Imagen infrarroja media del cometa 9P / Tempel 1 después de la colisión Deep Impact. Crédito de imagen: NAOJ Haga Click para agrandar
Cuando la misión Deep Impact de la NASA se estrelló contra el cometa 9P / Tempel 1 el 4 de julio de este año, los telescopios gigantes en Mauna Kea tuvieron una vista única de la enorme nube de polvo, gas y hielo expulsados durante la colisión.
Una serie de observaciones coordinadas, realizadas en condiciones ideales por la colección más grande del mundo de grandes telescopios, brindó nuevas ideas sorprendentes sobre la ascendencia y los ciclos de vida de los cometas. Específicamente, los materiales debajo de la piel polvorienta del cometa revelan sorprendentes similitudes entre dos familias de cometas donde no se sospechaba ninguna relación.
Las observaciones también permitieron a los científicos determinar la masa de material expulsado por la colisión, que se estima en hasta 25 camiones con remolque de carga completa.
Los hallazgos se basan en la composición del polvo rocoso detectado por los telescopios Subaru y Gemini de 8 metros y los compuestos orgánicos a base de etano, agua y carbono revelados por el W.M. de 10 metros. Observatorio Keck. Los resultados de estas observaciones de Mauna Kea se pusieron a disposición hoy en un segmento especial en la revista Science que destaca los resultados del experimento Deep Impact.
El cometa Tempel 1 fue seleccionado para el experimento Deep Impact porque orbita alrededor del Sol en una órbita estable que permite que su superficie se hornee suavemente con radiación solar. Como resultado, el cometa tiene una vieja capa de polvo degradada y protectora que cubre el material helado debajo, al igual que un banco de nieve acumula suciedad en su superficie a medida que se derrite bajo la luz solar de primavera. La misión Deep Impact fue diseñada para excavar profundamente debajo de este exterior crujiente para aprender más sobre la verdadera naturaleza de los componentes de polvo y hielo del cometa. "Este cometa definitivamente tenía algo que ocultar debajo de su capa de roca y hielo y estábamos listos con los telescopios más grandes del mundo para descubrir qué era", dijo Chick Woodward de la Universidad de Minneapolis y parte del equipo de observación de Gemini.
Las observaciones combinadas muestran una mezcla compleja de silicatos, agua y compuestos orgánicos debajo de la superficie del cometa. Estos materiales son similares a lo que se ve en otra clase de cometas que se cree que residen en un enjambre distante de cuerpos vírgenes llamado Nube de Oort. Los cometas de Oort Cloud son fósiles bien conservados en los suburbios congelados del sistema solar que han cambiado poco durante los miles de millones de años desde su formación. Cuando ocasionalmente son empujados gravitacionalmente hacia el Sol, se calientan y liberan una cantidad abundante de gas y polvo en una visita única al sistema solar interior.
Se creía que los cometas que regresaron como Tempel 1 (conocidos como cometas periódicos) se formaron en un vivero más frío claramente diferente de los lugares de nacimiento de sus primos, los cometas Oort Cloud. La evidencia de dos "árboles genealógicos" distintos radica en sus órbitas muy diferentes y su composición aparente. "Ahora vemos que la diferencia puede ser realmente superficial: solo superficial". dijo Woodward. “Debajo de la superficie, estos cometas pueden no ser tan diferentes después de todo.
Esta similitud indica que ambos tipos de cometas podrían haber compartido un lugar de nacimiento en una región del sistema solar en formación donde las temperaturas eran lo suficientemente cálidas como para producir los materiales observados. "Ahora es probable que estos cuerpos se formaron entre las órbitas de Júpiter y Neptuno en una guardería común", dijo Seiji Sugita, de la Universidad de Tokio y miembro del equipo Subaru.
"Otra pregunta que los telescopios Mauna Kea pudieron abordar es la cantidad de masa expulsada cuando el cometa fue impactado por el trozo de cobre del tamaño de un piano de cola de la nave espacial Deep Impact", comentó Sugita. En el momento del impacto, la nave espacial viajaba a unas 23,000 millas por hora o casi 37,000 kilómetros por hora.
Debido a que la nave espacial no pudo estudiar el tamaño del cráter creado después de su formación, las observaciones de alta resolución de Mauna Kea proporcionaron los datos necesarios para obtener una estimación firme de la eyección de masa, que fue de aproximadamente 1000 toneladas. "Para liberar esta cantidad de material, el cometa debe tener una consistencia bastante suave", dijo Sugita.
"La salpicadura de la sonda de impacto de la NASA liberó estos materiales y estábamos en el lugar correcto para capturarlos con los telescopios más grandes de la Tierra", dijo W.M. Keck Director Fred Chaffee. "La estrecha colaboración entre Keck, Gemini y Subaru aseguró que la mejor ciencia fue realizada por los mejores telescopios del mundo, lo que demuestra que el todo es a menudo mayor que la suma de sus partes".
Los tres telescopios más grandes de Mauna Kea observaron el cometa en la parte infrarroja del espectro, que es la luz que puede describirse como "más roja que roja". La nave espacial Deep Impact no fue diseñada para observar el cometa en la parte del espectro del infrarrojo medio (o infrarrojo térmico), que es lo que Subaru y Gemini pudieron hacer. Las observaciones de Keck utilizaron un espectrógrafo de alta resolución de infrarrojo cercano. Grandes instrumentos de este tipo habrían sido imposibles de encajar en la nave espacial Deep Impact.
"Estas observaciones nos dan la mejor visión de lo que hay debajo de la piel polvorienta de un cometa", dijo David Harker, quien dirigió el equipo Gemini. "Dentro de una hora de impacto, el resplandor del cometa se transformó y pudimos detectar una gran cantidad de silicatos finos y polvorientos propulsados por un géiser de gas sostenido desde debajo de la corteza protectora del cometa. Estos incluían una gran cantidad de olivino, similar en composición a lo que encontraría en las playas debajo de Mauna Kea. ¡Estos datos increíbles fueron realmente un regalo de Mauna Kea! ”
Los instrumentos que hicieron estas observaciones fueron:
* MICHELLE (Espectrógrafo / generador de imágenes de Echelle infrarrojo medio) en el telescopio Fredrick C. Gillett (Gemini North) de 8 metros
* NIRSPEC (Espectrógrafo de infrarrojo cercano) en los 10 metros del telescopio Keck II de 10 metros
* COMICS (cámara de infrarrojos medio refrigerada y espectrógrafo) en el telescopio Subaru de 8 metros
Fuente original: Comunicado de prensa de NAOJ
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