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Introducción a los Cometas


 

Tabla de Contenidos

Introducción

Los cometas son cuerpos de formas irregulares, frágiles y pequeños, compuestos por una mezcla de granos no volátiles y gases congelados. Tienen órbitas muy elípticas que los lleva muy cerca del Sol y los devuelve al espacio profundo, frecuentemente más allá de la órbita de Plutón.

Las estructuras de los cometas son diversas y muy dinámicas, pero todos ellos desarrollan una nube de material difuso que los rodea, denominada cabellera, que generalmente crece en tamaño y brillo a medida que el cometa se aproxima al Sol. Generalmente es visible un pequeño núcleo brillante (menos de 10 kilómetros de diámetro) en el centro de la cabellera. La cabellera y el núcleo juntos constituyen la cabeza del cometa.

A medida que los cometas se aproximan al Sol desarrollan colas enormes de material luminoso que se extienden por millones de kilómetros desde la cabeza, alejándose del Sol. Cuando están lejos del Sol, el núcleo está muy frío y su material está congelado. En este estado los cometas reciben a veces el nombre de "iceberg sucio" o "bola de nieve sucia". Cuando un cometa se aproxima al Sol, a pocas UA (unidades astronómicas) del Sol, la superficie del núcleo empieza a calentarse y los volátiles se evaporan. Las moléculas evaporadas se desprenden y arrastran con ellas pequeñas partículas sólidas formando la cabellera del cometa, de gas y polvo.

Cuando el núcleo está congelado, puede ser visto solamente debido a la luz solar reflejada. Sin embargo, cuando se crea la cabellera, el polvo refleja más luz solar y el gas de la cabellera absorbe la radiación ultravioleta y empieza a fluorescer. A unas 5 UA del sol, la fluorescencia generalmente se hace más intensa que la luz reflejada.

A medida que el cometa absorbe la luz ultravioleta, los procesos químicos desprenden hidrógeno, que escapa a la gravedad del cometa y forma una envuelta de hidrógeno. Esta envuelta no puede ser vista desde la Tierra ya que su luz es absorbida por nuestra atmósfera, pero ha sido detectada por las naves espaciales.

La presión de la radiación solar y los vientos solares aceleran los materiales alejándolos de la cabeza del cometa a diferentes velocidades de acuerdo con el tamaño y masa de los materiales. Por esto, las colas de polvo relativamente masivas son aceleradas más despacio y tienden a ser curvadas. La cola iónica es mucho menos masiva, y es acelerada tanto que aparece como una línea casi recta que se extiende desde el cometa en el lado opuesto al sol. La siguiente imagen del Cometa West muestra dos colas diferentes. La cola de plasma azul fino está compuesta por gases y la cola ancha blanca esta compuesta por partículas microscópicas de polvo.


Cometa West

Cada vez que el cometa visita al Sol, pierde parte de sus volátiles. Eventualmente, se convierte en otra masa rocosa en el Sistema Solar. Por esta razón, se dice que los cometas tienen una vida corta, en una escala de tiempo cosmológica. Muchos científicos creen que algunos asteroides son núcleos de cometas extinguidos, cometas que han perdido todos su volátiles.

Animación de Cometas

Vistas de Cometas

Cometa Kohoutek
Esta fotgrafía en color del cometa Kohoutek fue tomada por los miembros del Laboratorio Fotográfico Planetario y Lunar de la Universidad de Arizona. Ellos fotografiaron el cometa desde el Observatorio de Catalina con una cámara de 35 mm el 11 de Enero de 1974. (Cortesía NASA)

Cometa Hyakutake
Estas imágenes del Cometa Hyakutake desde el Telescopio Espacial Hubble fueron realizadas el 25 de Marzo de 1996 cuando el cometa pasó a una distancia de 15 millones de kilómetros (9.6 millones de millas) de la Tierra. Estas imágenes se centran en una región muy pequeña cercana al corazón del cometa, el congelado núcleo sólido y nos muestran una vista excepcionalmente clara de esta región del cometa.

La imagen de la izquierda tiene un ancho de 2070 millas (3340 km) y muestra que la mayor parte del polvo es producido en el hemisferio del cometa orientado al Sol. También, arriba a la izquierda, hay tres pedazos pequeños que se han separado del cometa y están formando sus propias colas. Las regiones heladas del núcleo se activan a medida que son iluminadas por la luz solar, proyectando grandes cantidades de polvo en forma de chorros como los que tenuemente se ven en esta imagen. La luz del Sol que incide sobre el polvo le da la vuelta y lo "empuja" hacia el hemisferio que mira hacia la cola.

La imagen de abajo a la derecha es una ampliación de la región cercana al núcleo y tiene sólo 470 millas (760 kilómetros) de ancho. El núcleo está cerca del centro de la foto, pero la región más brillante es quizás el extremo del más potente de los chorros de polvo más que el propio núcleo. Presumiblemente, la superficie del núcleo está situada justo debajo de este brillante chorro. La imagen arriba a la derecha muestra porciones del núcleo que aparentemente se han desgajado de él. La imagen muestra al menos tres objetos diferentes que están compuestos probablemente por polvo de grano grueso. Los fragmentos de gran tamaño no son acelerados hacia la cola, que parece ser el caso de la imagen. (Créditos: H. A. Weaver--Applied Research Corp., HST Comet Hyakutake Observing Team, y NASA)

Descubiertos los Primeros Rayos-X Procedentes del Cometa Hyakutake
Esta imagen muestra el descubrimiento de una señal generada por una fuerte radiación de rayos-X procedente del cometa Hyakutake. La imagen fue realizada el 27 de Marzo de 1996 utilizando el satélite alemán ROSAT. El cometa estaba cerca de su máxima aproximación a la Tierra a una distancia inferior a los 10 millones de millas cuando se detectaron desde el ROSAT las primeras radiaciones de rayos-X. La potencia y los rápidos cambios de intensidad de las emisiones de rayos-X procedentes del cometa sorprendieron y desconcertaron a los astrónomos. "No esperábamos ciertamente que un cometa brillara con rayos-X", dijo el Doctor Michael J. Mumma del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, MD. Nunca antes se habían detectado rayos-X procedentes de un cometa, y los científicos habían predicho de forma optimista una intensidad que resultó ser unas 100 veces más débil que la radiación detectada por el ROSAT. Los grandes cambios en el brillo de los rayos-X fueron otra sorpresa. Se midieron grandes aumentos y descensos en el brillo de los rayos-X de una observación a otra del ROSAT, que se realizaban con una diferencia de varias horas.

Otro rompecabezas adicional es la naturaleza del proceso físico que da lugar a los rayos-X, aunque las imágenes del ROSAT podrían contener alguna pista sobre este proceso. En la imagen, los rayos-X procedentes del cometa parecen venir de una región en forma de creciente en el lado que mira al Sol del cometa Hyakutake. Una teoría preliminar es que la emisión de rayos-X procedentes del Sol fue absorbida por una nube gaseosa de moléculas de agua que rodeaban el núcleo del cometa, y que luego fueron reemitidas por las moléculas en un proceso que los físicos denominan "fluorescencia". De acuerdo con esta idea, la nube es tan densa que el lado que mira al Sol absorbe casi la totalidad de los rayos-X solares, de tal forma que son pocos los que llegan al resto de la nube. Esto podría explicar por qué las emisiones cometarias de rayos-X tienen la forma de un creciente, más que de una esfera que rodee al núcleo. Una segunda explicación posible es que los rayos-X son el producto de las violentas colisiones entre el material del cometa y el "viento" supersónico de plasma y partículas que forman la corriente que se aleja del Sol.

Cometa 1993a Mueller
Esta es una imagen CCD del cometa 1993a Mueller, tomada el 6 de Octubre de 1993, con un telescopio Schmidt-Cassegrain de 288mm f/5.2. El cometa tiene una cabellera de 3 pies (90 cm) de diámetro y una cola en forma de abanico de 7 pies (210 cm) de lontigud. (Cortesía Erich Meyer y Herbert Raab, Austria)

Cometa West (1975)
Esta fotografía fue tomada por el astrónomo aficionado John Loborde el 9 de Marzo de 1976. La cola de plasma azul fino está compuesta por gases y la cola ancha blanca esta compuesta por partículas microscópicas de polvo. (Cortesía John Laborde)

Cometa West (1975)
Esta imagen del Cometa West fue tomada por John Laborde en el Observatorio de Tierra del Sol en el Condado de San Diego. La exposición duró 30 minutos con una lente Nikon de 135 mm. (Courtesy John Laborde)

Cometa Hale-Bopp
Estas imágenes del cometa Hale-Bopp tomadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA muestran un patrón notablemente parecido a un "molino de viento" y un grumo de escombros en vuelo libre cerca del núcleo. El brillante racimo de luz a lo largo de la espiral (sobre el núcleo, que está cerca del centro de la foto) podría ser un pedazo de la corteza helada del cometa que fue lanzada al espacio por una combinación de la evaporación del hielo y la rotación del cometa, y que luego se desitengró en un nube brillante de partículas.

Aunque el "grumo" es unas 3.5 veces más tenue que la porción más brillante del núcleo, el bulto parece más brillante porque cubre un área más grande. Los escombros trazan una espiral a medida que se separan porque el núcleo rota como un aspersor, completando una rotación por semana.

Cometa Hale-Bopp
Esta imagen del cometa Hale-Bopp fue tomada por John Laborde con su cámara Wright Schmidt casera de 8.8" f/3.7. La imagen fue tomada en el Observatorio de Tierra del Sol en el Condado de San Diego sobre una película Kodak PPF400 con un tiempo de exposición de 25 minutos. (Cortesía John Laborde)

Cometa Ikeya-Seki
Esta imagen del cometa Ikeya-Seki fue tomada por John Laborde en Poway, California justo antes del amanecer. La exposición duró 15 minutos con una lente Nikon de 55 mm. (Cortesía John Laborde)

 

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Autor: Calvin J. Hamilton © 1997-2000
Traducido al Español por: Antonio Bello
Reservados todos los derechos