Cola de cometa

La cola de un cometa, y la coma, son características visibles en los cometas cuando son iluminados por el Sol y pueden volverse visibles desde la Tierra cuando un cometa pasa a través del Sistema Solar interior . Cuando un cometa se acerca al interior del Sistema Solar, la radiación solar hace que los materiales volátiles dentro del cometa se vaporicen y salgan del núcleo, llevándose el polvo con ellos. Las colas separadas están formadas por polvo y gases, volviéndose visibles a través de diferentes fenómenos; el polvo refleja la luz solar directamente y los gases brillan por ionización . La mayoría de los cometas son demasiado débiles para ser visibles sin la ayuda de un telescopio., pero algunas cada década se vuelven lo suficientemente brillantes como para ser visibles a simple vista .

El cometa Lovejoy fotografiado en 2011 por el astronauta Dan Burbank desde la Estación Espacial Internacional
El cometa Holmes (17P / Holmes) en 2007 mostrando una cola de iones azules a la derecha
Animación de la cola de un cometa

La órbita de un cometa que muestra las diferentes direcciones de las colas de gas y polvo cuando el cometa pasa por el Sol.

En el Sistema Solar exterior , los cometas permanecen congelados y son extremadamente difíciles o imposibles de detectar desde la Tierra debido a su pequeño tamaño. Las detecciones estadísticas de núcleos de cometas inactivos en el cinturón de Kuiper se han informado a partir de las observaciones del telescopio espacial Hubble , [1] [2] pero estas detecciones han sido cuestionadas, [3] [4] y aún no se han confirmado de forma independiente. Cuando un cometa se acerca al interior del Sistema Solar, la radiación solar hace que los materiales volátiles dentro del cometa se vaporicen y salgan del núcleo, llevándose el polvo con ellos. Las corrientes de polvo y gas así liberadas forman una atmósfera enorme y extremadamente tenue alrededor del cometa llamada coma , y la fuerza ejercida sobre la coma por la presión de radiación del Sol y el viento solar hace que se forme una enorme cola , que apunta en dirección opuesta al Sol. .

Las corrientes de polvo y gas forman cada una su propia cola distinta, apuntando en direcciones ligeramente diferentes. La cola de polvo se deja atrás en la órbita del cometa de tal manera que a menudo forma una cola curva llamada antitail , solo cuando parece que se dirige hacia el Sol. Al mismo tiempo, la cola de iones, hecha de gases, siempre apunta a lo largo de las líneas de corriente del viento solar, ya que se ve fuertemente afectada por el campo magnético del plasma del viento solar. La cola de iones sigue las líneas del campo magnético en lugar de una trayectoria orbital. La visión de paralaje desde la Tierra a veces puede significar que las colas parecen apuntar en direcciones opuestas. [5]

Si bien el núcleo sólido de los cometas generalmente tiene menos de 30 km de diámetro, la coma puede ser más grande que el Sol, y se ha observado que las colas de iones se extienden 3.8 unidades astronómicas (570  Gm ; 350 × 10^6  millas ). [6]

La nave espacial Ulysses hizo un paso inesperado a través de la cola del cometa C / 2006 P1 (cometa McNaught), el 3 de febrero de 2007. [7] La evidencia del encuentro fue publicada en el número del 1 de octubre de 2007 de The Astrophysical Journal . [8]

La observación de antitails contribuyó significativamente al descubrimiento del viento solar . [9] La cola de iones es el resultado de la radiación ultravioleta que expulsa electrones de las partículas en el coma. Una vez que las partículas se han ionizado, forman un plasma que a su vez induce una magnetosfera alrededor del cometa. El cometa y su campo magnético inducido forman un obstáculo para las partículas de viento solar que fluyen hacia afuera. El cometa es supersónico en relación con el viento solar, por lo que se forma un arco de choque corriente arriba del cometa (es decir, de cara al Sol), en la dirección del flujo del viento solar. En este arco de choque, grandes concentraciones de iones cometarios (llamados "iones captadores") se congregan y actúan para "cargar" el campo magnético solar con plasma . Las líneas de campo "cubren" el cometa formando la cola de iones. [10] (Esto es similar a la formación de magnetosferas planetarias).

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El cometa Encke pierde su cola

Si la carga de la cola de iones es suficiente, las líneas del campo magnético se comprimen hasta el punto en que, a cierta distancia a lo largo de la cola de iones, se produce la reconexión magnética . Esto conduce a un "evento de desconexión de la cola". [10] Esto se ha observado en varias ocasiones, entre las que destaca el 20 de abril de 2007, cuando la cola de iones del cometa Encke se cortó por completo cuando el cometa atravesó una eyección de masa coronal . [11] Este evento fue observado por la nave espacial STEREO . [12] También se observó un evento de desconexión con C / 2009 R1 (McNaught) el 26 de mayo de 2010. [13]

El 29 de enero de 2013, los científicos de la ESA informaron que la ionosfera del planeta Venus fluye hacia afuera de una manera similar a "la cola de iones que se ve fluyendo desde un cometa en condiciones similares". [14] [15]

  1. ^ Cochran, AL; Levison, HF; Stern, SA; Duncan, J. (1995). "El descubrimiento de objetos del cinturón de Kuiper del tamaño de Halley utilizando el telescopio espacial Hubble". El diario astrofísico . 455 : 342. arXiv : astro-ph / 9509100 . Código bibliográfico : 1995ApJ ... 455..342C . doi : 10.1086 / 176581 . S2CID  118159645 .
  2. ^ Cochran, AL; Levison, HF; Tamblyn, P .; Stern, SA; Duncan, J. (1998). "La Calibración de la Búsqueda de Objetos del Cinturón de Kuiper del Telescopio Espacial Hubble: Estableciendo el récord". Cartas de revistas astrofísicas . 503 (1): L89. arXiv : astro-ph / 9806210 . Código bibliográfico : 1998ApJ ... 503L..89C . doi : 10.1086 / 311515 . S2CID  18215327 .
  3. ^ Brown, Michael E .; Kulkarni, SR; Liggett, TJ (1997). "Un análisis de las estadísticas de la búsqueda de objetos del cinturón de Kuiper del telescopio espacial Hubble" . Cartas de revistas astrofísicas . 490 (1): L119. Bibcode : 1997ApJ ... 490L.119B . doi : 10.1086 / 311009 .
  4. ^ Jewitt, David C .; Luu, Jane; Chen, J. (1996). "El Mauna Kea-Cerro-Tololo (MKCT) Cinturón de Kuiper y Encuesta de Centauros". El diario astronómico . 112 (3): 1225. Bibcode : 1996AJ .... 112.1225J . doi : 10.1086 / 118093 .
  5. ^ McKenna, M. (20 de mayo de 2008). "Persiguiendo un Anti-Cola" . Boceto de astronomía del día . Consultado el 25 de febrero de 2009 .
  6. ^ Yeomans, Donald K. (2005). "Cometa" . Centro de referencia en línea de World Book . Libro del mundo . Archivado desde el original el 29 de abril de 2005 . Consultado el 27 de diciembre de 2008 .
  7. ^ "Un encuentro casual con un cometa" . Astronomía. 2 de octubre de 2007.
  8. ^ Neugebauer; et al. (2007). "Encuentro de la nave espacial Ulysses con la cola de iones del cometa MCNaught" . El diario astrofísico . 667 (2): 1262–1266. Código Bibliográfico : 2007ApJ ... 667.1262N . doi : 10.1086 / 521019 .
  9. ^ Biermann, L. (1963). "Las colas de plasma de los cometas y el plasma interplanetario". Reseñas de ciencia espacial . 1 (3): 553. Bibcode : 1963SSRv .... 1..553B . doi : 10.1007 / BF00225271 . S2CID  120731934 .
  10. ^ a b Carroll, BW; Ostlie, DA (1996). Introducción a la astrofísica moderna . Addison-Wesley . págs. 864–874. ISBN 978-0-201-54730-6.
  11. ^ "El sol arranca la cola de un cometa" . Ciencia @ NASA. 1 de octubre de 2007. Archivado desde el original el 4 de noviembre de 2009 . Consultado el 20 de octubre de 2009 .
  12. ^ Eyles, CJ; Harrison, RA; Davis, CJ; Waltham, NR; Shaughnessy, BM; Mapson-Menard, HCA; Bewsher, D .; Crothers, SR; Davies, JA; Rochus, P. (2009). "Los lectores de imágenes heliosféricos a bordo de la misión STEREO" . Física solar . 254 (2): 387–445. Código Bibliográfico : 2009SoPh..254..387E . doi : 10.1007 / s11207-008-9299-0 . S2CID  54977854 .
  13. ^ "Cometa C / 2009 R1 (McNaught) - Animación e imágenes" . Observatorio Remanzacco. 30 de mayo de 2010 . Consultado el 7 de junio de 2011 .
  14. ^ Staff (29 de enero de 2013). "Cuando un planeta se comporta como un cometa" . ESA . Consultado el 31 de enero de 2013 .
  15. ^ Kramer, Miriam (30 de enero de 2013). "Venus puede tener una atmósfera 'similar a un cometa'" . Space.com . Consultado el 31 de enero de 2013 .

  • Cometas en Curlie
  • Página de cometas en la exploración del sistema solar de la NASA
  • International Comet Quarterly en Harvard.edu