia entre la Tierra y el Sol), una distancia mucho mayor de lo esperado. Hasta la fecha, la actividad de 67P procede sobre todo del cuello del cometa, donde se han observado distintos chorros de polvo, aunque también se han hallado puntos de actividad menores en los lóbulos.
En el Instituto Nacional de Astrofísica en Roma, bajo el liderazgo de Alessandra Rotundi, se ha combinado la información recogida por diversos instrumentos de la sonda para analizar los granos de polvo del cometa. El análisis, llevado a cabo por el instrumento Giada, ha permitido distinguir, además de las partículas expulsadas a través de los chorros, una nube de partículas que gira en torno al núcleo. Así se ha determinado la relación entre el polvo, el gas, que es más alta de lo que esperaban los astrofísicos para este tipo de objetos: entre dos y seis veces más polvo que gas helado.
"Las medidas tomadas por Giada nos han demostrado el perfecto funcionamiento del instrumento y permiten esperar unos resultados magníficos a partir de ahora, cuando el cometa aumente su actividad y, por tanto, la emisión de partículas", concluye José Juan López Moreno, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía.
Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), autores de tres de los siete artículos del número especial que dedica la revista Science a la misión de la ESA, han participado en el análisis de la estructura y actividad del cometa, su diversidad morfológica y las características del polvo de su envoltura a partir de datos de la cámara Osiris y del instrumento Giada.
“Los cometas pueden ayudarnos a entender la formación del Sistema Solar o la procedencia del agua terrestre, pero antes debemos contestar a preguntas fundamentales sobre estos cuerpos cuyas respuestas solo podíamos hallar yendo a uno, ya que cuando comienza la actividad y podemos observarlo desde tierra el núcleo deja de ser accesible al ocultarse tras la coma”, apunta Pedro J. Gutiérrez, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía, que participa en la misión, en la información de Sinc.
“Esta información ha permitido determinar por primera vez de forma directa su densidad, caracterizar en detalle las diferentes regiones de su superficie y estudiar cómo se desencadena la actividad que genera la envoltura (o coma) y las colas de los cometas”, añade Gutiérrez en la nota de prensa del Consejo.
El centro sólido está constituido de polvo, roca y gas congelado, según los análisis de un grupo del instituto alemán Max-Planck dirigido por Holger Sierks. 67P es un cuerpo la mitad de denso que el agua y, dado su tamaño, debe de estar vacío en un 80%. "Ahora debemos resolver si ese vacío se debe a poros a escala micrométrica o si se trata de grandes huecos, una cuestión que enlaza con la formación de los cometas y que nos permitirá determinar si se trata de cuerpos verdaderamente primigenios en la formación del Sistema Solar", señala Luisa M. Lara, investigadora del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía y miembro del equipo Osiris, el sistema óptico a bordo de Rosetta.
Las imágenes de Osiris han permitido analizar en detalle la forma de 67P, cuya estructura bilobulada (dos lóbulos), que recuerda a un patito de goma, podría deberse a que el cometa surgió por la fusión de dos objetos o que, por el contrario, la región entre los lóbulos (también conocida como el "cuello" del cometa) es producto de la erosión. Los primeros resultados dejan aún abierta esta cuestión, que se resolverá con los datos que Rosetta obtenga a lo largo del próximo año.
Variedad morfológica inesperada
La resolución de Osiris, que alcanza detalles de pocas decenas de centímetros, ha desvelado una variedad morfológica inesperada a lo largo de la superficie de 67P. Hasta la fecha, y a falta de imágenes precisas de algunas zonas del hemisferio Sur, se han clasificado 19 regiones en el núcleo del cometa. Estas zonas, que reciben nombres de la mitología egipcia, se agrupan en cinco categorías básicas: terrenos cubiertos de polvo, material frágil con fosas y estructuras circulares, grandes depresiones, superficies lisas y zonas de material consolidado.
"La compleja morfología de 67P apunta a la existencia de distintos procesos que modelan la superficie: observamos regiones fracturadas, estructuras similares a dunas, o zonas, como Aten, que parecen el producto de grandes pérdidas repentinas de material", indica Rafael Rodrigo, investigador del CSIC en el Centro de Astrobiología (CSIC-Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial).
El artículo correspondiente, coordinado por Nicolas Thomas desde la Universidad de Berna (Suiza), describe también estructuras onduladas y las denominadas colas de viento, además de procesos activos como el transporte de polvo que esculpe el gélido paisaje.
Actividad antes de lo previsto
La actividad cometaria -que se produce cuando los cometas se acercan al Sol, sus hielos subliman y se libera el polvo- es la responsable de que el núcleo de los cometas adquiera la apariencia característica de estos objetos y despliegue la coma y las colas. Rosetta también ha mostrado indicios de actividad a más de 600 millones de kilómetros del Sol (más de cuatro veces la distancia entre la Tierra y el Sol), una distancia mucho mayor de lo esperado. Hasta la fecha, la actividad de 67P procede sobre todo del cuello del cometa, donde se han observado distintos chorros de polvo, aunque también se han hallado puntos de actividad menores en los lóbulos.
En el Instituto Nacional de Astrofísica en Roma, bajo el liderazgo de Alessandra Rotundi, se ha combinado la información recogida por diversos instrumentos de la sonda para analizar los granos de polvo del cometa. El análisis, llevado a cabo por el instrumento Giada, ha permitido distinguir, además de las partículas expulsadas a través de los chorros, una nube de partículas que gira en torno al núcleo. Así se ha determinado la relación entre el polvo, el gas, que es más alta de lo que esperaban los astrofísicos para este tipo de objetos: entre dos y seis veces más polvo que gas helado.
"Las medidas tomadas por Giada nos han demostrado el perfecto funcionamiento del instrumento y permiten esperar unos resultados magníficos a partir de ahora, cuando el cometa aumente su actividad y, por tanto, la emisión de partículas", concluye José Juan López Moreno, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía.
Otros descubrimientos
En otro de los artículos, dirigido por la investigadora Myrtha Hässig (antes en la Universidad de Berna y ahora en el Southwest Research Institut de San Antonio, Texas, EE.UU.), ha medido la composición de la coma o cabellera difusa que envuelve a 67P. En concreto, han documentado el movimiento del agua, el monóxido y dióxido de carbono a través de la coma, revelando sus complejas relaciones con el núcleo del cometa.
"Vemos picos en las lecturas de agua, y unas horas más tarde, otros picos en las del dióxido de carbono", explica Hässig, "y esta variación podría ser un efecto de la temperatura o algo estacional, aunque también podría apuntar la posibilidad de migraciones del cometa en el sistema solar primitivo".
Por su parte, Fabrizio Capaccioni y su equipo del Instituto Nacional de Astrofísica en Roma han utilizado el Espectrómetro de Imagen Térmica en el Infrarrojo y Visible (Virtis, por sus siglas en inglés) del orbitador para mostrar que la superficie de 67P está cubierta de compuestos orgánicos opacos, pero con muy poca agua congelada, lo que indica que la parte de su superficie que habitualmente es iluminada por el sol está bastante deshidratada. Las fotografías de este instrumento también han revelado lo oscuro que es 67P, cuando se compara con otros cuerpos celestes como la Tierra y la Luna.
Patrones de temperatura y magnetosfera
Desde el otro lado del Atlántico, Samuel Gulkis y otros miembros del Jet Propulsion Laboratory de la NASA han analizado los datos del instrumento de microondas del orbitador de Rosetta (MIRO) para identificar patrones de temperatura diarios y estacionales bajo la superficie de 67P. Sus resultados documentan la existencia de flujos de calor y sublimación del hielo que hacen que la mayor parte del agua helada se pierda según se va sublimando en gas, especialmente en el ‘cuello’ del cometa 67P.
Finalmente, el grupo de Hans Nilsson, desde el Instituto Sueco de Física Espacial, han rastreado la historia de los iones de agua en la atmósfera que rodea a 67P para estimar cómo se puede haber formado una magnetosfera a su alrededor, según los hielos se sublimaban en gas y luego se ionizan, de tal forma que son capaces de desviar el viento solar.
Queda pendiente saber si Philae, la pequeña nave que soltó Rosetta y desapareció tras su accidentado aterrizaje sobre el cometa, podrá despertar de su sueño en 2015 y aportar nueva información desde su superficie. El último tuit que emitió el pasado 15 de noviembre fue: “Mi vida en el cometa 67P acaba de empezar. Pronto te contaré más cosas acerca de mi nuevo hogar…Zzzzz”.
¿Datos para los científicos o para el público?
Por otra parte, la publicación retardada de fotografías de calidad y datos que Rosetta tomó hace varios meses, ha suscitado las críticas de algunos periodistas y otros colectivos impacientes por recibirlos cuanto antes. Los científicos, sin embargo, se acogen a su derecho al embargo de la información, con el fin de contar con tiempo suficiente para realizar las investigaciones con sus instrumentos y adelantarse a la competencia.
"Comprendo la frustración de la opinión pública y los medios de comunicación, pero, por otro lado, también entiendo la posición de los principales investigadores que han inventado esta misión", ha dicho el director de la ESA, Jean-Jacques Dordain, hace unos días en París durante el desayuno de Año Nuevo con la prensa.
“Es un problema muy difícil", reconoce Dordain, que apunta una posible solución: “Tal vez lo que deberíamos hacer es distinguir mejor entre los datos que se consideren absolutamente claves para hacer descubrimientos científicos y que deban mantenerse en secreto hasta que se publiquen los papers, y aquellos otros que se pueden distribuir al público mucho antes".
En otro de los artículos, dirigido por la investigadora Myrtha Hässig (antes en la Universidad de Berna y ahora en el Southwest Research Institut de San Antonio, Texas, EE.UU.), ha medido la composición de la coma o cabellera difusa que envuelve a 67P. En concreto, han documentado el movimiento del agua, el monóxido y dióxido de carbono a través de la coma, revelando sus complejas relaciones con el núcleo del cometa.
"Vemos picos en las lecturas de agua, y unas horas más tarde, otros picos en las del dióxido de carbono", explica Hässig, "y esta variación podría ser un efecto de la temperatura o algo estacional, aunque también podría apuntar la posibilidad de migraciones del cometa en el sistema solar primitivo".
Por su parte, Fabrizio Capaccioni y su equipo del Instituto Nacional de Astrofísica en Roma han utilizado el Espectrómetro de Imagen Térmica en el Infrarrojo y Visible (Virtis, por sus siglas en inglés) del orbitador para mostrar que la superficie de 67P está cubierta de compuestos orgánicos opacos, pero con muy poca agua congelada, lo que indica que la parte de su superficie que habitualmente es iluminada por el sol está bastante deshidratada. Las fotografías de este instrumento también han revelado lo oscuro que es 67P, cuando se compara con otros cuerpos celestes como la Tierra y la Luna.
Patrones de temperatura y magnetosfera
Desde el otro lado del Atlántico, Samuel Gulkis y otros miembros del Jet Propulsion Laboratory de la NASA han analizado los datos del instrumento de microondas del orbitador de Rosetta (MIRO) para identificar patrones de temperatura diarios y estacionales bajo la superficie de 67P. Sus resultados documentan la existencia de flujos de calor y sublimación del hielo que hacen que la mayor parte del agua helada se pierda según se va sublimando en gas, especialmente en el ‘cuello’ del cometa 67P.
Finalmente, el grupo de Hans Nilsson, desde el Instituto Sueco de Física Espacial, han rastreado la historia de los iones de agua en la atmósfera que rodea a 67P para estimar cómo se puede haber formado una magnetosfera a su alrededor, según los hielos se sublimaban en gas y luego se ionizan, de tal forma que son capaces de desviar el viento solar.
Queda pendiente saber si Philae, la pequeña nave que soltó Rosetta y desapareció tras su accidentado aterrizaje sobre el cometa, podrá despertar de su sueño en 2015 y aportar nueva información desde su superficie. El último tuit que emitió el pasado 15 de noviembre fue: “Mi vida en el cometa 67P acaba de empezar. Pronto te contaré más cosas acerca de mi nuevo hogar…Zzzzz”.
¿Datos para los científicos o para el público?
Por otra parte, la publicación retardada de fotografías de calidad y datos que Rosetta tomó hace varios meses, ha suscitado las críticas de algunos periodistas y otros colectivos impacientes por recibirlos cuanto antes. Los científicos, sin embargo, se acogen a su derecho al embargo de la información, con el fin de contar con tiempo suficiente para realizar las investigaciones con sus instrumentos y adelantarse a la competencia.
"Comprendo la frustración de la opinión pública y los medios de comunicación, pero, por otro lado, también entiendo la posición de los principales investigadores que han inventado esta misión", ha dicho el director de la ESA, Jean-Jacques Dordain, hace unos días en París durante el desayuno de Año Nuevo con la prensa.
“Es un problema muy difícil", reconoce Dordain, que apunta una posible solución: “Tal vez lo que deberíamos hacer es distinguir mejor entre los datos que se consideren absolutamente claves para hacer descubrimientos científicos y que deban mantenerse en secreto hasta que se publiquen los papers, y aquellos otros que se pueden distribuir al público mucho antes".
Referencias bibliográficas:
Holger Sierks et al.: On the nucleus structure and activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa1044.
Alessandra Rotundi et al.: Dust measurements in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko inbound to the Sun. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa3905.
Nicolas Thomas et al.: The morphological diversity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa0440.
M. Hässig et al.: Time variability and heterogeneity in the coma of 67P/Churyumov-Gerasimenko. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa0276.
H. Nilsson et al: Birth of a comet magnetosphere: A spring of water ions. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa0571.
F. Capaccioni et al.: The organic-rich surface of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko as seen by VIRTIS/Rosetta. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa0628.
S. Gulkis et al.: Subsurface properties and early activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa0709.
Holger Sierks et al.: On the nucleus structure and activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa1044.
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Nicolas Thomas et al.: The morphological diversity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa0440.
M. Hässig et al.: Time variability and heterogeneity in the coma of 67P/Churyumov-Gerasimenko. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa0276.
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S. Gulkis et al.: Subsurface properties and early activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa0709.