La coma es la envoltura nebulosa alrededor del núcleo de un cometa , que se forma cuando el cometa pasa cerca del Sol en su órbita altamente elíptica ; a medida que el cometa se calienta, algunas partes se subliman . [1] Esto le da al cometa una apariencia "borrosa" cuando se ve con telescopios y lo distingue de las estrellas . La palabra coma proviene del griego "kome" (κόμη), que significa "pelo" y es el origen de la palabra cometa en sí. [2] [3]
La coma está formada generalmente por hielo y polvo de cometas . [1] El agua compone hasta el 90% de los volátiles que salen del núcleo cuando el cometa está a 3-4 UA del Sol. [1] La molécula madre de H 2 O se destruye principalmente a través de la fotodisociación y, en mucho menor grado, la fotoionización . [1] El viento solar juega un papel menor en la destrucción del agua en comparación con la fotoquímica . [1] Las partículas de polvo más grandes quedan a lo largo de la trayectoria orbital del cometa, mientras que las partículas más pequeñas se alejan del Sol hacia la cola del cometa por la presión de la luz .
El 11 de agosto de 2014, los astrónomos publicaron estudios, utilizando el Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) por primera vez, que detallaban la distribución de HCN , HNC , H 2 CO y polvo dentro de las comas de los cometas C / 2012 F6 ( Lemmon) y C / 2012 S1 (ISON) . [4] [5] El 2 de junio de 2015, la NASA informó que el espectrógrafo ALICE de la sonda espacial Rosetta que estudia el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko determinó que los electrones (a 1 km (0,62 millas) por encima del núcleo del cometa ) se producían a partir de la fotoionización del agua. Las moléculas por radiación solar , y no los fotones del Sol como se pensaba anteriormente, son responsables de la liberación de agua y moléculas de dióxido de carbono liberadas desde el núcleo del cometa a su coma. [6] [7]
Tamaño
Los comas generalmente aumentan de tamaño a medida que los cometas se acercan al Sol, y pueden ser tan grandes como el diámetro de Júpiter, aunque la densidad es muy baja. [2] Aproximadamente un mes después de un estallido en octubre de 2007, el cometa 17P / Holmes tuvo brevemente una tenue atmósfera de polvo más grande que el Sol. [8] El Gran Cometa de 1811 también tuvo una coma aproximadamente del diámetro del Sol. [9] Aunque la coma puede volverse bastante grande, su tamaño puede disminuir en el momento en que cruza la órbita de Marte alrededor de 1,5 AU del Sol. [9] A esta distancia, el viento solar se vuelve lo suficientemente fuerte como para expulsar el gas y el polvo de la coma, agrandando la cola . [9]
Rayos X
Se descubrió que los cometas emitían rayos X a fines de marzo de 1996. [10] Esto sorprendió a los investigadores, porque la emisión de rayos X generalmente se asocia con cuerpos de muy alta temperatura . Se cree que los rayos X se generan por la interacción entre los cometas y el viento solar: cuando los iones altamente cargados vuelan a través de la atmósfera de un cometa, chocan con los átomos y moléculas del cometa, "arrancando" uno o más electrones del cometa. Esta estafa conduce a la emisión de rayos X y fotones ultravioleta lejanos . [11]
Observación
Con un telescopio básico basado en la superficie de la Tierra y alguna técnica, se puede calcular el tamaño de la coma. [12] Llamado método de deriva, uno bloquea el telescopio en su posición y mide el tiempo que tarda el disco visible en atravesar el campo de visión. [12] Ese tiempo multiplicado por el coseno de la declinación del cometa, multiplicado por 0,25, debería ser igual al diámetro de la coma en minutos de arco. [12] Si se conoce la distancia al cometa, se puede determinar el tamaño aparente de la coma. [12]
En 2015, se observó que el instrumento ALICE en la nave espacial Rosetta de la ESA al cometa 67 / P, detectó hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno en la coma, que también llamaron atmósfera del cometa. [13] Alice es un espectrógrafo ultravioleta y descubrió que los electrones creados por la luz ultravioleta chocaban y rompían moléculas de agua y monóxido de carbono. [13]
Halo de hidrógeno gaseoso
OAO-2 ('Stargazer') descubrió grandes halos de gas hidrógeno alrededor de los cometas. [14] La sonda espacial Giotto detectó iones de hidrógeno a una distancia de 7,8 millones de kilómetros de Halley cuando pasó cerca del cometa en 1986. [15] Se detectó que un halo de gas hidrógeno tenía 15 veces el diámetro del Sol (12,5 millones de millas ). [16] Esto llevó a la NASA a apuntar la misión Pioneer Venus al cometa, y se determinó que el cometa emitía 12 toneladas de agua por segundo. [16] La emisión de gas hidrógeno no se ha detectado desde la superficie de la Tierra porque esas longitudes de onda están bloqueadas por la atmósfera. [17] El proceso por el cual el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno fue estudiado por el instrumento ALICE a bordo de la nave espacial Rosetta. [18] Uno de los problemas es de dónde proviene el hidrógeno y cómo (por ejemplo, división del agua ):
Primero, un fotón ultravioleta del Sol golpea una molécula de agua en la coma del cometa y la ioniza, eliminando un electrón energético. Este electrón luego golpea otra molécula de agua en el coma, dividiéndola en dos átomos de hidrógeno y un oxígeno, y energizándolos en el proceso. Estos átomos luego emiten luz ultravioleta que Alice detecta en longitudes de onda características. [18]
Skylab detectó un halo de gas hidrógeno tres veces el tamaño del Sol alrededor del cometa Kohoutek en la década de 1970. [19] SOHO detectó un halo de gas hidrógeno mayor de 1 AU en un radio alrededor del cometa Hale-Bopp . [20] El agua emitida por el cometa es disuelta por la luz solar y el hidrógeno a su vez emite luz ultravioleta. [21] Se ha medido que los halos tienen diez mil millones de metros de ancho 10 ^ 10, muchas veces más grandes que el Sol. [21] Los átomos de hidrógeno son muy ligeros, por lo que pueden viajar una gran distancia antes de ser ionizados por el Sol. [21] Cuando los átomos de hidrógeno se ionizan, son arrastrados especialmente por el viento solar. [21]
Composición
La misión Rosetta encontró monóxido de carbono, dióxido de carbono, amoníaco, metano y metanol en el coma del cometa 67P, así como pequeñas cantidades de formaldehído, sulfuro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno, dióxido de azufre y disulfuro de carbono. [22]
Los cuatro gases superiores en el halo de 67P eran agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y oxígeno. [23] La ración de oxígeno a agua procedente del cometa se mantuvo constante durante varios meses. [23]
Espectro de coma
Ver también
- Coma (óptica)
- Núcleo del cometa
- Atmósferas extraterrestres
Referencias
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- ^ a b "Rosetta encuentra oxígeno molecular en el cometa 67P (actualización)" . phys.org . Consultado el 8 de enero de 2017 .
enlaces externos
- Aspecto y estructura del cometa
- NASA - Cometas
- NASA - Cosmos - Cometas (Capítulo 14)