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18 de Marzo de 2020
Cometas

«Chury» y el elemento que escaseaba en los cometas

Hace mucho que los astrónomos vienen preguntándose por qué los cometas parecen tener tan poco nitrógeno. Quizá se haya encontrado ahora la respuesta.

El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko el 30 de julio de 2015 [ESA/ROSETTA/NAVCAM].

La composición química de los cometas es para los astrónomos un quebradero de cabeza. En teoría, esos polvorientos conglomerados espaciales de hielo y roca deberían contener bastante nitrógeno, en las mismas proporciones en que se encuentra en el Sol, ya que se formaron con el mismo material que el resto del sistema solar. Y como los cometas se encuentran en la periferia de este, las proporciones deberían haberse conservado, ya que allí llega poca radiación solar.

Sin embargo, al contrario de lo que cabría esperar, los cometas exhiben una baja concentración de nitrógeno con respecto a la de carbono. Olivier Poch, de la Universidad de Grenoble Alpes, y sus colaboradores presentan ahora una posible explicación. Parece haber en los cometas un reservorio «oculto» de nitrógeno que hasta ahora se había pasado por alto. En concreto, parece que la superficie de los núcleos cometarios contiene sales de amonio mezcladas con polvo, según el artículo que han publicado en Science.

La sonda Rosetta de la ESA tomó esta fotografía del núcleo del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko en octubre de 2015. En el círculo se ve un acompañante del núcleo cometario. Su tamaño es de unos cuatro metros, mientras que el núcleo mide unos cuatro kilómetros. Se movió alrededor de este durante un tiempo. Los rayos en el lado superior del cometa son gas y polvo que se desprenden del núcleo por la acción de la radiación solar [<span>ESA/ROSETTA/MPS/OSIRIS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA / Jacint Roger</span>].

El grupo de Poch realizó para su estudio experimentos de laboratorio, en los que se simulaban superficies cometarias, y comparó los resultados con los datos que reunió en 2015 la sonda Rosetta, de la Agencia Espacial Europea, en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, o Chury más familiarmente. Fue célebre el descenso del módulo de aterrizaje de esa sonda sobre la superficie del cometa hasta posarse en ella en noviembre de 2014, pero en este caso los datos relevantes son algunos de los obtenidos por la parte de la sonda que se mantuvo en órbita alrededor de ese cúmulo de roca, polvo y hielo, en concreto los tomados por un espectrómetro de infrarrojos y luz visible. En los datos llama la atención la poca luz infrarroja de una determinada longitud de onda que se reflejaba en la oscura superficie de Chury. El vapor de agua absorbe esa longitud de onda, pero ello no bastaba para explicar por completo tal rasgo espectral de absorción. Basándose en sus experimentos, el grupo de Poch lo atribuye ahora a sales de amonio, compuestos que incluyen nitrógeno. Cabe deducir, pues, que en la superficie del cometa hay sales de amonio, y, según los resultados de Poch y sus colaboradores, en cantidad suficiente para explicar la escasez cometaria de nitrógeno, y probablemente no solo en Chury.

Esto se adecua también a trabajos de investigación anteriores: en enero, un equipo de la Universidad de Berna publicó un análisis de los datos de otro instrumento a bordo del orbitador de la misión Rosetta, el espectrómetro de masas ROSINA, que captaba las sustancias volátiles que se desprendían del cometa. Su conclusión era que ROSINA  había detectado los productos de la sublimación de sales de amonio (causada por el efecto sobre el núcleo cometario de la radiación solar, que crea, en general, las emisiones de gases y polvo que constituyen la coma del cometa; y a esta, el viento y la presión de radiación solares le dan la forma de cola).

Robert Gast

Referencia: «Ammonium salts are a reservoir of nitrogen on a cometary nucleus and possibly on some asteroids», de Olivier Poch et al. en Science, 13 de marzo de 2020: vol. 367, núm. 6483, eaaw7462; se puede leer la prepublicación, arXiv:2003.06034 [astro-ph.EP].

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