¿Qué es un COMETA?

Charlando y preguntando por ahí, la respuesta a la pregunta ¿qué es un cometa? en general es: "Una cosa que brilla en el cielo y tiene una cola larga media curva, además esa cosa es muy bonita para ver". Una descripción real y correcta si solamente nos limitamos a "ver esa cosa", pero en este blog hacemos divulgación de la astronomía, entonces ampliemos (sin extendernos demasiado) con algunos datos y descripciones más específicas.

Entonces digamos que un cometa es un cuerpo celeste que órbita alrededor del Sol con órbitas bastante elípticas (hiperbólicas, es decir elipses más achatada que lleva a los cometas muuuy lejos en el sistema solar; o parabólicas, menos achatadas éstas) lo que hace que la duración sus períodos orbitales (una vuelta completa) sean bastante largos (algunos miles o cientos de miles de años) e incluso puede que nunca retornen, pero no nos explayemos en esto de las órbitas, es bastante más compejo. En su composición se puede encontrar dióxido de carbono, amoníaco, metano, agua, hierro, magnesio, silicatos cristalinos, y varios compuestos más como carbonatos, sulfuros metálicos, minerales arcillosos como la esmectita, moléculas con contenido de carbono como algún hidrocarburo, entre otros, estos últimos elementos causaron sorpresa en su descubrimiento a partir de las investigaciones de las misión Stardust que recogió muestras de la cola del cometa 81P/Wild 2 (02/01/2004) y sobre todo de la sonda Deep Impact que envió un proyectil que impactó contra el cometa 9P/Tempel 1 con el objetivo de estudiar la composición de la pluma de material expulsado por el impacto (04/07/2005), sonda que luego siguió su camino para estudiar la cola del cometa 103p/Hartley (04/10/2010). La razón de tomarse tanto trabajo en su investigación, es la posibilidad de que los cometas contengan el material primigenio  con que se formó el sistema solar. En el enlace que sigue pueden leer un interesante documento sobre las implicaciones astrofísicas de la misión Stardust .

Cometa McNaught , pudimos observarlo en enero del 2007. Créditos "Fir0002/Flagstaffotos"

Estos elementos que componen los cometas se encuentran mezclados y congelados, al punto que se suele decir que los cometas son una bola de nieve sucia, básicamente una mezcla de hielo y polvo. Desde la misión Stardust se dice que son cuerpos agregados a través de colisiones a baja velocidad que terminan unidos formando paulatinamente cuerpos de mayor tamaño, con lo que su naturaleza frágil queda evidenciada, pero luego de la misión Deep Impact ya no se está tan seguro de dicha fragilidad, ya que luego del impacto de su proyectil con el cometa Tempel 1 se observó una capa superficial más blanda con mayor contenido gasificable y un interior más duro. De hecho los materiales que formarían las colas de gas  y polvo procederían de las capas superficiales. Esto no impide que, por algún tipo de perturbación (campo gravitatorio de algún cuerpo celeste mayor, fuerza de marea, viento solar, variación de temperatura, etc ) los cometas puedan llegar a fragmentarse.

Aclaro que todo lo dicho más arriba es hasta el día de hoy; se continúa investigando.

Estos objetos celestes provienen principalmente de dos lugares del sistema solar, del cinturón de Kuiper, ubicado desde Plutón hacia "afuera" (es decir en dirección contraria al Sol) y de la Nube de Oort en los confines del sistema solar, a una distancia de entre 2000 y 50000 UA (1 Unidad Astronómico= 150000000 km). Para leer un poco más sobre estos lugares del sistema solar vean el artículo "El sistema Solar... ¿hasta dónde?y ...¿qué tiene?" en este blog.

El tema es que por influencia del campo gravitatorio de algún cuerpo celeste mayor que les pase cerca, cuando están muy tranquilos en sus "lugares natales", son expulsados de sus órbitas cotidianas, allí comienzan su carrera loca por el espacio, algunos se dirigen en cualquier dirección al espacio extra solar, y otros son atrapados por la atracción del Sol, comenzando a acercarse a él, y a partir de aquí puede pasar cualquier cosa, como ser desviados por perturbaciones magnéticas de algún cuerpo celeste mayor de la familia solar (planetas, principalmente Júpiter, satélites naturales, etc.), o colisionar con alguno de ellos.... si nada de eso ocurre llegarán a las inmediaciones del Sol.  Si además no colisionan con el Sol y solo le pasan cerca comenzarán a rodearlo pasando por su PERIHELIO,  para luego alejarse de él... siempre y cuando superen la prueba final que es sobrevivir al paso cercano alrededor de nuestra estrella. La verdad que toda una proeza la de los cometas.

A medida que se acercan al Sol son azotados por el viento solar a poco más 400km/s, lo que comienza a generar la conocida "cola" de los cometas, que en realidad se llama cabellera y por efecto de la luz reflejada del Sol comenzamos a notar. Esta mezcla de elementos y sustancias congeladas que forman los cometas, comienzan a sublimarse, es decir, pasar del estado sólido al gaseoso, aumentando el tamaño y la densidad de la cabellera. Repito, todo esto ocurre por acción del viento solar. Cuando ocurre esto el cometa es más visible ya que a la luz (del Sol) reflejada por el núcleo se le suma el reflejo de la cabellera. Pero aquí no termina la cuestión porque por el aporte de radiación ultravioleta (emitida también desde el Sol) la cabellera adquiere cierta fluorescencia hasta  que llega un punto en que la fluorescencia es mas intensa que la luz solar reflejada, entonces su brillo, obviamente, aumenta. Este efecto se aprecia aproximadamente a la altura de la órbita de Júpiter. Queda muy claro que a mayor cantidad y densidad de gas y polvo desprendido del núcleo del cometa mayor luminosidad y más larga su cola, la cual puede medir millones de kilómetros (cometa Halley en 1910 casi 30 mill de km.) Hay muchos factores que intervienen en estas cuestiones, por eso nunca se sabe con exactitud cómo se comportará el cometa, cuán brillante será o si podrá completar su órbita para así retornar a lo largo de los años cada vez que cumpla su período orbital.

Respecto a LAS colas de los cometas (sip, son varias), nos apoyaremos con un gráfico que tomé prestado del sitio http://www.portalciencia.net (espero no se enojen, todo sea por la divulgación de la astronomía) y simplifiqué un poquito. Aquí está...

Esquema de las partes de un cometa. Click en imagen para ampliar.

Y una corta explicación del dibujo. Existen dos colas como mínimo, además de una envoltura de hidrógeno y alguna otra cola que a veces aparece, todas en mayor o menor grado ubicadas en sentido opuesto a la posición del Sol respecto del cometa, más allá de si el cometa se dirige hacia el Sol o se aleja de él. Les explico sobre ellas...

Cola de polvo o cabellera: Esta cola es la más notoria, la más brillante y la que todos conocemos. Su aspecto más o menos transparente (según la densidad de polvo que posea), de color claro y curvada, está generada por acción del viento solar que desprende partículas de las capas superiores del cometa,  su forma curvada es resultante de la fuerza del viento solar en combinación con el componente inercial de la dirección y sentido del movimiento orbital del cometa. Esta cola es la responsable de las lluvias de meteoros (por la TV las mal llaman "lluvias de estrellas") que vemos anualmente como por ejemplo las Oriónidas producidas por el rastro de polvo del cometa 1P/Halley. Esta cabellera se ubica entre la línea (dirección) de la órbita del cometa y la cola de iones.

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Cola de gas ionizado: También llamada cola de iones, se proyecta en el exacto sentido opuesto al Sol, es de color azulada. Está formada por gas ionizado proveniente del núcleo.

Envoltura y Cola de hidrógeno: Debido a la incidencia de las radiaciones solares, y como resultado de procesos químicos aparece una envoltura de hidrógeno. Esta envoltura es invisible desde la Tierra ya que su frecuencia de luz es absorvida por la atmósfera. En realidad no forma una cola como las demás, simplemente esta envoltura es deformada en dirección contraria al Sol por acción del viento solar.

Otras colas o cabelleras: En ocasiones se ha observado una tercer cola, esta vez de sodio, partiendo del cometa, como en el caso del cometa Hale-Bopp en abril del 1997, solamente observable con telescopios importantes, se calculó que su largo era de 50000000 km.

Anti cola: Es un efecto visual generado por la perspectiva y ocurre cuando la cola de hidrógeno y la de polvo se encuentran aparentemente de lados opuestos del cometa. Es solo producto de nuestro lugar de observación, Las colas de polvo una y de gas ionizado la otra, se observan a ambos lados del núcleo del cometa.

Ojalá haya quedado claro, a veces simplificando las cosas terminan siendo más complicadas.

Imagen del cometa Hale-Bopp donde se observa claramente la cola de polvo (blanca) y la cola de iones (azul). Crédito NASA

En cuanto a la clasificación de los cometas desde el punto de vista del período orbital, desde el año 1995, la Unión Internacional de Astronomía (IAU de su acrónimo en inglés) los comenzó a utilizar 2(dos) clases de cometas, los llamados periódicos que son aquellos cuyos períodos orbitales duran hasta de 200 años y los cometas de largo período (período orbital mayor a 200 años).

También la IAU en ese año estandarizó las denominaciones que se les adjudican a los cometas, de la siguiente manera.

En primer lugar se le asigna una letra seguida de una barra ( '/') Estas letras pueden ser:

C: para cometas de período largo

P: para cometas periódicos

X: para los cometas inciertos

D: para cometas que ya no existen

A: indica que el cuerpo es un planeta menor ( no quiero imaginármelo acercándose a la Tierra)

En segundo lugar, luego de la barra, se indica el año del descubrimiento.

En tercer lugar otra letra que indica la quincena del año en que fue descubierto (hay 24 quincenas en el año)

En cuarto lugar, luego de esta letra, el orden en que se descubrió en esa quincena

Por último entre paréntesis el/los apellido/s del/los descubridor/es, o las siglas/nombre de la o las instituciones que lo descubrieron

Apliquemos esto al Panstarrs, quedaría algo así:

Parece complicado pero entendiéndolo es bastante simple... aunque debo decirles que aún hay más.

Un cometa también pueden dividirse en varios fragmentos como le ocurrió al "desaparecido" D/1993 F2 (Shoemaker–Levy) que se fragmentó en 23 pedazos al pasar cerca de Júpiter en el año 1994 (aquí en Wikipedia un artículo al respecto), cada fragmento será identificado por una letra, en el caso del D/1993 F2  fueron nombrados los fragmentos comenzando por D/1993 F2 A hasta el D/1993 F2 W.

Habría mucho más por contar sobre estos miembros tan llamativos del sistema solar. Pero ya he sido bastante extenso, y si hace falta creo que ustedes podrán investigar por la red y agregar algún comentario aquí debajo. Entonces ¡A mirar el cielo y descubrir nuevos cometas!

Enlaces relacionados:

- Web de  Seiichi Yoshida sobre cometas

- Misión Deep Impact NASA

- Misión Stardust NASA

- Portal ciencia