El cometa 67P / C-G puede ser pequeño con solo 2.5 millas (4 km) de ancho, pero sus diversos paisajes y los procesos que los moldean son asombrosos. Decir que la naturaleza empaca mucho en paquetes pequeños es un eufemismo.
En imágenes recientemente lanzadas tomadas por Rosetta OSIRIS de alta resolucióncámara de ciencia, el cometa casi parece vivo. La luz del sol brilla en rocas heladas y sumideros en forma de pancaking que arrojan géiseres de polvo al coma circundante.
Según un nuevo estudio recién publicado en la revista, más de cien parches de hielo de agua de unos 6 a 15 pies de ancho (unos pocos metros) salpican la superficie del cometa. Astronomía y Astrofísica.Por estudios y mediciones anteriores hemos sabido que los cometas son ricos en hielo. A medida que el Sol los calienta, el hielo se vaporiza y arrastra las partículas de polvo incrustadas que forman la atmósfera o el coma del cometa y le confieren una apariencia borrosa.
No todo ese polvo fino sale del cometa. Algunos vuelven a la superficie, cubren el hielo y ennegrecen el núcleo. Esto explica por qué todos los cometas que hemos visto de cerca son más negros que el carbón a pesar de estar hechos de un material que es tan brillante como la nieve.
Los científicos han identificado 120 regiones en la superficie de Cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko que son hasta diez veces más brillantes que el brillo promedio de la superficie. Algunos son rocas individuales, mientras que otros forman grupos de motas brillantes. Visto en alta resolución, muchos parecen ser rocas con exposiciones de hielo en sus superficies; los grupos a menudo se encuentran en la base de los acantilados que sobresalen y probablemente llegaron allí cuando se derrumbaron las paredes de los acantilados, enviando una avalancha de rocas heladas cuesta abajo y exponiendo hielo fresco no cubierto por polvo oscuro.
Más intrigantes son las rocas aisladas que se encuentran aquí y allá que parecen no tener relación con el terreno circundante. Los científicos creen que llegaron al estilo de George Jetson cuando fueron expulsados de la superficie del cometa por la vaporización explosiva del hielo solo para luego aterrizar en una nueva ubicación. La gravedad extremadamente baja del cometa lo hace posible. Deja que esa imagen se marine en tu mente por un momento.
Todos los cantos rodados brillantes de hielo vistos hasta ahora se encontraron en regiones sombreadas no expuestas a la luz solar, y no se observaron cambios en su apariencia durante un mes de observaciones.
"El hielo de agua es la explicación más plausible de la aparición y las propiedades de estas características", dice Antoine Pommerol de la Universidad de Berna y autor principal del estudio.
¿Cómo sabemos que es hielo de agua y no CO2 o alguna otra forma de hielo? Fácil. Cuando se hicieron las observaciones, el hielo de agua se habría vaporizado a una velocidad de 1 mm por hora de iluminación solar. Por el contrario, el hielo de monóxido de carbono o dióxido de carbono, que tienen puntos de congelación mucho más bajos, se habría sublimado rápidamente a la luz solar. El hielo de agua se vaporiza mucho más lentamente en comparación.
Las pruebas de laboratorio con hielo mezclado con diferentes minerales bajo luz solar simulada revelaron que solo se necesitaron unas pocas horas de sublimación para producir una capa de polvo de solo unos pocos milímetros de espesor. Pero fue suficiente para ocultar cualquier signo de hielo. También descubrieron que pequeños trozos de polvo a veces se separaban para exponer hielo fresco debajo.
"Una capa de polvo oscuro de 1 mm de espesor es suficiente para ocultar las capas inferiores de los instrumentos ópticos", confirma Holger Sierks, investigador principal de OSIRIS en el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar.
Parece entonces que la superficie del cometa 67P está cubierta en su mayor parte de polvo oscuro con pequeñas exposiciones de hielo fresco como resultado de cambios en el paisaje, como acantilados desmoronados y sacudidas de rocas por la actividad de los aviones. A medida que el cometa se acerca al perihelio, parte de ese hielo quedará expuesto a la luz solar, mientras que pueden aparecer nuevos parches. Usted, yo y el equipo de Rosetta no podemos esperar para ver los cambios.
¿Alguna vez se preguntó cómo un cometa obtiene sus chorros? En otro nuevo estudio que aparece en la revista científica. Naturaleza, un equipo de investigadores informa que se han identificado 18 pozos o sumideros activos en el hemisferio norte del cometa. Estos agujeros más o menos circulares parecen ser la fuente de los chorros elegantes como los que se ven en la foto de arriba. Los hoyos varían en tamaño desde alrededor de 100 a 1,000 pies (30-100 metros) de ancho con profundidades de hasta 690 pies (210 metros). Por primera vez, los chorros individuales se remontan a pozos específicos.
En fotos especialmente procesadas, se puede ver material que fluye desde el interior de las paredes del pozo como la nieve que sale de una máquina de nieve. ¡Increíble!
“Vemos chorros que surgen de las áreas fracturadas de las paredes dentro de los pozos. Estas fracturas significan que los volátiles atrapados debajo de la superficie pueden calentarse más fácilmente y luego escapar al espacio ", dijo Jean-Baptiste Vincent del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, autor principal del estudio.
De forma similar a la forma en que se forman los sumideros en la Tierra, los científicos creen que se forman fosas cuando el techo de una cavidad subterránea se vuelve demasiado delgado para soportar su propio peso. Sin nada debajo para mantenerlo en su lugar, se derrumba, exponiendo hielo fresco debajo que se vaporiza rápidamente. Al salir del agujero, forma un chorro de polvo y gas colimado.
Los autores del artículo sugieren tres formas de formación de fosas:
* El cometa puede contener vacíos que han estado allí desde su formación. El colapso podría desencadenarse ya sea por vaporización de hielo o sacudidas sísmicas cuando las rocas expulsadas en otra parte de la tierra del cometa vuelven a la superficie.
* Sublimación directa de bolsas de helados volátiles (más fácilmente vaporizados) como dióxido de carbono y monóxido de carbono debajo de la superficie a medida que la luz solar calienta el polvo oscuro de la superficie, transfiriendo calor debajo.
* Energía liberada por el hielo de agua cambiando su estado físico de amorfo a su forma cristalina normal y estimulando la sublimación de los hielos de dióxido de carbono y monóxido de carbono más volátiles.
Los investigadores piensan que pueden usar la apariencia de los sumideros para fechar diferentes partes de la superficie del cometa: cuanto más fosas hay en una región, más joven y menos procesada es la superficie. Apuntan al hemisferio sur de 67P / C-G, que recibe más energía del Sol que el norte y, al menos por ahora, no muestra estructuras de pozo.
Los hoyos más activos tienen lados empinados, mientras que los menos muestran contornos suavizados y están llenos de polvo. Incluso es posible que un colapso parcial sea la causa de los estallidos ocasionales cuando un cometa se ilumina y se agranda repentinamente como se ve desde la Tierra. Rosetta observó tal arrebato el pasado abril. ¡Y estos agujeros realmente pueden expulsar el polvo! Se estima que un colapso de pozo completo típico libera mil millones de kilogramos de material.
Con Rosetta en buen estado de salud y perihelio por venir, hay grandes cosas por delante. ¡Tal vez presenciaremos un nuevo colapso de sumidero, una avalancha helada o incluso rocas levitando!
Fuentes: 1, 2
