Fuegos artificiales en vísperas del perihelio

El próximo jueves el cometa alcanzará el perihelio de su órbita, el punto más próximo al Sol de su recorrido de 6.5 años por el Sistema Solar. A medida que se aproxima, el Sol está calentando sus hielos, transformándolos en una masa de gas que es expulsada al espacio, arrastrando consigo el polvo del cometa.

La etapa del paso por el perihelio es muy importante desde un punto de vista científico, ya que el calor del Sol y las emisiones de polvo y gas alcanzarán su máximo, ofreciendo información inédita sobre una parte clave del ciclo de vida de un cometa.

Se espera que la actividad del cometa alcance su máximo en las semanas posteriores al paso por el perihelio, al igual que los días más calurosos del verano llegan un poco más tarde que los días más largos. A partir de ahora se podrían producir importantes emisiones en cualquier momento - como ya se había visto antes en la misión.

El 29 de julio Rosetta estudió la mayor emisión detectada hasta la fecha, tomando datos con varios de sus instrumentos desde una distancia de 186 kilómetros. La sonda europea fotografió el chorro de partículas, detectó un cambio en la estructura y en la composición de la coma gaseosa, y recibió un mayor número de impactos de partículas de polvo.

Lo que quizás resulte más sorprendente, es que Rosetta descubrió que la emisión había alejado el campo magnético del viento solar del núcleo del cometa.

Una secuencia de imágenes tomadas por la cámara científica de Rosetta, OSIRIS, muestra la repentina aparición de un chorro bien definido en el lateral del cuello del cometa, en la región bautizada como Anuket. Esta emisión es visible por primera vez en la imagen de las 13:24 GMT, pero no aparece en la imagen tomada 18 minutos antes, y ya se había difuminado considerablemente en la tomada 18 minutos más tarde. Los investigadores estiman que el chorro emitió materia a un mínimo de 10 m/s, y puede que incluso más rápido.

“Es el chorro más brillante que hayamos visto en el cometa”, explica Carsten Güttler, miembro del equipo de OSIRIS en el Instituto Max-Planck para la Investigación del Sistema Solar en Gotinga, Alemania.

“Estas emisiones no suelen brillar demasiado en comparación con el núcleo, por lo que normalmente tenemos que ajustar el contraste de las fotografías para detectarlas – pero en este caso es más brillante que el propio cometa”.

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Poco después el sensor de presión de ROSINA detectó cambios en la estructura de la coma, mientras que su espectrómetro de masas registró variaciones en la composición de los gases emitidos por el cometa.

Por ejemplo, si se comparan con los datos tomados dos días antes, los niveles de dióxido de carbono se duplicaron, los de metano se cuadriplicaron y los de sulfuro de hidrógeno se multiplicaron por un factor de siete. Sin embargo, la proporción de agua permaneció prácticamente constante.

“Este primer ‘vistazo’ a los datos de la emisión son fascinantes”, comenta Kathrin Altwegg, investigadora principal de ROSINA en la Universidad de Berna. “También hemos detectado trazas de compuestos orgánicos pesados, que podrían estar asociados con el polvo arrancado por la emisión”.

“Pero aunque sea tentador pensar que estamos ante compuestos procedentes del subsuelo del cometa, todavía es demasiado pronto para afirmarlo con seguridad”.

Por otra parte, unas 14 horas después de la emisión, el instrumento GIADA estaba recibiendo unos 30 impactos de partículas de polvo al día, lo que contrasta con los 1-3 impactos que recibía a principios de julio. El 1 de agosto se detectó un pico de 70 impactos durante un intervalo de 4 horas, lo que muestra que la emisión seguía alterando el entorno del cometa varios días después de producirse.

“Además del número de partículas, las velocidades registradas por GIADA muestran que estaba sucediendo algo ‘diferente’: la velocidad media de las partículas aumentó de los 8 m/s a los 20 m/s, con picos de hasta 30 m/s - ¡una auténtica tempestad de polvo!”, aclara Alessandra Rotundi, investigadora principal de este instrumento en la Universidad de Nápoles ‘Parténope’, Italia.

La emisión fue tan intensa que consiguió alejar el viento solar del núcleo del cometa durante algunos minutos – una observación inédita realizada por el magnetómetro del Consorcio de Plasma de Rosetta.

El viento solar es una corriente constante de partículas con carga eléctrica emitida por el Sol, que lleva su campo magnético a todo el Sistema Solar. Las primeras medidas realizadas por Rosetta y Philae habían demostrado que el cometa no está magnetizado, por lo que la única fuente de campo magnético en su entorno es el propio viento solar.

Pero no pasa inalterado. Como el cometa está emitiendo gas, el viento solar incidente se frena en la región donde se encuentra de frente con estas emisiones, hasta formar un punto de remanso en el que se equilibran las presiones.

“El viento solar se empieza a acumular, como si fuese un atasco de tráfico, y finalmente deja de avanzar hacia el núcleo del cometa, creando una región libre de campo magnético en la cara del cometa orientada hacia el Sol, conocida como una ‘cavidad diamagnética’”, explica Charlotte Götz, investigadora del equipo del magnetómetro en el Instituto de Geofísica y Física Extraterrestre de Brunswick, Alemania.

Las cavidades diamagnéticas proporcionan información fundamental sobre la interacción de los cometas con el viento solar, pero sólo se había detectado un ejemplo de este fenómeno a unos 4.000 kilómetros del cometa Halley, durante la aproximación de la sonda Giotto de la ESA en 1986.

El cometa de Rosetta es menos activo que Halley, por lo que los científicos esperaban encontrar una cavidad bastante más pequeña, de unas pocas decenas de kilómetros como mucho, pero hasta el 29 de julio no habían detectado rastro de ella.

Sin embargo, tras la emisión de ese día el magnetómetro detectó una cavidad diamagnética que se extendía hasta 186 kilómetros del núcleo como mínimo. Se piensa que esta cavidad se expandió por la emisión de gas, que habría aumentado el flujo de gas neutro en la coma del cometa, forzando al viento solar a ‘detenerse’ más lejos de su núcleo, empujando los límites de la cavidad hasta más allá de la posición que ocupaba Rosetta en ese momento.

“Es muy difícil encontrar una región libre de campo magnético en cualquier lugar del Sistema Solar, pero en este caso se nos sirvió en bandeja – es un resultado muy emocionante”, añade Charlotte.

“En las últimas semanas hemos situado a Rosetta a una distancia de unos 300 kilómetros del cometa para evitar los problemas de navegación provocados por el polvo, y pensábamos que la cavidad diamagnética había quedado fuera de nuestro alcance, pero parece que el cometa nos ha querido ayudar, llevando su cavidad hasta Rosetta”, comenta Matt Taylor, científico del proyecto Rosetta.

“Es un suceso fantástico que hemos podido estudiar con varios instrumentos. Llevará tiempo analizar toda la información, pero es una muestra más de lo emocionante que está resultando esta fase de paso por el perihelio”.

Nota a los Editores:
 El 13 de agosto de 2015 se celebrará un Hangout de Google+ para celebrar el primer año junto al cometa y el paso por el perihelio. Puedes seguirlo de 13:00 a 15:00 GMT (15:00-17:00 CEST) aquí. Puedes enviar tus preguntas con antelación a través de la página del evento en Google+ o a través de Twitter, utilizando la etiqueta #AskRosetta.

También puedes leer más sobre el paso por el perihelio en este artículo.

Rosetta

Rosetta es una misión de la ESA en la que participan sus Estados miembros y la NASA. El módulo de aterrizaje Philae ha sido desarrollado por un consorcio dirigido por el DLR, MPS, CNES y ASI.

Para más información:
Matt Taylor
ESA Rosetta Project Scientist
Email: matt.taylor@esa.int

Carsten Güttler
Max Planck Institute for Solar System Research, Göttingen, Germany
Email: guettlerc@mps.mpg.de

Kathrin Altwegg
University of Bern
Email: kathrin.altwegg@space.unibe.ch

Alessandra Rotundi
University ‘Parthenope’, Naples & INAF/IAPS, Rome
Email: rotundi@uniparthenope.it

Charlotte Götz
Institute for Geophysics and extraterrestrial Physics, Braunschweig, Germany
Email: c.goetz@tu-bs.de