Científicos han observado un pequeño cometa (Cometa 41P) que dejó de girar por completo y luego comenzó a hacerlo de nuevo, pero en la dirección opuesta.
Esta inesperada inversión revela cuán rápidamente pueden cambiar estos objetos helados del espacio, y podría ayudar a explicar por qué algunos cometas pequeños eventualmente se desintegran y desaparecen.
El telescopio Hubble observa un cambio de giro en el Cometa 41P
Imágenes archivadas del Telescopio Espacial Hubble, un potente observatorio que orbita la Tierra y captura imágenes detalladas de objetos distantes en el espacio, rastrearon el Cometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák a medida que se iluminaba y atenuaba de manera constante.
Al cronometrar las repeticiones, el Dr. David Jewitt de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA) construyó un reloj de rotación a partir de los cambios en el brillo.
La prepublicación de Jewitt informó un período de 14.4 horas para el cometa en diciembre y situó la parada de la rotación a principios de junio de 2017.
Los ciclos de brillo por sí solos no pueden revelar la dirección de la rotación, por lo que solo nuevas observaciones pueden confirmar en qué dirección gira ahora el cometa.
Cifras que rompen récords
Telescopios terrestres observaron cómo la rotación del cometa se alargaba de 20 horas en marzo de 2017 a más de 46 horas en mayo.
Una carta informó que la desaceleración en 60 días fue más de diez veces mayor que la observada en cualquier caso anterior de rotación de cometas.
Anteriormente, otro cometa estableció el punto de referencia cuando su período de rotación se alargó de 17 a 19 horas en 90 días durante imágenes detalladas.
“No es inusual que la rotación de un cometa cambie”, dijo el Dr. Jewitt.
Núcleo giratorio del Cometa 41P
Con aproximadamente 0.6 millas (0.97 kilómetros) de diámetro, el cuerpo sólido del cometa ofreció poca resistencia cuando los chorros comenzaron a empujarlo.
Cada ráfaga de gas entregó torque, una fuerza de torsión que cambia la velocidad de rotación, porque el flujo de escape no se equilibraba.
Menos masa significaba que la misma fuerza de torsión cambiaba la rotación mucho más rápido de lo que lo haría en un cometa más grande.
Con el tiempo, esa sensibilidad puede convertir un núcleo pequeño en un objeto que se calma o se desgarra.
La luz solar crea chorros de gas
La luz solar calienta la superficie e impulsa la desaparición del hielo en gas, alimentando las plumas que fluyen de los cometas activos.
Los científicos llaman a este escape sublimación, el hielo que se convierte directamente en gas sin derretirse, y comienza cuando la superficie se calienta.
Junto con el gas, los chorros transportaban polvo, y el flujo empujaba hacia atrás, agregando torsión cada vez que las salidas apuntaban fuera del centro.
A diferencia de un asteroide rocoso sólido, un cometa de estructura suelta puede responder con tanta fuerza que su estado de rotación cambia en semanas.
Rotación del cometa y salidas activas
Las salidas activas no estaban distribuidas uniformemente, por lo que los chorros más fuertes empujaban desde un lado y establecían la dirección de torsión. A medida que el cometa giraba, la luz solar se movía a través de acantilados y fosos, encendiendo algunos chorros y apagando otros.
Cuando la mayor parte del empuje funcionaba en contra de la rotación existente, la rotación se ralentizaba, y una realineación posterior podría reconstruir la rotación en la otra dirección.
Incluso pequeños cambios en la dirección en la que incide la luz solar pueden cambiar el signo de la torsión, lo que dificulta las predicciones desde la Tierra.
Una rotación rápida puede romper un cometa
Los rápidos cambios en la rotación pueden hacer más que confundir a los astrónomos: pueden tensar un cometa hasta que se agriete.
Con cada giro más rápido, el material cerca de la superficie siente una fuerza hacia afuera más fuerte, y los escombros débiles pueden comenzar a deslizarse.
En el nuevo análisis, los torques medidos fueron lo suficientemente fuertes como para que el cometa se fragmentara en unas pocas décadas.
Una vez que comienza la fragmentación, la nube de gas y polvo puede ocultar el núcleo superviviente, dejando a los observadores inseguros de lo que realmente queda.
Las superficies antiguas cambian el torque
Los viajes pasados cerca del Sol probablemente excavaron el hielo del cometa y dejaron una corteza más dura que redirigió dónde escapaba el gas.
En 2017, parecía que mucha menos de la superficie se ventilaba con fuerza que en retornos anteriores, lo que cambió el equilibrio de los chorros.
Una posibilidad se ajusta a los números y a la apariencia del cometa: que el Cometa 41P es un fragmento superviviente de un progenitor más grande.
Si esa historia es correcta, el mismo proceso de adelgazamiento puede alimentar salidas débiles y descentradas que siguen cambiando el estado de rotación.
Retorno del Cometa 41P en 2028
Otro acercamiento cercano ocurrirá en 2028, lo que dará a los astrónomos la oportunidad de verificar si el cometa siguió cambiando.
Ese momento se llama perihelio, el punto más cercano en la órbita al Sol, y los chorros impulsados por el calor generalmente alcanzan su punto máximo entonces.
Los peores ángulos de visión pueden ocultar el núcleo sólido en su nube de gas, pero los telescopios grandes aún pueden rastrear los cambios.
Las mediciones claras en 2028 mostrarían si las fuerzas se desvanecieron después de 2017, o si el cometa sigue siendo inestable.
Una pista para las vidas útiles
El estrés impulsado por la rotación ofrece una forma práctica de perder cometas pequeños, incluso cuando sus órbitas los hacen regresar durante siglos.
En opinión de Jewitt, el tiempo de desgaste debido a la aceleración de la rotación parecía mucho más corto que el tiempo que el 41P había permanecido en su lugar.
Para las encuestas del cielo, esa discrepancia significa que muchos cometas pequeños pueden desaparecer antes de que alguien los mida lo suficiente como para modelarlos.
El monitoreo futuro podría determinar si el Cometa 41P es una anomalía, o si los rápidos cambios de rotación dan forma silenciosamente a la población de cometas.
Próximas pruebas y riesgos
Visto de principio a fin, la historia de la rotación del cometa vincula el tamaño diminuto, los chorros desiguales y la estructura frágil en una sola reacción en cadena.
Las comprobaciones repetidas en el próximo retorno mostrarán si este comportamiento se desvanece o si el 41P se dirige hacia la fragmentación.
El estudio se publicó en The Astronomical Journal.
Crédito de la foto: Kees Scherer/Flickr, CC0
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