La porosidad del núcleo del cometa Churyumov-67P/Gerasimenko, la presencia de compuestos orgánicos en su superficie, sus variaciones de temperatura y la existencia de una magnetosfera son algunos de los nuevos datos que han salido a la luz esta semana. La información la transmite la sonda Rosetta, que desde el año pasado no ha dejado de orbitar alrededor del cometa. Del que no se ha vuelto a tener noticias es del aterrizador Philae, que se perdió cuando se posó en noviembre sobre el cometa.
La sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) ha estado orbitando en torno al cometa 67P desde el pasado mes de agosto. A lo largo de todo este tiempo su batería de instrumentos ha registrado multitud de datos de este primitivo y lejano objeto con forma de patito de goma. La información obtenida hasta ahora se recopila en siete artículos que esta semana publica la revista Science.
El primero es un informe coordinado por Nicolas Thomas desde la Universidad de Berna (Suiza). Gracias al sistema de imágenes por infrarrojos de Rosetta, incluido en el instrumento OSIRIS, este equipo describe los detalles y las distintas regiones de la superficie del cometa según sus características, destacando las formaciones dunares, otras estructuras onduladas y las denominadas 'colas de viento’, además de procesos activos como el transporte de polvo que esculpe el gélido paisaje.
Diversas regiones del cometa 67P reconocidas por el instrumento OSIRIS. / N. Thomas et al.
Otro equipo de esta universidad suiza, pero dirigido por la investigadora Myrtha Hässig (ahora en el Southwest Research Institut de EE UU), ha medido la composición de la coma o cabellera difusa que envuelve 67P. En concreto, han documentado el movimiento del agua, el monóxido y dióxido de carbono a través de la coma, revelando sus complejas relaciones con el núcleo del cometa.
"Vemos picos en las lecturas de agua, y unas horas más tarde, otros picos en las del dióxido de carbono –dice Hässig– y esta variación podría ser un efecto de la temperatura o algo estacional, aunque también podría apuntar la posibilidad de migraciones del cometa en el sistema solar primitivo".
El centro sólido está constituido de polvo, roca y gas congelado, según los análisis de un grupo del instituto alemán Max-Planck digido por Holger Sierks. Los investigadores sugieren que el núcleo de 67P es más poroso y esponjoso de lo que se pensaba hasta ahora, y utilizan sus hallazgos para restringir algunos modelos de formación cometaria.
Por su parte, Fabrizio Capaccioni y su equipo del Instituto Nacional de Astrofísica en Roma han utilizado el Espectrómetro de Imagen Térmica en el Infrarrojo y Visible (VIRTIS, por sus siglas en inglés) del orbitador para mostrar que la superficie de 67P está cubierta de compuestos orgánicos opacos, pero con muy poca agua congelada, lo que indica que la parte de su superficie que habitualmente es iluminada por el sol está bastante deshidratada. Las fotografías de este instrumento también han revelado lo oscuro que es 67P, cuando se compara con otros cuerpos celestes como la Tierra y la Luna.
El instrumento VIRTIS ha revelado que el cometa 67P es muy oscuro, lo que se observa al compararlo con la Tierra y la Luna. / ESA et al.
En el mismo instituto italiano, bajo el liderazgo de la investigadora Alessandra Rotundi, se ha combinado la información recogida por diversos instrumentos de la sonda para analizar los granos de polvo del cometa. Así se ha determinado la relación entre el polvo y el gas, que es más alta de lo que esperaban los astrofísicos para este tipo de objetos.
Patrones de temperatura y magnetosfera
Desde el otro lado del Atlántico, Samuel Gulkis y otros miembros del Jet Propulsion Laboratory de la NASA han analizado los datos del instrumento de microondas del orbitador de Rosetta (MIRO) para identificar patrones de temperatura diarios y estacionales bajo la superficie de 67P. Sus resultados documentan la existencia de flujos de calor y sublimación del hielo que hacen que la mayor parte del agua helada se pierda según se va sublimando en gas, especialmente en el ‘cuello’ del cometa 67P.
Finalmente, el grupo de Hans Nilsson, desde el Instituto Sueco de Física Espacial, han rastreado la historia de los iones de agua en la atmósfera que rodea a 67P para estimar cómo se puede haber formado una magnetosfera a su alrededor, según los hielos se sublimaban en gas y luego se ionizan, de tal forma que son capaces de desviar el viento solar.
En conjunto, todos los datos presentado en los artículos ofrecen un retrato detallado del cometa del cometa 67P, pero los responsables de la misión confían en apartar otros nuevos sobre su estructura y composición a lo largo de este año, mientras que Rosetta lo acompaña según se aproxima al Sol. Profundizar con un detalle sin precedentes en este cometa ayudará a desvelar los secretos de la formación de estos objetos primitivos y el origen de nuestro sistema solar.
Queda pendiente saber si Philae, la pequeña nave que soltó Rosetta y desapareció tras su accidentado aterrizaje sobre el cometa, podrá despertar de su sueño en 2015 y aportar nueva información desde su superficie. El último tuit que emitió el pasado 15 de noviembre fue: “Mi vida en el cometa 67P acaba de empezar. Pronto te contaré más cosas acerca de mi nuevo hogar…Zzzzz”.
¿Datos para los científicos o para el público?
Por otra parte, la publicación retardada de fotografías de calidad y datos que Rosetta tomó hace varios meses, ha suscitado las críticas de algunos periodistas y otros colectivos impacientes por recibirlos cuanto antes. Los científicos, sin embargo, se acogen a su derecho al embargo de la información, con el fin de contar con tiempo suficiente para realizar las investigaciones con sus instrumentos y adelantarse a la competencia.
"Comprendo la frustración de la opinión pública y los medios de comunicación, pero, por otro lado, también entiendo la posición de los principales investigadores que han inventado esta misión", ha dicho el director de la ESA, Jean-Jacques Dordain, hace unos días en París durante el desayuno de Año Nuevo con la prensa.
“Es un problema muy difícil", reconoce Dordain, que apunta una posible solución: “Tal vez lo que deberíamos hacer es distinguir mejor entre los datos que se consideren absolutamente claves para hacer descubrimientos científicos y que deban mantenerse en secreto hasta que se publiquen los papers, y aquellos otros que se pueden distribuir al público mucho antes".
En tres de los siete artículos que aparecen en Science participan instituciones españolas: el Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) y en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA). Sus invesigadores también aportan sus comentarios sobre los resultados.
“Los cometas pueden ayudarnos a entender la formación del Sistema Solar o la procedencia del agua terrestre, pero antes debemos contestar a preguntas fundamentales sobre estos cuerpos cuyas respuestas solo podíamos hallar yendo a uno, ya que cuando comienza la actividad y podemos observarlo desde tierra el núcleo deja de ser accesible al ocultarse tras la coma”, apunta Pedro J. Gutiérrez, investigador del IAA que participa en la misión.
Una de esas cuestiones fundamentales es la estructura interna de los núcleos cometarios, para cuya resolución es necesario conocer su densidad, una magnitud que hasta ahora sólo se conocía por estimaciones indirectas. La misión Rosetta ha logrado determinar de forma directa la densidad de 67P, un cuerpo la mitad de denso que el agua y que, dado su tamaño, debe de estar vacío en un 80%.
“Ahora debemos resolver si ese vacío se debe a poros a escala micrométrica o si se trata de grandes huecos, una cuestión que enlaza con la formación de los cometas y que nos permitirá determinar si se trata de cuerpos verdaderamente primigenios en la formación del Sistema Solar”, señala Luisa M. Lara, investigadora del IAA y miembro del equipo OSIRIS, el sistema óptico a bordo de Rosetta.
La resolución del instrumento OSIRIS, que alcanza detalles de pocas decenas de centímetros en la superficie del cometa, ha desvelado una variedad morfológica inesperada a lo largo de la superficie de 67P. Hasta la fecha, y a falta de imágenes precisas de algunas zonas del hemisferio Sur, se han clasificado diecinueve regiones distintas en el núcleo del cometa. Estas regiones, que reciben nombres de la mitología egipcia, se agrupan en cinco categorías básicas: terrenos cubiertos de polvo, material frágil con fosas y estructuras circulares, grandes depresiones, superficies lisas y zonas de material consolidado.
“La compleja morfología de 67P apunta a la existencia de distintos procesos que modelan la superficie: observamos regiones fracturadas, estructuras similares a dunas que parecen ser el resultado del transporte de polvo, o zonas, como Aten, que podrían deberse a grandes pérdidas repentinas de material”, indica Rafael Rodrigo, investigador del CAB que participa en la misión.
Una complejidad extraordinaria para un cuerpo de apenas cuatro kilómetros de longitud que, en general, se debe a los episodios de actividad acontecidos durante sus anteriores acercamientos al Sol. Ahora, según se acerque el cometa al Sol, sus hielos se subliman y se libera el polvo. Esto provoca que su núcleo adquiera la apariencia característica de estos objetos y despliegue la coma y una o varias colas. La misión Rosetta seguirá de cerca esa transformación.
Referencias bibliográficas:
"The morphological diversity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko" de N. Thomas et al., "On the nucleus structure and activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko" de H. Sierks et al., "Time variability and heterogeneity in the coma of 67P/Churyumov-Gerasimenko" de M. Hässig et al., "Birth of a comet magnetosphere: A spring of water ions" de H. Nilsson et al.,"The organic-rich surface of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko as seen by VIRTIS/Rosetta" de F. Capaccioni et al.,"Subsurface properties and early activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko" de S. Gulkis et al.,"Dust measurements in the coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko inbound to the Sun" de A. Rotundi et al. Science, 23 de enero de 2015.
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