Gaia Ciencia - Home

cometa¿Os acordáis de 67P/Churiumov-Guerasimenko? Sí hombre, ese cometa de nombre impronunciable se hizo famoso hace siete meses por el aterrizaje del robot Philae en su superficie (leer aquí) y es, seguramente, el único cometa del cual muchos conocemos la forma con cierta precisión.

Pues resulta que al estudiar otros cometas cartografiados en misiones espaciales se ha descubierto que muchos de ellos tienen las mismas características: forma bi-lobular y estructura de capas en la superficie.

Martin Jutzi, astrofísico de la Universidad de Berna (Suiza), ha sido capaz de reconstruir su formación usando simulaciones computacionales 3D. Su trabajo, publicado en la revista Science Express, propone que dichas características podrían ser fruto de la colisión y la posterior fusión de dos cuerpos pequeños.

Las siguientes imágenes, basadas en los resultados de sus simulaciones, muestran los momentos claves del proceso de formación de este tipo de cometas. Primero se pueden ver dos esferas de hielo de alrededor de un kilómetro de diámetro moviéndose una hacia la otra. Unas 2,8 horas después de colisionar, los cuerpos empiezan a rotar y se separan de nuevo, pero en esta fase el cuerpo pequeño (blanco) deja trazas de material sobre el grande (gris). A continuación la atracción gravitatoria atrapa al cuerpo más pequeño, de tal manera que se frena y vuelve a precipitarse contra el grande (20,8 horas). El segundo impacto se produce un día después del primero y los dos cuerpos se quedan ya pegados y deformados, con una forma que nos resulta familiar.

comets
                           Evolución de la colisión de dos esferas de hielo. Fuente: Jutzi/Asphaug

Un suceso de este tipo explicaría la característica de dos lóbulos semicirculares unidos por una zona central más estrecha. El material transferido entre los cuerpos iniciales en los impactos sería la razón de la estructura en capas de la superficie del cometa en su estado final.

La relevancia de dicha posible explicación se debe a que el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko no es el único que ha demostrado tener una forma bi-lobular ni una estructura laminar. El impacto del 2005 de la sonda Deep Impact (NASA) sobre el cometa 9P/Tempel 1 reveló una estructura superficial similar, algo que parece ser cierto también también para otros dos cometas visitados por sondas de la NASA. Además, la mitad de los cometas que han sido visitados por sondas espaciales hasta la fecha tienen la característica forma con los dos lóbulos semicirculares. “Cómo y cuándo se fraguaron estas características es aún fuente de debate, con claras implicaciones en la formación, dinámica y geología de nuestro sistema solar,” explica Jutzi.

Pero a ver que me aclare… ¿qué tiene que ver una simulación sobre la formación de un cometa con el sistema solar?

Pues resulta que con este tipo de trabajos, Martin Jutzi y su colega Erik Asphaug (Universidad Estatal de Arizona) están intentando reconstruir qué pasó durante la formación de los planetas en nuestro sistema solar. “Los cometas o sus precursores se formaron en la región de los planetas exteriores, posiblemente millones de años antes de la formación de los propios planetas,” explica Jutzi. “Reconstruir el proceso de formación de los cometas puede suministrar información crucial sobre la fase inicial de la formación planetaria. Por ejemplo, el tamaño inicial de sus bloques, los llamados planetesimales o cometasimales en la parte externa del sistema solar.”

La investigación, financiada por la Swiss National Science Foundation, ha sido posible gracias a una gran capacidad de cálculo computacional del equipo. En total han realizado unas 100 simulaciones diferentes y cada una de ellas ha requerido de una a varias semanas de trabajo de los procesadores, dependiendo del tipo de colisión estudiado.

Remanentes primordiales y colisiones lentas

En su trabajo los investigadores han aplicado modelos colisionales en 3D junto con datos topográficos para entender los mecanismos básicos de acumulación de diferentes cuerpos y sus implicaciones sobre la estructura interna de los cometas. Tal como parecen indicar las simulaciones, las principales características observadas en sus núcleos pueden ser explicadas por la colisión a baja velocidad de cometasimales de poca dureza. El modelo es también compatible con las bajas densidades volumétricas observadas en cometas, dado que las colisiones causan una menor compactación.

“Estas fusiones lentas pueden representar la fase inicial y más tranquila de la formación de planetas, antes de que otros cuerpos de mayor tamaño excitaran el sistema y perturbaran sus velocidades. Esto apoyaría la idea de que los núcleos de los cometas son remanentes primordiales de una temprana aglomeración de cuerpos pequeños,” dice Jutzi.

Junto a las futuras misiones espaciales que usarán radares para obtener imágenes de la estructura interna de cometas, las simulaciones computacionales 3D suponen una importante herramienta para clarificar la manera en que los núcleos de los cometas son creados por impacto.

aa

Leer artículo original: The shape and structure of cometary nuclei as a result of low velocity accretion

Tags: , , ,


Comentarios

Shares