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Los materiales del cometa se habrían fusionado a baja velocidad

Lo que Rosetta ha revelado sobre el nacimiento de los cometas

A pesar de los múltiples contratiempos sufridos por la misión Rosetta de la ESA, la información recogida tanto por la sonda como por el módulo Philae han permitido a los investigadores conocer mucho más acerca de la formación de los cometas y su papel en la aparición de la vida sobre la Tierra y, quizá, en otras Tierras en otros lugares del espacio.

Durante los dos años que Rosetta ha pasado estudiando el cometa 67P Churyumov-Gerasimenko la prensa ha ido acercando a la sociedad algunos de los hallazgos más interesantes, como la presencia de materia orgánica o su composición, pero también aporta pistas sobre la formación de Sistema Solar y, quizá, del propio Universo. En estos momentos, cuando Philae ya se ha desconectado y Rosetta prevé hacer lo mismo el próximo 30 de septiembre, lo que sabemos gracias a esta misión puede ayudarnos a conocer mejor nuestros propios orígenes.

Los datos recogidos por Rosetta (enlace al archivo de imágenes del cometa de la ESA) apoyan la idea de que los cometas son restos antiguos de la formación del Sistema Solar primitivo, y no tanto los fragmentos resultantes del choque de cuerpos de mayor tamaño, quizá procedentes desde más allá de Neptuno (objetos transneptunianos helados o TNO), como defienden otras hipótesis. Pero sea como sea, en lo que todos coinciden es en que los cometas son testigos de excepción en la formación de los grandes hitos de nuestro Universo.

Técnicamente el cometa 67P es un cuerpo doble lobulado con amplia estratificación, de baja densidad y alta porosidad (diagrama de la ESA en este enlace). El dato de la porosidad indica que difícilmente pudo ser el resultado de distintas colisiones, y que los dos lóbulos no se fusionaron por impacto. Sin embargo se sabe que ambas porciones del cometa fueron, en otro tiempo, objetos independientes, por lo que la unión de ambos debió producirse casi a «cámara lenta», o de lo contrario la fragilidad de su estructura habría destruido ambas partes en el choque.

Comet_on_18_July_2016_NavCam

Sin embargo hay otros elementos en el cometa que se han fusionado a una escala mucho más pequeña, concretamente tres «tapas» esféricas en la conocida como región de Bastet, en el lóbulo más pequeño. Las investigaciones sugieren que son restos cometesimales que todavía se mantienen, esto es, porciones con hielo y materia orgánica en abundancia que podrían haber sido origen de cometas y otros cuerpos, como los planetas helados que se supone que hay en el exterior del Sistema Solar.

Si nos centramos en una escala de sólo unos metros de diámetro, sobre la superficie de 67P se ven texturas rugosas, hoyos y paredes de roca viva en distintos puntos. Para los investigadores, aunque pudiera parecer que esas formaciones son consecuencia sólo de un proceso de la fracturación, es más probable que se trate de esos cometesimales, más pequeños, que se acumularon y fusionaron para formar el cometa en su día, y que ahora pueden verse a causa de la erosión producida por la luz solar. La teoría dice que la velocidad a la que chocan y se funden los cometesimales varía durante el proceso de crecimiento, alcanzado un pico cuando las protusiones tienen un tamaño de varios metros. Por eso se espera que las estructuras con un tamaño de varios metros sean más compactas y resistentes, y se consideran particularmente interesantes los bultos de un tamaño particular como objeto de estudio.

El análisis espectral de la composición del cometa indica que la superficie ha sido poco o nada alterada in situ por la acción del agua líquida, y el análisis de los gases que expulsa el hielo sublimado enterrado en el interior, lo que indica una alta presencia de elementos supoervolátiles como el monóxido de carbono, el oxígeno, el nitrógeno y el argón. Todo esto indicaría que los cometas han tenido que formarse en condiciones de frío extremo y no experimentan un proceso térmico significativo durante buena parte de su vida. Lo único que justifica esas bajas temperaturas, la permanencia de esos hielos y la retención de gases supervolátiles es que se hayan ido acumulando durante un periodo de tiempo significativo.

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Para los investigadores resulta paradójico ver que, mientras que los TNO de mayor tamaño de los confines del Sistema Solar parecen haber sido calentados por elementos radiactivos de vida corta, los cometas no muestran señales de procesamiento térmico. Para resolver este problema han tenido que adoptar una visión mucho más detallada de la línea de tiempo del Sistema Solar y tomar en consideración otras ideas diferentes a las habituales.

Las teorías sobre cómo nacen los cometas son dos (se puede ver un diagrama en este enlace), y en ambos casos se parte de «piedras iniciadoras» provenientes de los escombros de la nebulosa solar, que alcanzan un diámetro de 1cm aproximadamente. A partir de ahí las teorías divergen, y una de ellas habla de paulatinas colisiones que hacen aumentar el tamaño y otra de un crecimiento gradual a muy baja velocidad.

Los investigadores suponen que los TNO más grandes se formaron rápidamente durante el primer millón de años de la nebulosa solar, gracias a la acción de corrientes turbulentas de gas que aceleraron su crecimiento hasta un tamaño de 400 km. A partir de los 3 millones de años en la historia del Sistema Solar el gas había desaparecido ya de la nebulosa, y sólo quedaba materia sólida. Después, durante unos 400 millones de años, los ya masivos TNO fueron adicionando cada vez más material y compactándose en una estructura de capas y helándose. Algunos de estos enormes TNO habrían dado lugar a Plutón o Tritón, pero los cometas tomaron un camino distinto.

Tras la fase de crecimiento rápido de los TNO, los granos sobrantes y los restos de material helado de las partes más frías y exteriores de la nebulosa solar habrían comenzado a unirse a baja velocidad, llegando generar cometas con una superficie de unos 5 km. Precisamente serían las bajas velocidades a las que los materiales se fueron fusionando los que generarían objetos con un núcleo frágil, de baja densidad y alta porosidad como 67P. El crecimiento lento habría permitido también atrapar en el interior los gases volátiles más antiguos de la nebulosa solar, debido a que pudieron liberar la energía generada por la desintegración radiactiva en su interior sin llegar a calentarse demasiado.

Los TNO más grandes todavía pudieron influir de otra manera en el nacimiento de los cometas. Según los investigadores, al agitar de alguna manera las órbitas de los cometas, hubo materiales que se añadieron después a una mayor velocidad en los siguientes 25 millones de años, dando lugar a las capas externas de los cometas, una agitación que posibilitó que algunos objetos de varios kilómetros de tamaño toparan suavemente entre sí, dando lugar, en el caso de 67P, a su forma bilobulada.

Fuente: Phys.org

Imágenes: ESA

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