El impacto paso a paso
Esta secuencia muestra el desarrollo de la nube de polvo eyectada por el impacto
(imagen cortesía Science)
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El 4 de julio de 2005, la sonda espacial Deep Impact disparó una bala de cobre, de 370 kg de peso, sobre el cometa Tempel 1. El impacto produjo un cráter que se estima en 100 metros de ancho por 30 de profundidad, liberando unos 10 millones de kg de material del cometa, algo así como el peso de 10.000 autos. Pero, por impresionante que parezca, esta cantidad se calcula que es apenas una diezmillonésima parte de la masa del cometa. Sin embargo, fué suficiente para cambiar nuestras concepciones acerca de la composición de los cometas. Dado que se considera que los cometas son remanentes de la formación del Sistema Solar, los datos obtenidos obligarán a reconsiderar las teorías sobre sus orígenes (nuestros orígenes).
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El impacto paso a paso Esta secuencia muestra el desarrollo de la nube de polvo eyectada por el impacto (imagen cortesía Science) |
Se cree que el Sistema Solar se formó a partir de un disco de polvo, hielo y gases que giraba alrededor del naciente Sol, hace unos 4.500 millones de años. A partir de allí se formaron los cometas, planetas y asteroides. Pero la composición de planetas y asteroides se ha alterado debido a violentos procesos sufridos por estos cuerpos desde ese entonces. Se considera en cambio que los cometas, por haber permanecido en las regiones más frías y externas del Sistema Solar, son como cápsulas congeladas del tiempo que conservan su composición química inicial. Los cometas se suelen clasificar como de período corto (aquellos cuya período orbital alrededor del Sol es menor de 20 años), los cuales se considera que pertenecen a una región ubicada más allá de la órbita de Neptuno llamada Cinturón de Kuiper; y cometas de período largo (generalmente superior a 200 años), situados en una región mucho más lejana del Sistema Solar llamada Nube de Oort.
 Anatomía de un cometa |
Cada vez que un cometa se acerca al Sol, sus capas más externas se calientan, emitiendo chorros de gases cuya composición puede ser medida (mediante su espectro químico). Del cometa Halley, tal vez el más conocido de todos, sabíamos por ejemplo que está compuesto por agua (80%), monóxido de carbono (10%), dióxido de carbono (3%), metano (2%), amoníaco (<1%), y ácido cianhídrico (0.1%). Pero se cree que el proceso de calentamiento crea una capa protectora, similar a la que se forma cuando se fríe un pedazo de carne, que impide que el calor llegue a las capas más internas. Por lo tanto, lo que se detecta en la superficie no es representativo de la composición real de un cometa.
 Espectro químico preliminar Este espectro químico, obtenido entre el 20 y el 21 de junio de 2005, muestra la presencia de agua, hidrocarburos, CO y CO2. |
El cometa Tempel 1 fué descubierto en 1867 por el astrónomo Ernst Wilhelm Leberecht Tempel. Su órbita excéntrica lo lleva entre Marte y Júpiter, siendo su período orbital de 5.5 años. Fué seleccionado para esta misión debido a que tiene una órbita estable, lo que ha hecho que su superficie se haya horneado de manera uniforme, creando una corteza externa protectora que ha mantenido el interior inalterado desde su formación hace unos 4.500 millones de años. Con la misión Deep Impact se buscaba penetrar dicha corteza para conocer su composición interior.
Entre la información obtenida, destacaremos la siguiente:
1. Los datos no apoyan el modelo más aceptado hasta la fecha para los cometas, que los considera como una bola de nieve sucia; es decir, una mezcla de hielo de agua y gases congelados tales como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), amoníaco (NH3) y formaldehído (H2CO), con algunos silicatos (arena). Los nuevos datos indican en cambio algo que parece estar constituído principalmente por partículas de polvo más finas que el talco, siendo la relación polvo:agua mayor que 1 (entre 2 y 5 veces más polvo que agua); lo que más bien sugiere una bola de mugre congelada.
2. El cometa es muy frágil, compuesto por una agrupación fofa de materiales unidos entre si muy débilmente. Al decir de los científicos tiene la consistencia de un merengue (un producto de panadería hecho a base de azúcar y huevo, famoso por su fragilidad). Sin embargo, dichos materiales parecen estar distribuídos en capas (como una cebolla), cada una de 20 a 30 metros de profundidad, lo cual sugiere una estructura interna compleja.
3. El núcleo del cometa es muy poroso, con una densidad estimada en apenas un 60% la del hielo de agua, y menos de una cuarta parte de la de las rocas menos densas de la Tierra. La gravedad que posee es apenas suficiente para mantener débilmente agrupados sus componentes: si se pudiera permanecer de pie sobre su superficie, sería posible saltar y escapar del cometa.
 Mapa del cometa Tempel 1 Las flechas grandes a y b indican regiones lisas (carentes de cráteres de impacto). La otra flecha grande (abajo) muestra el punto de impacto. Se presume que las dos estructuras circulares (arriba y abajo de esta flecha) son cráteres de impacto. Las flechas pequeñas muestran una región escarpada (similar a un acantilado de unos 20 metros de altura). La barra escala blanca a la derecha representa 1 km de la superficie del cometa. |
4. La alta porosidad del cometa le permite a su superficie calentarse casi instantáneamente en respuesta a los rayos del Sol, pero el calor no es transmitido a su interior. Esto sugiere que los materiales internos se han preservado sin cambios desde la formación del Sistema Solar, tal como había sido sugerido por muchos científicos.
5. A diferencia de otros cometas observados de cerca previamente, Tempel 1 presenta cráteres de impacto, por lo que parece haber sufrido el bombardeo repetido de restos de la formación del Sistema Solar (equivalentes a los meteoritos aquí en la Tierra).
6. El cometa está compuesto por materiales sólidos estándar, tales como silicatos. Pero los científicos de la misión se sorprendieron de encontrar también arcillas (barro) y carbonatos. Estas sustancias requieren de la presencia de agua líquida para su formación, algo no previsto por los modelos cometarios actuales que suponen que estos cuerpos se formaron en las vecindades de Neptuno, un lugar demasiado frío lejos del Sol.
7. Lo anterior parece sugerir que el disco de polvo y gas, a partir del cual se formó nuestro Sistema Solar, se mezcló intensamente, permitiendo que se juntaran material formado cerca del Sol (donde el agua es líquida), con material congelado procedente de la zona externa a Urano y Neptuno. Esto está en oposición a la visión tradicional de que los objetos del Sistema Solar se formaron por acumulación de materiales que se encontraban a una determinada distancia del Sol.
8. También se descubrieron compuestos a base de hierro e hidrocarburos aromáticos similares a los que se producen en los exhostos de los automóviles y cuando se asa la carne. La receta para un cometa incluye hielo seco (CO2 congelado), hielo de agua, silicatos (olivino, peridotita), carbonatos, hierro metálico, sulfatos de hierro (pirita, pirrotita) y moléculas orgánicas (hidrocarburos aromáticos policíclicos). La presencia de abundantes compuestos orgánicos (moléculas a base de carbono que constituyen la materia prima de los seres vivos), sugiere la posibilidad de que dichas sustancias hayan sido traídas a la Tierra en sus comienzos por estos objetos.
 Receta para un cometa Combinar todos los ingredientes en un lugar frío y oscuro Congelar durante varios miles de millones de años Mezclar cuidadosamente con una sonda espacial de alta velocidad Observar inmediatamente. |
9. Las observaciones muestran una mezcla compleja de silicatos, agua y compuestos orgánicos (especialmente etano), similares a los observados en otros cometas que se cree provienen de la Nube de Oort. El Tempel 1 es catalogado como un cometa de período corto (con períodos orbitales inferiores a 20 años), mientras que los cometas de la Nube de Oort tienen períodos muy largos (con frecuencia superiores a los 1.000 años). Se creía que ambos grupos de cometas se formaron en regiones diferentes del Sistema Solar, hace 4.500 millones de años, pero las evidencias hablan a favor de la posibilidad de que ambos grupos de cometas se hayan formado en una región común, entre las órbitas de Júpiter y Neptuno.
10. También es posible que los planetas Urano y Neptuno se hayan formado mucho más cerca del Sol, pero debieron ser expulsados de su lugar de formación original hacia la periferia del Sistema Solar. Al migrar, su gravedad afectó una gran nube cometaria presente en la región donde actualmente se encuentran dichos planetas. Los cometas debieron entonces ser expulsados hacia los lugares que ahora ocupan en el Cinturón de Kuiper y la nube de Oort.
Deep Impact (SCIENCE NEWS Online)
NASA'S DEEP IMPACT ADDS COLOR TO UNFOLDING COMET PICTURE
Deep Impact Comet May Have Formed in Giant Planets Region
Comet’s minerals hint at liquid water
Deep Impact collision ejected the stuff of life
NASA's Spitzer and Deep Impact Build Recipe for Comet Soup
Mauna Kea Giants Find Common Nursery for Comets
* Última actualización: febrero 23 de 2006
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