Cometa da a luz bebé arco

Concepto artístico de la nave espacial Rosetta espiando un choque de proa, similar a la ola que se forma en la proa de un barco, para el cometa que orbitó a partir de 2014. Vio el impacto tanto antes como después del punto más cercano al sol del cometa en 2015. Imagen vía ESA

Los datos de la misión Rosetta al cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, que tuvo lugar de 2014 a 2016, aún se están estudiando. Un nuevo estudio muestra que, al contrario de lo que los científicos creían por primera vez, Rosetta detectó signos de un choque de proa infantil, como resultado de la interacción entre el viento solar y la atmósfera exterior del cometa, que se esperaba para los cometas, y se había visto antes, pero nunca antes se había visto en una etapa tan temprana de formación, en ninguna parte del sistema solar.

Rosetta llegó al cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko el 6 de agosto de 2014, después de un viaje de 10 años por el espacio. La nave espacial finalmente orbitó el cometa tan cerca como 6 a 19 millas (10 a 30 kilómetros). Como resultado, la nave voló directamente a través del arco de choque del cometa varias veces antes y después de que 67P alcanzara su punto más cercano al sol, su perihelio, un año después de la fase orbital de la misión, el 13 de agosto de 2015.

Rosetta se encontró por primera vez con el arco de choque el 7 de marzo de 2015, cuando el cometa estaba entrando hacia el sol, pero aún más del doble del sol que la órbita de la Tierra. Los datos de Rosetta de ese momento indican signos de un choque de arco que comienza a formarse. Los mismos indicadores estaban presentes después de que el cometa y la nave hubieran redondeado el sol, y estaban en camino de regreso, el 24 de febrero de 2016.

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Material que sale del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko el 7 de julio de 2015, aproximadamente un mes antes de que el cometa se acercara más al sol. Imagen vía ESA / Rosetta / NAVCAM.

Rosetta fue la primera nave espacial en examinar tan de cerca un cometa antes y después de su perihelio. Una declaración de la ESA explicó más sobre cómo se forman los choques de arco cometario y sobre lo que vio Rosetta:

Los cometas ofrecen a los científicos una forma extraordinaria de estudiar el plasma en el sistema solar. El plasma es un estado gaseoso caliente de la materia que comprende partículas cargadas, y se encuentra en el sistema solar en forma de viento solar: una corriente constante de partículas que fluyen desde nuestra estrella hacia el espacio.

A medida que el viento solar supersónico fluye más allá de los objetos en su camino, como los planetas o cuerpos más pequeños, primero golpea un límite conocido como un choque de proa. Como su nombre lo indica, este fenómeno es algo parecido a la ola que se forma alrededor de la proa de un barco al atravesar el agua picada.

También se han encontrado choques de proa alrededor de los cometas: el cometa Halley es un buen ejemplo. Los fenómenos de plasma varían a medida que el medio interactúa con el entorno circundante, cambiando el tamaño, la forma y la naturaleza de las estructuras, como los golpes de arco con el tiempo.

Rosetta [había] buscado signos de tal característica durante su misión de dos años, y se aventuró a más de 1, 500 kilómetros [aproximadamente 1, 000 millas] del centro de 67P en la búsqueda de límites a gran escala alrededor del cometa, pero aparentemente no encontró nada.

Pero eso fue antes del nuevo análisis de los datos. Herbert Gunell, del Real Instituto Belga de Aeronáutica Espacial, Bélgica, y la Universidad Ume, Suecia, uno de los dos científicos que lideraron el nuevo estudio, dijo:

Buscamos un choque de arco clásico en el tipo de área que esperaríamos encontrar, lejos del núcleo del cometa, pero no encontramos ninguno, así que originalmente llegamos a la conclusión de que Rosetta no había podido detectar ningún tipo de conmoción.

Sin embargo, parece que la nave espacial realmente encontró un choque de proa, pero que estaba en su infancia. En un nuevo análisis de los datos, finalmente lo vimos alrededor de 50 veces más cerca del núcleo del cometa que lo previsto en el caso de 67P. También se movió de formas que no esperábamos, por lo que inicialmente lo perdimos.

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Concepto artístico de un choque de proa que toma forma en el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, con la nave espacial Rosetta mirando. Imagen vía ESA.

Se observó que el choque del arco infantil para el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko era asimétrico. También fue más ancho que los golpes de arco completamente desarrollados observados en otros cometas. Charlotte Goetz, del Instituto de Geofísica y Física Extraterrestre en Braunschweig, Alemania, co-líder del nuevo estudio, dijo:

Una fase tan temprana del desarrollo de un choque de proa alrededor de un cometa nunca había sido capturada antes de Rosetta.

La conmoción infantil que vimos en los datos de 2015 habrá evolucionado más tarde para convertirse en una conmoción de proa completamente desarrollada a medida que el cometa se acercó al sol y se volvió más activo, aunque no vimos esto en los datos de Rosetta, ya que la nave espacial fue demasiado cerca de 67P en ese momento para detectar el choque adult . Cuando Rosetta lo vio de nuevo, en 2016, el cometa estaba regresando del sol, por lo que el choque que vimos estaba en el mismo estado pero `` deformado '' en lugar de formarse.

La declaración de la ESA continuó:

Herbert, Charlotte y sus colegas exploraron datos del Rosetta Plasma Consortium, un conjunto de instrumentos que comprende cinco sensores diferentes para estudiar el plasma que rodea al 67P. Combinaron los datos con un modelo de plasma para simular las interacciones del cometa con el viento solar y determinar las propiedades del choque del arco.

Los científicos descubrieron que, cuando el choque de arco en formación se apoderó de Rosetta, el campo magnético del cometa se hizo más fuerte y más turbulento, produciéndose explosiones de partículas altamente cargadas de energía y calentadas en la región del choque. De antemano, las partículas se habían movido más lentamente, y el viento solar había sido generalmente más débil, lo que indica que Rosetta había estado `` aguas arriba '' de un choque de arco.

Matt Taylor, científico del Proyecto Rosetta de la ESA, dijo:

Estas observaciones son las primeras de un choque de proa antes de que se forme completamente, y son únicas en ser reunidas en el lugar en el cometa y en el choque mismo.

Este hallazgo también destaca la fuerza de combinar mediciones y simulaciones de instrumentos múltiples. Puede que no sea posible resolver un rompecabezas usando un conjunto de datos, pero cuando reúne múltiples pistas, como en este estudio, la imagen puede ser más clara y ofrecer una visión real de la dinámica compleja de nuestro sistema solar y los objetos en como 67P.

En pocas palabras: los datos de la nave espacial Rosetta revelan un choque de proa infantil, similar a lo que se forma en la proa de un barco, en el cometa que esta nave exploró durante 2 años. Es la primera vez que se forma en nuestro sistema solar.

Vía ESA