Lovejoy, el cometa rasante.

19/04/2013 0 comentarios
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Detalles de un encuentro

Los atardeceres de marzo nos tuvieron pendientes de un cometa (C/2011 L4, Pan-STARRS) llegado, literalmente, de los confines del sistema solar, la nube de Oort. Apenas visible a simple vista entre la polución lumínica de una ciudad como Washington DC, pero fácilmente fotografiable en exposiciones de pocos segundos (abajo), se nos reveló tímido en su acercamiento, casi suicida, al Sol. Una aproximación que le llevó a un tercio de la distancia Sol-Tierra, allá donde sólo merodea Mercurio, y de la que sobrevivió para luego alejarse de nuevo y quizás no volver más.

 

PanSTARRS

 

Esa distancia, la tercera parte de una unidad astronómica, es unas 130 veces la que separa la Tierra de la Luna. Curiosamente es también la distancia más cercana al Sol a la que hemos conseguido llevar una sonda espacial (Helios 2). ¿Qué hubiese ocurrido de acercarse a una distancia comparable a la que nos separa de nuestro satélite? ¿habría sobrevivido? La respuesta no sólo es que sí podría haberlo hecho, sino que ya hemos sido testigos de un encuentro a una distancia 3 veces menor. El cometa Lovejoy (C/2011 W3), en Diciembre de 2011, se acercó a 100 mil kilómetros de la superficie del Sol. El resultado de ese encuentro fueron estas imágenes tomadas por el satélite Solar Dynamics Observatory (SDO), que ya circularon las redes en su momento.

 

 

En el video se ve la estela que deja Lovejoy conforme atraviesa las capas externas de la corona solar. Un video similar existe para la salida al otro lado del disco. Si la noticia en su momento fue la supervivencia del cometa y la posibilidad de ver un fenómeno realmente único, sólo observado en otra ocasión y con menor contraste, lo interesante meses después es la recientemente publicada interpretación del proceso que la produce.

Si uno mira con detenimiento las imágenes, se observan en la cola estrías longitudinales aproximadamente perpendiculares a la dirección de movimiento del cometa.  Esa estriación no es característica de la coma de un cometa cuando está lejos del Sol. Su orientación es paralela a la de los arcos coronales de la atmósfera solar que rodean al cometa , y que como ya contamos en la entrada anterior delinean la dirección del campo magnético. Como explican los autores, esa es un clave fundamental para entender el proceso. 

Los cometas desarrollan su cola al vaporizar el hielo y gases congelados que los componen, al mismo tiempo que liberan partículas de polvo. Esto ocurre principalmente por sublimación. Liberados los gases, la radiación solar es capaz de fotodisociar sus moléculas. En el caso del agua, esto no es más que la separación de los átomos neutros de hidrógeno y oxígeno, pero ocurre también para otras moléculas y sus respectivos elementos como C, N, Mg, Fe... Estos elementos se ven entonces expuestos, en la atmósfera solar, a continuas colisiones con protones y electrones que ya existían allí como resultado de la ionización, por las altas temperaturas, del H, He, Fe y otros elementos que existen en el Sol. Estas colisiones producen entonces la ionización, pérdida de electrones, de los elementos liberados por el cometa, que pierden su caracter neutro y ganan carga eléctrica (positiva). Esto los hace de immediato visibles y sumisos al campo magnético existente y de ahí su consiguiente reorganización a lo largo de las líneas de campo magnético,  como le sucede al plasma de la corona solar. Nuevas colisiones de estos iones de O y Fe con electrones libres de la atmósfera dan lugar a procesos de excitación y desexcitación en los electrones todavía atrapados por el átomo, que resultan en la emisión de luz en el rango ultravioleta extremo, que es lo que muesta el instrumento AIA en el video.

Han sido miles los cometas con encuentros rasantes con el Sol y sólo de dos tenemos observaciones detalladas de su impacto con las regiones más bajas de la atmósfera solar. En Noviembre, esperamos la llegada de uno que merece especial mención: ISON (C/2012 S1). Si bien su distancia de máximo acercamiento al Sol será mayor que Lovejoy, las predicciones indican que podría ser uno de los cometas más brillantes de las últimas décadas. Esperemos que al menos sea capaz de hacerse ver en los cielos urbanos para inspirar a una nueva generación de astrónomos.

 

 

Artículo: Bryans, P. & Pesnell, W.D. "The Extreme-ultraviolet Emission from Sun-grazing Comets", The Astrophysical Journal, 760, 18 (2012).