Ciencia en la superficie de un cometa
Moléculas complejas que podrían ser elementos clave para la vida, las subidas y bajadas diarias de temperatura, y un análisis de las propiedades de la superficie y de la estructura interna del cometa son algunos de los trabajos presentados en primer análisis científico de los datos enviados por Philae, el módulo de aterrizaje de Rosetta, el pasado noviembre.
Los resultados de las primeras observaciones científicas de Philae en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fueron publicadas el 30 de junio en una edición especial de la revista Science.
Los datos se obtuvieron durante el descenso de siete horas de Philae hasta el primer punto en que la sonda tocó la superficie, Agilkia. Ese primer aterrizaje disparó el inicio de una secuencia predefinida de experimentos. Pero poco después del aterrizaje ha quedado claro que Philae rebotó, así que muchas medidas se tomaron durante las dos horas que la sonda transcurrió volando a unos 100 metros sobre el cometa, antes de aterrizar finalmente en Abydos.
Alrededor del 80% de las observaciones de la primera secuencia se completaron en las 64 horas posteriores a la separación de Rosetta, antes de que la sonda entrara en hibernación, con el regalo extra, inesperado, de que fueron tomadas en más de un lugar. Ello permite hacer comparaciones entre los distintos puntos de aterrizaje.
Ciencia en vuelo
Tras el primer aterrizaje en Agilkia, los instrumentos analizadores de gases Ptolemy y COSAC estudiaron las muestras que penetraron en Philae y determinaron la composición química del polvo y el gas del cometa, importantes indicadores de la composición química de los materiales presentes en el sistema solar primitivo.
COSAC analizó muestras que penetraron en los tubos en la base de la sonda durante el primer aterrizaje, en las que dominaban los ingredientes volátiles de granos de polvo pobres en hielo. Esto reveló una mezcla de 16 compuestos orgánicos, entre ellos muchos ricos en carbono y nitrógeno, incluyendo cuatro - isocianato de metilo, acetona, propionaldehído y acetamida – nunca antes detectados en cometas.
Mientras tanto, Ptolemy muestreó gas ambiental que entró en los tubos en la parte alta de la sonda, y detectó los principales componentes del gas del coma: vapor de agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono, así como pequeñas cantidades de compuestos orgánicos, como formaldehído.
Es de destacar que algunos de los compuestos detectados por Ptolemy y COSAC juegan un papel clave en la síntesis prebiótica de aminoácidos, azúcares y bases de ácidos nucleicos, los ingredientes de la vida. Por ejemplo, el formaldehído está implicado en la formación de ribosa, que integra la molécula de ADN.
La existencia de estas moléculas complejas en un cometa, un resto del sistema solar primitivo, implica que los procesos químicos que tuvieron lugar entonces pudieron jugar un papel importante en la formación de material prebiótico.
Comparando lugares de aterrizaje
Gracias a las imágenes obtenidas por ROLIS durante el descenso a Agilkia, y a las de CIVA en Abydos, pudo realizarse una comparación visual de la topografía en estas dos regiones.
Las imágenes de ROLIS, tomadas poco antes del aterrizaje, mostraron una superficie con bloques de varios metros de altos de formas diversas, regolito con granos de entre 10 y 50 cm y gránulos de menos de 10 cm de grosor.
Se estima que en Agilkia el regolito se extiende hasta una profundidad de 2 metros bajo la superficie, pero parece no tener depósitos de polvo fino a la resolución de las imágenes. La roca más grande en el campo de visión de ROLIS mide 5 metros de altura, con una peculiar estructura y líneas de fractura que sugieren fuerzas erosionantes activas que rompen estas rocas en piezas más pequeñas.
La roca tiene también una cola de restos tras ella, similar a otras vistas en imágenes tomadas por Rosetta desde la órbita, que dan pistas sobre cómo se depositan las partículas transportadas de una parte a otra del cometa.
A más de un kilómetro de distancia, en Abydos, las siete microcámaras de CIVA revelaron no solo detalles en el terreno a escalas de un milímetro, sino que también ayudaron a descifrar la orientación de Philae.
La sonda está colocada contra un acantilado a alrededor de un metro de distancia del lado abierto, en balcón, de Philae; la imagen en estéreo muestra detalles topográficos a hasta 7 metros de distancia, y una cámara bajo el cielo abierto.
Las imágenes revelan numerosas fracturas en las paredes del acantilado, a todas las escalas. Es importante el hecho de que en el material que rodea a Philae predominan los aglomerados oscuros, quizás con granos ricos en compuestos orgánicos. Los puntos más brillantes probablemente corresponden a diferencias en la composición de los minerales, y podrían incluso indicar la presencia de materiales ricos en hielos.
Desde la superficie hacia el interior
Los instrumentos de MUPUS proporcionaron información sobre las propiedades físicas en Abydos. Su penetrante martillo reveló que los materiales obtenidos de la superficie y bajo ella eran bastante más duros que en Agylkia, tal como se infiere del análisis mecánico del primer aterrizaje.
Los resultados apuntan a la existencia de una delgada capa de polvo de menos de 3cm recubriendo una mezcla mucho más dura de hielo y polvo en Abydos. En Agilkia, esta capa más oscura podría muy bien estar a mayor profundidad de lo estudiado por Philae.
El sensor térmico de MUPUS, en el balcón de Philae, reveló variaciones en la temperatura local entre –180ºC y –145ºC, en acuerdo con el día de 12,4 horas del cometa. La inercia térmica que se infiere del rápido aumento y descenso de temperatura sugiere que hay una delgada capa de polvo sobre la corteza de polvo y hielo compactados.
CONSERT proporcionó información única sobre la estructura interna global del cometa. El instrumento emitió ondas de radio a través del núcleo, entre el módulo de aterrizaje y el orbitador.
Los resultados muestran que el lóbulo pequeño del cometa está hecho de una muy poco compactada (porosidad del 75–85%), mezcla de polvo y hielo (una proporción polvo/hielo de entre 0.4-2.6 por unidad de volumen) bastante homogénea a una escala de decenas de metros.
Además, CONSERT se usó para ayudar a triangular la posición de Philae sobre la superficie. El área con mayor probabilidad tenía solo 21 x 34 m.
"Tomadas en su conjunto, estas primeras medidas pioneras en la superficie del cometa cambian de forma profunda nuestra visión de estos mundos, y contribuyen a clarificar lo que sabemos sobre la historia del sistema solar", dice Jean-Pierre Bibring, uno de los líderes científicos de la sonda e investigador principal del instrumento CIVA en el IAS en Orsay, Francia.
"La reactivación nos permitirá caracterizar la composición molecular, isotópica y elemental del material cometario, en particular de las fases refractarias, con APXS, CIVA-M, Ptolemy y COSAC.”
"El nuevo contacto con Philae a mediados de junio pasado nos hace esperar que podamos reactivarla de nuevo para seguir con esta emocionante aventura, con más observaciones e imágenes que podrían mostrarnos cómo cambia la superficie, o variaciones en la posición de Philae desde el aterrizaje hace ocho meses", dice Stephan Ulamec, DLR’s Lander Manager.
"Estas observaciones sobre el terreno en varias localizaciones aseguran las medidas remotas tomadas por Rosetta, que abarcan todo el cometa, a lo largo del pasado año", dice Nicolas Altobelli, jefe científico en funciones de Rosetta, de la ESA.
"A punto ya de llegar al perihelio estamos muy ocupados siguiendo de cerca, pero con seguridad, la actividad del cometa, pendientes de cualquier cambio en las características de la superficie, y esperamos que Philae sea capaz de enviarnos información complementaria desde la superficie".
Notes for editors
Para más información, contactar con:
Nicolas Altobelli
Acting Rosetta Project Scientist
Email: Nicolas.Altobelli@sciops.esa.int
Jean-Pierre Bibring
Lead lander scientist and principal investigator of CIVA
Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS), Orsay, France
Email: jean-pierre.bibring@ias.u-psud.fr
Stephan Ulamec
Philae lander manager
German Aerospace Center (DLR)
Email: Stephan.Ulamec@dlr.de
