Núcleo cometario
El componente clave de cualquier cometa es el núcleo cometario, ya que sin este cuerpo helado pequeño (generalmente de menos de 20 km de diámetro), el cometa no existiría en absoluto. La coma, la nube de hidrógeno y las colas son el resultado de la sublimación de hielos del núcleo que, cuando está inactivo a grandes distancias del Sol, se parece a un asteroide.
El núcleo del cometa Wild 2 de 5 km de largo.
Crédito: NASA/JPL |
El núcleo del cometa Borrelly de 8 km de largo.
Crédito: NASA / US Geological Survey |
El núcleo del cometa Tempel 1 de 5 km de largo.
Crédito: NASA/JPL/UMD |
El núcleo activo del cometa Halley de 16 km de largo.
Crédito: ESA / MPAE |
El modelo más popular para el núcleo cometario fue presentado por primera vez en 1950 por Fred Whipple. Su modelo de “bola de nieve sucia” propone que el núcleo es una mezcla de hielo, polvo y roca, una idea confirmada por varias misiones espaciales que se han reunido con núcleos cometarios. Estas misiones han demostrado que los núcleos de los cometas tienen albedos bajos (cometa Halley: 0,04, cometa Borrelly: 0,03), y están compuestos de aproximadamente un 75% de hielo (principalmente agua) y un 25% de polvo y roca.
Aunque estos vuelos revelaron tentadores destellos de la naturaleza de los núcleos cometarios, aún queda mucho por descubrir. Por ejemplo, ¿cuál es la naturaleza compositiva del núcleo – monolítico, conglomerado o diferenciado? Las bajas densidades medidas para el núcleo del cometa Halley, y la desintegración del cometa Shoemaker-Levy antes de su impacto con Júpiter, apoyan la idea de un núcleo conglomerado. Si este es el caso, el núcleo debe estar bien aislado, e incluso el material que se encuentre relativamente cerca de la superficie no debe verse afectado por el calentamiento solar. Esto, y el hecho de que son más fácilmente accesibles que los Objetos del Cinturón de Kuiper (también se cree que no han cambiado desde la formación del Sistema Solar), haría que los núcleos cometarios fueran objetos primarios con los que estudiar el Sistema Solar temprano.
Se forma un “manto de escombros” cuando la luz solar calienta la superficie del núcleo y sublima el hielo. Pequeñas partículas de polvo se llevan a la coma junto con el gas, dejando rocas grandes (rojas) demasiado pesadas para ser levantadas como un manto de escombros. Este manto limita la sublimación adicional, ya que entierra efectivamente los hielos volátiles.
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Otra pregunta aún por responder es la naturaleza del bajo albedo medido para núcleos cometarios. Una idea es que se debe a un manto superficial de grandes rocas (un manto de escombros) dejado por el hielo sublimado. Se cree que la superficie del núcleo podría estar casi completamente cubierta por escombros dentro de una sola órbita, limitando severamente la actividad del cometa. |
| Una explicación alternativa para el bajo albedo es que la irradiación del núcleo cometario por rayos cósmicos de alta energía forma un manto de compuestos de carbono oscuros y complejos (un manto de irradiación). Se cree que el manto de irradiación tardaría millones de años en formarse (mientras el cometa estaba en la parte más externa de su órbita) y podría tener hasta 1 metro de espesor. |
Se forma un “manto de irradiación” cuando los rayos cósmicos de alta energía dañan los enlaces en el material helado, lo que resulta en compuestos orgánicos complejos (negros).
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a Pesar de la rotación de causas diferentes regiones del núcleo hacia el Sol y se vuelven activas, las observaciones han demostrado que la actividad se limita a sólo una pequeña fracción del lado del núcleo de cara al Sol. Esto puede explicarse por la existencia de uno (o ambos) de estos mantos. Los chorros de gas resultantes pueden cambiar la rotación del núcleo y, si la actividad es particularmente intensa, también pueden provocar cambios en la órbita del cometa alrededor del Sol.
