El raro acercamiento de un cometa curioso

Brevemente

El cometa C/2022 E3 (ZTF) hace hoy su acercamiento más cercano a la Tierra antes de abandonar probablemente nuestro Sistema Solar para siempre. Con miles de millones de años y no visto desde que los neandertales vagaron, el cometa verde continúa intrigando a medida que crece una aparente tercera cola e inesperadamente, pero intrigantemente, no logró sorprender a los científicos cuando se observó en la luz de rayos X.

Tome un par de (buenos) binoculares y bajo cielos oscuros mire hacia el polo norte celeste durante los próximos días, para tener la oportunidad de presenciar una hermosa parte de la historia espacial.

El cometa ZTF aturde en esta imagen tomada dos semanas antes de su acercamiento a la Tierra, el 19 de enero de 2023. Mire de cerca y verá que los cometas tienen dos colas, una hecha de gas ionizado y otra de polvo. Cuando un cometa se acerca al Sistema Solar interior, la radiación solar hace que los materiales volátiles dentro del cometa se vaporicen en gas y salgan del núcleo, la "cabeza" del cometa, llevándose consigo el polvo. En la cola de polvo, los granos grandes dispersan la luz del sol en todas las direcciones, algunos de los cuales son detectados por cámaras y telescopios en la Tierra, como la luna y los planetas. En la cola de iones, las moléculas son mucho más pequeñas pero brillan a través de un proceso llamado "fluorescencia": los átomos ionizados y las moléculas en el gas son golpeados por fotones de luz que absorben, y se "excitan". Luego vuelven a emitir espontáneamente fotones a otra longitud de onda, en un color diferente, dependiendo de la molécula. El brillo verde brillante del cometa ZTF revela las sustancias químicas dominantes que lo componen, con emisiones dominantes de dicarbono en esta parte del espectro visible. “Las dos colas apuntan en direcciones ligeramente diferentes porque las fuerzas actúan sobre el polvo y los iones de diferentes maneras. Mientras que las partículas de polvo más grandes son empujadas por la presión de la luz solar, los iones son mucho más ligeros y están cargados eléctricamente, por lo que el viento solar y su campo magnético los transportan fácilmente”, explica Jorge Amaya, de la Oficina de Meteorología Espacial de la ESA. “Recientemente, ocurrió un fenómeno extraño con el cometa ZTF, ya que parece tener una tercera cola. Esto es, de hecho, una ilusión óptica, debido a nuestro punto de vista del rastro de polvo”. Gracias al astrónomo Óscar Martín por esta impresionante foto. Crédito de la imagen: Oscar Martín (startrails.es)

En profundidad

Los cometas nos siguen cautivando

“Todos los cometas dan evidencia… de mucha mala suerte, aflicción, peligro y peligro”, escribió el autor alemán Thomas Hartmann en 1606, reflejando el hecho de que durante mucho tiempo se consideró que los cometas eran malos presagios. Hoy, son evidencia de mucho, desde el origen del Sistema Solar hasta la vida en la Tierra.

"Sabemos de casi cuatro mil cometas 'caseros' que se formaron, como los planetas, en la nube sobrante de remolinos de gas y polvo que cayó sobre sí misma para formar nuestro Sol", explica Marco Micheli, astrónomo de Near-Earth de la ESA. Centro de Coordinación de Objetos.

"118 de estos están actualmente clasificados como 'cometas cercanos a la Tierra', y están siendo monitoreados de cerca a medida que su órbita los lleva a través de la Tierra".

Compuestas de polvo, roca y hielo, estas "bolas de nieve sucias" son los objetos más prístinos y vírgenes que puedes encontrar, habiendo cambiado muy poco durante miles de millones de años y, por lo tanto, ofrecen una ventana a la formación del Sistema Solar. También se cree que al menos parte del agua de la Tierra se originó en los cometas que impactaron nuestro planeta en sus primeros años.

No solo su composición química revela mucho, sino que hace solo 70 años el movimiento de sus colas reveló la presencia del viento solar.

El 1 de febrero, el cometa ZTF se acerca a la Tierra a unos 42 millones de kilómetros (casi un tercio de la distancia entre nosotros y el Sol), antes de abandonar probablemente el Sistema Solar para siempre. Obtén más información sobre su trayectoria en el portal del Centro de Coordinación de Objetos Cercanos a la Tierra. Crédito: ESA

Viento solar supersónico

En la década de 1950, inspirado por discusiones con colegas sobre la naturaleza de las colas de los cometas, al físico solar Eugene Parker se le ocurrió la idea de un viento constante que emana del Sol.

En el momento de la revelación de Parker, todos pensaban que el espacio entre los planetas del Sistema Solar estaba casi vacío. La idea de Parker fue muy controvertida, no solo porque significaba que el Sol podría quedarse sin masa, sino también porque sus cálculos (correctos) significaban que el viento solar era supersónico.

Además de tener colas, los cometas dejan un rastro de partículas de escombros a lo largo de su órbita que puede abarcar muchos millones de kilómetros y permanecer durante miles, incluso millones de años.

A medida que la Tierra orbita alrededor del Sol, con frecuencia vuela a través de estos desechos (que también dejan los asteroides) y, a medida que la materia se quema en nuestra atmósfera, "cae" creando lluvias regulares de meteoritos.

El viento solar es una corriente rápida y constante de partículas cargadas liberadas desde la atmósfera superior del Sol: la corona. Este viento consta de varias partículas y elementos, incluidos electrones, protones y partículas alfa, que consisten en dos protones y dos neutrones, así como pequeñas cantidades de núcleos atómicos más complejos, como carbono, oxígeno y magnesio. Esta foto, "Corona de Svalbard", es la composición de 29 imágenes de eclipses tomadas durante el eclipse solar total de 2015 en Svalbard, Noruega. Crédito: 2015 Miloslav Druckmüller, Shadia Habbal, Peter Aniol, Pavel Štarh

¿Cuántas colas ves?

Mire de cerca y verá que los cometas tienen dos colas, una hecha de gas ionizado y otra de polvo. Cuando un cometa se acerca al Sistema Solar interior, la radiación solar hace que los materiales volátiles dentro del cometa se vaporicen en gas y salgan del núcleo, la "cabeza" del cometa, llevándose consigo el polvo.

En la cola de polvo, los granos grandes dispersan la luz del sol en todas las direcciones, algunos de los cuales son detectados por cámaras y telescopios en la Tierra, como la luna y los planetas.

En la cola de iones, las moléculas son mucho más pequeñas pero brillan a través de un proceso llamado "fluorescencia": los átomos ionizados y las moléculas en el gas son golpeados por fotones de luz que absorben, y se "excitan". Luego vuelven a emitir espontáneamente fotones a otra longitud de onda, en un color diferente, dependiendo de la molécula.

El resplandor verde brillante del cometa ZTF revela las sustancias químicas que lo componen, con emisiones dominantes de dicarbono en esta parte del espectro visible.

“Las dos colas apuntan en direcciones ligeramente diferentes porque las fuerzas actúan sobre el polvo y los iones de diferentes maneras. Mientras que las partículas de polvo más grandes son empujadas por la presión de la luz solar, los iones son mucho más ligeros y están cargados eléctricamente, por lo que el viento solar y su campo magnético los transportan fácilmente”, explica Jorge Amaya, de la Oficina de Meteorología Espacial de la ESA.

“Recientemente, ocurrió un fenómeno extraño con el cometa ZTF, ya que parece tener una tercera cola. Esto es, de hecho, una ilusión óptica, debido a nuestro punto de vista del rastro de polvo”.

El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko es un cometa de la familia de Júpiter. Su viaje de 6,5 años alrededor del Sol lo lleva desde un poco más allá de la órbita de Júpiter en su punto más distante, hasta entre las órbitas de la Tierra y Marte en su punto más cercano. El cometa proviene del Cinturón de Kuiper, pero las perturbaciones gravitacionales lo empujaron hacia el Sol, donde las interacciones con la gravedad de Júpiter lo colocaron en su órbita actual. Crédito: ESA

Decepción a intriga

Muchas misiones de la ESA han estado observando el cometa ZTF, incluso aquellas que no están enfocadas en la ciencia del Sistema Solar. XMM-Newton es uno de ellos, uno de los telescopios de rayos X más potentes jamás puestos en órbita.

Los científicos esperaban que fuera uno de los cometas más brillantes observados, debido a su tono verde brillante. Decepcionante al principio, pero luego intrigante, el cometa apenas apareció en los rayos X. Si bien no se produjeron imágenes sorprendentes, los resultados son científicamente muy valiosos.

Intenta verlo (Ahora ya no)*

Durante el acercamiento, el cometa ZTF aparecerá cerca del polo norte celeste, actualmente a unos diez grados de la brillante estrella Polaris. Para el final de esta semana, estará a más de 30 grados de la Estrella Polar.

La mejor visibilidad será con unos buenos prismáticos, con los que debería aparecer como un objeto borroso e incoloro (sólo las cámaras fotográficas registran su peculiar color verde). Si tiene mucha suerte y bajo un cielo extremadamente oscuro, será visible a simple vista.

Los cometas no pasan por la Tierra muy a menudo, así que captura el cometa C/2022 E3 (ZTF) ahora, antes de que abandone nuestro Sistema Solar para siempre.

La nave espacial XMM-Newton es el satélite científico más grande jamás construido en Europa. Los espejos de su telescopio son los más potentes desarrollados hasta ahora y, con sus detectores sensibles, ve mucho más que cualquier satélite de rayos X anterior. Crédito: ESA

* Nota del bloguero

Publicado en ESA el 1 de febrero del 2023, enlace publicación.