Un instrumento científico de la NASA que vuela a bordo de la nave espacial Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha hecho un descubrimiento muy sorprendente: el mecanismo de ruptura molecular de "moléculas de agua y dióxido de carbono que salen de la superficie del cometa" a la atmósfera del cometa 67P / Churyumov- Gerasimenko es causada por "electrones cerca de la superficie".
Según el equipo científico de instrumentos, los sorprendentes resultados relacionados con la emisión del coma cometa provienen de las mediciones recopiladas por las sondas del instrumento Alice financiado por la NASA y están causando que los científicos reconsideren por completo lo que sabemos sobre los cuerpos errantes.
"El descubrimiento que estamos informando es bastante inesperado", dijo Alan Stern, investigador principal del instrumento Alice en el Southwest Research Institute (SwRI) en Boulder, Colorado, en un comunicado.
“Nos muestra el valor de ir a los cometas para observarlos de cerca, ya que este descubrimiento simplemente no podría haberse realizado desde la Tierra o la órbita de la Tierra con ningún observatorio existente o planificado. Y, está transformando fundamentalmente nuestro conocimiento de los cometas ".
Un artículo que informa los hallazgos de Alice ha sido aceptado para su publicación por la revista Astronomy and Astrophysics, según declaraciones de la NASA y la ESA.
Alice es un espectrógrafo que se enfoca en detectar la banda de longitud de onda ultravioleta lejana y es el primer instrumento de este tipo en operar en un cometa.
Hasta ahora se había pensado que los fotones del sol eran responsables de causar la ruptura molecular, dijo el equipo.
El dióxido de carbono y el agua se liberan del núcleo y la ruptura de la excitación ocurre apenas media milla por encima del núcleo del cometa.
"El análisis de las intensidades relativas de las emisiones atómicas observadas permitió que el equipo científico de Alice determinara que el instrumento estaba observando directamente las moléculas" primarias "de agua y dióxido de carbono que estaban siendo descompuestas por electrones en las inmediaciones, aproximadamente seis décimas de un milla (un kilómetro) del núcleo del cometa ".
El mecanismo de excitación se detalla en el siguiente gráfico.
"La variación espacial de las emisiones a lo largo de la hendidura indica que la excitación ocurre a unos pocos cientos de metros de la superficie y la producción de gas y polvo está correlacionada", según el artículo de la revista Astronomy and Astrophysics.
Los datos muestran que las moléculas de agua y CO2 se rompen a través de un proceso de dos pasos.
"Primero, un fotón ultravioleta del Sol golpea una molécula de agua en el coma del cometa y lo ioniza, eliminando un electrón energético. Este electrón luego golpea otra molécula de agua en coma, rompiéndolo en dos átomos de hidrógeno y un oxígeno, y energizándolos en el proceso. Estos átomos luego emiten luz ultravioleta que Alice detecta en las longitudes de onda características ".
"Del mismo modo, es el impacto de un electrón con una molécula de dióxido de carbono lo que resulta en su ruptura en átomos y las emisiones de carbono observadas".
Después de una década de persecución de más de 6.400 millones de kilómetros (4 mil millones de millas), la nave espacial Rosetta de la ESA llegó al cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, con marcas de viruela, el 6 de agosto de 2014 para el primer intento de la historia de orbitar un cometa para un estudio a largo plazo.
Desde entonces, Rosetta desplegó la nave de aterrizaje de Philae para lograr el primer touchdown de la historia en un núcleo de cometas. También ha orbitado el cometa durante más de 10 meses de observación de cerca, llegando a veces a tan solo 8 kilómetros. Está equipado con un conjunto de 11 instrumentos para analizar cada faceta de la naturaleza y el medio ambiente del cometa.
El cometa 67P se está volviendo cada vez más activo a medida que orbita más y más cerca del sol durante los próximos dos meses. La pareja alcanza el perihelio el 13 de agosto de 2015 a una distancia de 186 millones de kilómetros del Sol, entre las órbitas de la Tierra y Marte.
Alice trabaja examinando la luz emitida por el cometa para comprender la química de la atmósfera o el coma del cometa y determinar la composición química con el espectrógrafo ultravioleta lejano.
Según las mediciones de Alicia, el agua y el dióxido de carbono en el coma atmosférico del cometa se originan a partir de columnas que brotan de su superficie.
"Es similar a los que descubrió el telescopio espacial Hubble en la luna Europa de Júpiter, con la excepción de que los electrones en el cometa son producidos por la radiación solar, mientras que los electrones en Europa provienen de la magnetosfera de Júpiter", dijo Paul Feldman, un compañero de Alice. -investigador de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland, en un comunicado.
Otros instrumentos a bordo de Rosetta, incluidos MIRO, ROSINA y VIRTIS, que estudian abundancias relativas de constituyentes de coma, corroboran los hallazgos de Alice.
"Estos primeros resultados de Alice demuestran lo importante que es estudiar un cometa a diferentes longitudes de onda y con diferentes técnicas, para sondear varios aspectos del entorno del cometa", dice el científico del proyecto Rosetta de la ESA, Matt Taylor, en un comunicado.
“Estamos observando activamente cómo evoluciona el cometa a medida que se acerca al Sol a lo largo de su órbita hacia el perihelio en agosto, viendo cómo las plumas se vuelven más activas debido al calentamiento solar y estudiando los efectos de la interacción del cometa con el viento solar. "
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