Solar Orbiter atravesará las colas del cometa ATLAS

Solar Orbiter fue lanzado el 10 de febrero de 2020. Desde entonces, y a excepción de una breve desconexión debido a la pandemia, sus científicos e ingenieros han llevado a cabo una serie de pruebas y rutinas de configuración dentro de la fase de puesta en servicio.

La fecha de finalización de esta fase estaba prevista para el 15 de junio, de modo que la nave estuviera totalmente funcional para su segundo pase junto al Sol, o perihelio, a mediados de junio. No obstante, al descubrirse la posibilidad de este encuentro con el cometa se han acelerado los acontecimientos. 

Es muy poco común que una misión espacial cruce por casualidad la cola de un cometa, algo que según los científicos solo ha sucedido seis veces antes con misiones no diseñadas específicamente para ello. Todos estos encuentros se han detectado en los datos de las naves una vez transcurrido el evento. Así, el próximo cruce de Solar Orbiter es el primero que se predice con antelación. 

Debemos este descubrimiento a Geraint Jones, del Mullard Space Science Laboratory del University College London (Reino Unido), que lleva 20 años investigando este tipo de encuentros. Detectó el primer cruce fortuito en 2000, mientras investigaba una extraña perturbación en los datos registrados por el satélite de estudio del Sol Ulysses de la ESA/NASA en 1996. Dicho estudio reveló que la nave había atravesado la cola del cometa Hyakutake, conocido como el Gran Cometa de 1996. Poco después del anuncio, Ulysses cruzó la cola de otro cometa y, después, de un tercero en 2007. 

A principios de este mes, tras percatarse de que Solar Orbiter iba a pasar a 44 millones de kilómetros del cometa C/2019 Y4 (ATLAS) en cuestión de semanas, Geraint avisó de inmediato al equipo de la ESA.

Ciencia extra

Solar Orbiter está equipado con un conjunto de diez instrumentos de detección local y remota para investigar el Sol y el flujo de partículas cargadas que libera al espacio: el viento solar. Por suerte, los cuatro instrumentos de detección local también resultan perfectos para detectar las colas del cometa, puesto que miden las condiciones alrededor de la nave y, así, podrían devolver datos sobre los granos de polvo y las partículas cargadas eléctricamente que este emite. Dichas emisiones crean las dos colas del cometa: la cola de polvo que queda tras él en su órbita y la cola de iones que apunta en dirección contraria al Sol.

Solar Orbiter cruzará la cola de iones del cometa ATLAS entre el 31 de mayo y el 1 de junio, y la cola de polvo el 6 de junio. Si la cola de iones fuera lo bastante densa, el magnetómetro (MAG) de Solar Orbiter podría detectar la variación del campo magnético interplanetario debido a la interacción con iones de la cola del cometa, mientras que el Analizador de Viento Solar (SWA) podría capturar directamente algunas de las partículas de la cola. 

Cuando Solar Orbiter atraviese la cola de polvo, dependiendo de su densidad (algo extremadamente difícil de predecir), es posible que uno o más minúsculos granos de polvo golpeen la nave a velocidades de decenas de kilómetros por segundo. Aunque la nave no correrá ningún peligro importante por ello, los granos se vaporizarán por el impacto, formando pequeñas nubes de gas o plasma cargado eléctricamente que podría detectar el instrumento Ondas de Radio y Plasma (RPW). 

“Un encuentro inesperado como este supone una serie de oportunidades y desafíos únicos para la misión, ¡pero eso es bueno! Forma parte de la aventura de la ciencia”, admite Günther Hasinger, director de Ciencia de la ESA. 

Uno de esos desafíos fue que no parecía que los instrumentos fueran a estar listos a tiempo debido a la fase de puesta en servicio. Ahora, gracias al esfuerzo realizado por el personal del instrumento y el equipo de operaciones de la misión de la ESA, los cuatro instrumentos de detección local estarán conectados y recopilando datos, aunque en ciertos momentos deberán volver a activarse en modo de puesta en servicio para garantizar que se cumpla la fecha límite del 15 de junio. 

“Teniendo en cuenta estas limitaciones, estamos listos para aquello que el cometa ATLAS tenga que decirnos”, apunta Daniel Müller, científico de proyecto de la ESA para Solar Orbiter.

Esperar lo inesperado

Otro reto tiene que ver con el comportamiento del cometa. ATLAS fue descubierto el 28 de diciembre de 2019. Durante los siguientes meses, brilló tanto que los astrónomos se preguntaban si podría apreciarse a simple vista en mayo. 

Por desgracia, a principios de abril el cometa se fragmentó. En consecuencia, su brilló cayó significativamente y arrebató a los observadores nocturnos la posibilidad de verlo. Una nueva fragmentación a mediados de mayo redujo aún más el tamaño del cometa, por lo que las posibilidades de detección por parte de Solar Orbiter son menores. 

Aunque no hay tantas posibilidades de detectarlo, de acuerdo con Geraint sigue mereciendo la pena el esfuerzo. 

“Con cada encuentro con un cometa aprendemos más sobre estos enigmáticos objetos. Si Solar Orbiter detecta la presencia del cometa ATLAS, podremos saber más sobre cómo los cometas interactúan con el viento solar y comprobar, por ejemplo, si nuestras expectativas sobre el comportamiento de la cola de polvo coinciden con nuestros modelos —explica—. Todas las misiones que se encuentran con cometas aportan piezas para componer el rompecabezas”. 

Geraint es el investigador principal de la futura misión Comet Interceptor de la ESA, compuesta por tres naves y cuyo lanzamiento está previsto para 2028. Sobrevolará de muy cerca un cometa hasta ahora desconocido, que se elegirá entre los cometas descubiertos cerca del momento del lanzamiento o incluso después.

Rayando el Sol

En estos momentos, Solar Orbiter está circundando nuestra estrella progenitora entre las órbitas de Venus y Mercurio, por lo que su primer perihelio tendrá lugar el 15 de junio, a unos 77 millones de kilómetros del Sol. En los próximos años se acercará mucho más, desde el interior de la órbita de Mercurio, a unos 42 millones de kilómetros de la superficie solar. Entretanto, el cometa ATLAS ya está acercándose a su propio perihelio, que se espera para el 31 de mayo, a unos 37 millones de kilómetros del Sol. 

“Ese cruce con la cola también resulta emocionante, ya que por primera vez se producirá muy cerca del Sol, con el núcleo del cometa dentro de la órbita de Mercurio”, señala Yannis Zouganelis, científico asociado de la ESA para Solar Orbiter. 

Comprender el entorno de polvo en la región más interior del Sistema Solar es uno de los objetivos científicos de Solar Orbiter. 

“Los cometas cercanos al Sol, como ATLAS, son fuentes de polvo en la heliosfera interior, por lo que su estudio no solo nos ayudará a entender el cometa, sino también el entorno polvoriento de nuestra estrella”, añade Yannis. 

Observar un objeto helado en lugar del abrasador Sol es una forma emocionante, además de inesperada, de empezar la misión científica de Solar Orbiter, pero la ciencia es así. 

“Los descubrimientos científicos se basan en la buena planificación, pero también en el azar. En tres meses desde su lanzamiento, el equipo de Solar Orbiter ya ha demostrado que está preparado para ambos”, apunta Daniel.

Notas para los editores

El artículo ‘Prospects for the In Situ detection of Comet C/2019 Y4 ATLAS by Solar Orbiter’ de G. Jones et al. (2020), está publicado en Research Notes of the AAS. 

Solar Orbiter es una misión liderada por la ESA con una importante participación de la NASA. Se trata de la primera misión de clase intermedia del programa Cosmic Vision 2015-2025, el actual ciclo de planificación para las misiones científicas de la ESA.

 

Para más información:
Geraint Jones
UCL Mullard Space Science Laboratory, UK
Email: g.h.jones@ucl.ac.uk

Daniel Müller
ESA Solar Orbiter Project Scientist
European Space Agency
Email: daniel.mueller@esa.int

Yannis Zouganelis
ESA Solar Orbiter Deputy Project Scientist
European Space Agency
Email: yannis.zouganelis@esa.int

ESA Media Relations
Email: media@esa.int