Cometas
Cometas
Los cometas son cuerpos celestes
de formas irregulares, frágiles y pequeños, compuestos por una
mezcla de granos no volátiles y gases congelados (tienen un aspecto nebuloso).
Tienen órbitas muy elípticas que los lleva muy cerca del Sol
y los devuelve al espacio profundo, frecuentemente más allá de
la órbita de Plutón. Se caracterizan por una cola larga y luminosa,
aunque esto sólo se produce cuando el cometa se encuentra en las cercanías
del Sol.
Composición
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son diversas y muy dinámicas, pero todos ellos desarrollan una nube de
material difuso que los rodea, denominada cabellera, que generalmente crece
en tamaño y brillo a medida que el cometa se aproxima al Sol. Generalmente
es visible un pequeño núcleo brillante (menos de 10 kilómetros
de diámetro) en el centro de la cabellera. La cabellera y el núcleo
juntos constituyen la cabeza del cometa. La cabeza, incluida su difusa cabellera,
puede ser mayor que el planeta Júpiter. Sin embargo, la parte sólida
de la mayoría de los cometas tiene un volumen de algunos kilómetros
cúbicos solamente. Por ejemplo, el núcleo oscurecido por el polvo
del cometa Halley tiene un tamaño aproximado de 15 por 4 kilómetros.
A medida que los cometas se aproximan
al Sol, la alta temperatura solar provoca la sublimación de los hielos,
desarrollando colas enormes de material luminoso que se extienden por millones
de kilómetros desde la cabeza, alejándose del Sol. La cola también
se vuelve brillante en las proximidades del Sol y puede extenderse decenas o
centenares de millones de kilómetros en el espacio. La cola siempre se
extiende en sentido opuesto al Sol, incluso cuando el cometa se aleja del astro
central. Las grandes colas de los cometas están compuestas de simples
moléculas ionizadas, incluyendo el monóxido de carbono y el dióxido
de carbono. Las moléculas son expulsadas del cometa por la acción
del viento solar, una corriente de gases calientes arrojada continuamente desde
la corona solar (la atmósfera externa del Sol), a una velocidad de 400
km/s. Con frecuencia, los cometas también presentan una cola arqueada,
más pequeña, compuesta de polvo fino expulsado de la cabellera
por la presión de la radiación solar. Cuando están lejos
del Sol, el núcleo está muy frío y su material está
congelado. El astrónomo estadounidense Fred L. Whipple describió
en 1949 el núcleo de los cometas, que contiene casi toda la masa del
cometa, como una “bola de nieve sucia” compuesta por una mezcla de
hielo y polvo. También, en este estado, reciben el nombre de “iceberg
sucio”. Cuando un cometa se aproxima al Sol, a pocas UA (unidades astronómicas)
del Sol, la superficie del núcleo empieza a calentarse y los volátiles
se evaporan. Las moléculas evaporadas se desprenden y arrastran con ellas
pequeñas partículas sólidas formando la cabellera del cometa,
de gas y polvo.
A medida que un cometa se retira
del Sol pierde menos gas y polvo, y la cola desaparece. Algunos cometas con
órbitas pequeñas tienen colas tan cortas que son casi invisibles.
Por otra parte, la cola de al menos un cometa ha superado la longitud de 320
millones de kilómetros en el espacio. La mayor o menor visibilidad de
los cometas depende de la longitud de la cola y de su cercanía al Sol
y a la Tierra. Menos de la mitad de las colas de los
1.400 cometas registrados eran visibles a simple vista, y menos del 10% resultaron
llamativas. Uno de los cometas más brillantes observado desde nuestro
planeta en los últimos veinte años ha sido el cometa Hale-Bopp,
que alcanzó el punto más próximo a la Tierra en marzo de
1997. Además, el cometa permaneció visible durante un período
excepcionalmente largo, lo que permitió a los astrónomos realizar
importantes investigaciones sobre la composición y el proceso de formación
de estos cuerpos celestes.
Cuando el núcleo está
congelado, puede ser visto solamente debido a la luz solar reflejada. Sin embargo,
cuando se crea la cabellera, el polvo refleja más luz solar y el gas
de la cabellera absorbe la radiación ultravioleta y empieza a fluorescer.
A unas 5 UA del sol, la fluorescencia generalmente se hace más intensa
que la luz reflejada.
A medida que el cometa absorbe
la luz ultravioleta, los procesos químicos desprenden hidrógeno,
que escapa a la gravedad del cometa y forma una envuelta de hidrógeno.
Esta envuelta no puede ser vista desde la Tierra ya que su luz es absorbida
por nuestra atmósfera, pero ha sido detectada por las naves espaciales.
La presión de la radiación
solar y los vientos solares aceleran los materiales alejándolos de la
cabeza del cometa a diferentes velocidades de acuerdo con el tamaño y
masa de los materiales. Por esto, las colas de polvo relativamente masivas son
aceleradas más despacio y tienden a ser curvadas. La cola iónica
es mucho menos masiva, y es acelerada tanto que aparece como una línea
casi recta que se extiende desde el cometa en el lado opuesto al sol. Cada vez
que un cometa visita al Sol, pierde parte de sus volátiles. Eventualmente,
se convierte en otra masa rocosa en el Sistema Solar. Por esta razón,
se dice que los cometas tienen una vida corta, en una escala de tiempo cosmológica.
Muchos científicos creen que algunos asteroides son núcleos de
cometas extinguidos, cometas que han perdido todos su volátiles.
Historia
Las apariciones de grandes cometas
se consideraron fenómenos atmosféricos hasta 1577, cuando el astrónomo
danés Tycho Brahe demostró que eran cuerpos celestes. En el siglo
XVII el científico inglés Isaac Newton demostró que los
movimientos de los cometas están sujetos a las mismas leyes que controlan
los de los planetas. Comparando los elementos orbitales
de algunos de los primeros cometas, el astrónomo británico Edmund
Halley mostró que el cometa observado en 1682 era idéntico a los
dos que habían aparecido en 1531 y en 1607, y predijo con éxito
la reaparición del cometa en 1759. Las primeras apariciones de este cometa,
el cometa Halley, se han identificado ahora a partir de registros fechados en
el año 240 a.C., y es probable que el brillante cometa observado en el
año 466 a.C. fuera también este mismo. El cometa Halley pasó
por última vez alrededor del Sol a principios de 1986. En su fase de
alejamiento fue visitado en marzo de ese año por dos sondas de construcción
soviética, Vega 1 y Vega 2, y por otro vehículo espacial, llamado
Giotto, lanzado por la Agencia Espacial Europea. También fue observado
a gran distancia por dos astronaves japonesas.
Períodos
y órbitas
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elípticas, y se han calculado los períodos (el tiempo que tarda
un cometa en dar una vuelta alrededor del Sol) de unos 200 cometas. Los períodos
varían desde 3,3 años para el cometa Encke a 2.000 años
para el cometa Donati de 1858. Las órbitas de la mayor parte de los cometas
son tan amplias que pueden parecer parábolas (curvas abiertas que apartarían
a los cometas del sistema solar), pero como suponen los astrónomos a
partir de los análisis técnicos, son elipses de gran excentricidad,
posiblemente con períodos de hasta 40.000 años o mayores.
No se conoce ningún cometa
que se haya aproximado a la Tierra con una órbita hiperbólica;
esto significaría que su origen estaba en el espacio exterior del sistema
solar. Sin embargo, algunos cometas pueden no volver jamás al sistema
solar debido a la gran alteración de sus órbitas originales por
la acción gravitatoria de los planetas. Esta acción se ha observado
en una escala más pequeña: unos 60 cometas de períodos
cortos tienen órbitas que han recibido la influencia del planeta Júpiter,
y se dice que pertenecen a la familia de Júpiter. Sus períodos
varían de 3,3 a 9 años.
Grupo
de cometas
Cuando varios cometas con períodos
diferentes giran casi en la misma órbita se dice que son miembros de
un grupo de cometas. El grupo más conocido incluye el espectacular cometa
(que casi rozó el Sol) Ikeya-Seki de 1965, y otros siete que tienen períodos
de cerca de mil años. El astrónomo estadounidense Brian G. Marsden
dedujo que el cometa de 1965 y el de 1882, incluso más brillante, se
separaron de un cometa principal, posiblemente el de 1106. Tal vez este cometa
y otros del grupo se separaran de un cometa gigantesco hace miles de años.
Cometas
y lluvias de meteoros
Hay también una estrecha
relación entre las órbitas de los cometas y las de las lluvias
de meteoros. El astrónomo italiano Giovanni
Virginio Schiaparelli demostró que la lluvia de meteoros Perseidas, que
aparece en agosto, se mueve en la misma órbita que el Cometa III de 1862.
De la misma forma la lluvia de meteoros Leónidas, que aparece en noviembre,
estaba en la misma órbita que el Cometa I de 1866. Se ha sabido de otras
lluvias diferentes relacionadas con las órbitas de los cometas y se supone
que son restos diseminados por un cometa a lo largo de su órbita.
Origen
de los cometas
En algún momento se creyó
que los cometas procedían del espacio interestelar. Aunque no se ha aceptado
del todo ninguna teoría detallada de su origen, muchos astrónomos
creen que los cometas se originaron en los primeros días del sistema
solar en su parte exterior, más fría, a partir de la materia
planetaria residual. El astrónomo danés Jan Hendrik Oort ha formulado
que una “nube de reserva” de material cometario se ha acumulado más
allá de la órbita de Plutón, y
que los efectos gravitatorios de las estrellas fugaces pueden enviar parte de
este material en dirección al Sol, momento en el que se haría
visible en forma de cometas.
Colisiones
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considerado durante mucho tiempo que los cometas presagiaban calamidades o acontecimientos
importantes. La aparición de un cometa ha despertado incluso el temor
de una colisión entre el cometa y la Tierra. Nuestro planeta, de hecho,
ha pasado a través de colas de cometas ocasionales sin que esto haya
producido efectos de consideración. La caída del núcleo
de un cometa en una gran ciudad probablemente la destruiría, pero la
posibilidad de que esto ocurra es muy pequeña. Sin embargo, algunos científicos
sugieren que ha habido colisiones en el pasado que incluso pueden haber tenido
un efecto climático en la extinción de los dinosaurios.
En 1992 el cometa Shoemaker-Levy
9 explotó en 21 fragmentos de gran tamaño a medida que entraba
en el fuerte campo gravitatorio de Júpiter. Durante una semana, en julio
de 1994, los fragmentos irrumpieron bruscamente en la densa atmósfera
de Júpiter a velocidades de 210.000 km/h. En el impacto, la enorme cantidad
de energía cinética de los fragmentos se convirtió en calor
mediante explosiones masivas, algunas de ellas visibles como bolas de fuego
mayores que la Tierra.
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