Los Cometas

Hola nuevamente aficionados a la ciencia ¿Cómo han estado estos días? Espero que estén listos y preparados para querer aprender más acerca de ciencia, en especial ahora que vamos a hablar sobre unos objetos que pasan a menudo por nuestro y nos visitan. Me estoy refiriendo a los Cometas. Ahora les hablaré sobre este tema que quizás ya sepan al respecto pero que les sigue causando curiosidad. Por ello intentaré explicar de una manera sencilla su formación, comportamiento y otros aspectos más acerca de los Cometas.

Antes de comenzar hay que preguntarnos exactamente ¿Qué es un Cometa?

Los Cometas son cuerpos celestes constituidos básicamente por hielo, polvo y rocas que orbitan alrededor del Sol (nuestra estrella) siguiendo diferentes trayectorias elípticas, parabólicas o hiperbólicas, dependiendo de cada caso.

Los cometas, junto con los asteroides, planetas y satélites, forman parte del Sistema Solar. La mayoría de estos cuerpos celestes describen órbitas elípticas de gran excentricidad, lo que produce su acercamiento al Sol con un período considerable, pero a diferencia de los Asteroides, los Cometas son cuerpos sólidos compuestos de materiales que se subliman en las cercanías del Sol, es decir cambian su estado sólido de hielo para pasar al gaseoso. A gran distancia, a partir de 5-10 UA (1 Unidad Astronómica = la distancia media de la Tierra al Sol, es decir unos 150 millones de km), desarrollan una atmósfera que envuelve al núcleo, llamada coma o cabellera. Esta coma está formada por gas y polvo y a medida que el Cometa se acerca al Sol, el viento solar azota la coma y se genera la cola característica que todos podemos ver a simple vista cuando pasan cerca a la Tierra, la cual está formada por polvo y gas de la coma ionizado.

Ahora bien hay que preguntarnos ¿De dónde vienen los Cometas?

Los cometas provienen principalmente de dos lugares, la Nube de Oort, situada entre 50.000 y 100.000 UA del Sol (en los límites del sistema solar), y el Cinturón de Kuiper, localizado más allá de la órbita de Neptuno.

Se cree que los Cometas de largo periodo tienen su origen en la Nube de Oort, el cual lleva el nombre del astrónomo Jan Hendrik Oort. Esto significa que muchos de los cometas que se acercan al Sol siguen órbitas elípticas tan alargadas que sólo regresan al cabo de miles de años. Cuando alguna estrella pasa muy cerca del Sistema Solar, las órbitas de los Cometas de la Nube de Oort se ven perturbadas y algunos salen despedidos fuera del Sistema Solar, pero otros acortan sus órbitas y se acercan más al Sol. Para explicar el origen de los Cometas de corto periodo, como el Cometa Halley, Gerard Kuiper propuso la existencia de un cinturón de cometas situados más allá de Neptuno, el Cinturón de Kuiper.

Las órbitas de los cometas están cambiando constantemente y sus orígenes están en el sistema solar exterior, y tienen la propensión a ser altamente afectados por acercamientos relativos a los planetas mayores. Algunos son movidos a órbitas muy cercanas al Sol que los destruyen cuando se aproximan, mientras que otros son enviados fuera del sistema solar para siempre, como quien lanza una pelota de beisbol con el bate fuera del estadio.

Si su órbita es elíptica y de período largo o muy largo, proviene de la hipotética Nube de Oort, pero si su órbita es de período corto o medio-corto, proviene del cinturón de Edgeworth-Kuiper, a pesar de que hay excepciones como la del Halley, con un período de 76 años (corto) que proviene de la Nube de Oort.

Conforme los cometas van sublimando, es decir cambiando su estado sólido de hielo a gaseoso por acercarse al Sol y cumpliendo órbitas, y van perdiéndolo, por consecuencia, su magnitud. Tras un cierto número de órbitas, el cometa se habrá "apagado", y en el final de su combustible, se convertirá en un asteroide normal y corriente, ya que no podrá volver a recuperar masa. Existen numerosos ejemplos de cometas sin combustible y podemos mencionar a dos de ellos que son: 7968-Elst-Pizarro y 3553-Don Quijote.

Los cometas presentan diferentes tipos de colas. Las más comunes son la de polvo y la de gas (como el Cometa Halley). La cola de gas se dirige siempre en el sentido perfectamente contrario al de la luz del Sol, mientras que la cola de polvo retiene parte de la inercia orbital, alineándose entre la cola principal y la trayectoria del cometa. El choque de los fotones que recibe el cometa como una lluvia, aparte de calor, aportan luz, siendo visible al ejercer el cometa de pantalla; reflejando así cada partícula de polvo la luz solar. En el cometa Hale-Bopp se descubrió un tercer tipo de cola compuesta por iones de sodio, la cual no es tan común como las otras dos mencionadas.

Por último habría que aclarar, ¿Cuál es la diferencia entre un Asteroide y un Cometa? Y ¿Cuáles son los Cometas más conocidos?

La principal diferencia entre asteroides y cometas es de lo que están hechos, es decir  los asteroides están hechos de metales y material rocoso, mientras que los cometas están hechos de hielo, polvo y material rocoso. Ambos, asteroides y cometas, fueron formados tempranamente en la historia del Sistema Solar hace alrededor de 4 600  millones de años. Los asteroides se formaron mucho más cerca del Sol, donde era muy cálido para los hielos como para permanecer sólidos, es por ello que con el tiempo se fueron agrupando por medio de la Gravedad y es así como se formaron los 4 primeros Planetas rocosos. Los cometas, sin embargo, se formaron más lejos del Sol donde los hielos no se derretirían (alrededor de la órbita de Neptuno).

Finalmente hay que mencionar que los aunque hay muchos cometas conocidos, algunos se han hecho más famosos que otros por diversos motivos, por ejemplo:

El Cometa Halley: En 1705 Edmond Halley predijo, usando las leyes del movimiento de Newton, que el cometa visto en 1531, 1607 y 1682 volvería en 1758, y fue así que volvió tal y como predijo, y posteriormente se le dio nombre en su honor. El periodo medio de la órbita del Halley es de 76 años, pero no se pueden calcular las fechas de sus reapariciones con exactitud, ya que la fuerza Gravitacional de los Planetas mayores (Júpiter y Saturno) altera el periodo del cometa en cada órbita. Otros efectos, como la reacción de los gases eyectados durante el paso cerca del Sol, también desempeñan un papel importante en la alteración de la órbita.

La órbita del Halley es retrógrada e inclinada 18º respecto de la eclíptica (La eclíptica es la línea curva por donde “transcurre” el Sol alrededor de la Tierra, en su movimiento aparente visto desde la Tierra) y, como la de todos los cometas, altamente excéntrica. El núcleo del cometa Halley mide aproximadamente 16x8x8 kilómetros. La densidad del núcleo del Halley es muy baja: unos 0.1 gramos/cm3, indicando que probablemente es poroso, quizá debido a la gran cantidad de polvo que queda después de que los hielos se hayan sublimado. El Cometa Halley es casi único entre los cometas, ya que es a la vez grande y activo, y tiene una órbita regular y bien definida. Pero, aunque famoso, puede no ser representativo de los cometas en general,  ya que volverá al sistema solar interior recién el año 2061.

El Cometa Hale-Bopp: Es un Cometa periódico que regresa cada 3.000 años y que se acercó a la Tierra en 1997, causando una gran expectación. Alan Hale en Nuevo México e, independientemente, Thomas Bopp de Arizona, descubrieron el cometa que ahora lleva el nombre de ambos. Al poco tiempo del descubrimiento quedó claro que este cometa podría ser uno de los más brillantes en los últimos años.

El Cometa Hale-Bopp fue en ese momento uno de los astros más brillantes en el cielo, alcanzando una magnitud -0.8, lo cual significa que el cometa era más brillante que cualquier objeto en el cielo nocturno en esas fechas, con la excepción de la Luna, Sirio (estrella más brillante) y el planeta Marte. A pesar de su brillo, el cometa Hale-Bopp no se acercó mucho a la Tierra. En su máximo acercamiento estuvo a 194 millones de kilómetros de distancia, es decir un poco más lejos de nosotros que el Sol.

Se cree que el núcleo del cometa es relativamente grande, de unos 40 kilómetros de acuerdo a las estimaciones, ya que no es posible verlo directamente. Sin embargo, más que el núcleo, el factor determinante en cuanto al brillo del cometa es la coma, la envolvente de gas y polvo que rodea al núcleo del cometa. Al acercarse al Sol parte del cometa se sublima. Algunos cometas desarrollan varias colas, y en particular en el Hale-Bopp fue posible observar dos colas, una de gas y otra de polvo. La cola del cometa Hale-Bopp, difícil de observar desde las ciudades, alcanzó varios millones de kilómetros de longitud.

El Cometa Ison: Fue descubierto el 21 de septiembre de 2012 por Vitali Nevski (Vítebsk, Bielorrusia) y Artyom Novichonok (Kondopoga, Rusia) del observatorio ISON-Kislovodsk. La órbita del cometa, llamado C2012 S1 ISON, se logró encontrar gracias a unas imágenes previas tomadas el 28 de diciembre de 2011 en el observatorio Mount Lemmon Survey, y otra imagen tomada el 28 de enero 2012, desde el Pan-STARRS. Con ambos informes se pudo calcular su posición con cierta certeza.

Las observaciones preliminares de su órbita, sugieren que el cometa llegará a su perihelio (punto más cercano al Sol) el 28 de noviembre de 2013 a una distancia de 0.012 UA (1.800.000 km) del punto central del Sol. Si el cometa no se desintegra, su tamaño puede ser similar al del Gran Cometa de 2007 C/2006 P1, el Gran Cometa de 1680 o también comparable a C/2011 W3 (Lovejoy), el cual podrá ser observado en todo el mundo sin necesidad de telescopios o prismáticos. Las observaciones preliminares muestran que el cometa pasó a 0,07 UA (10.000.000 km) de Marte el 1 de octubre de 2013, y se acercará a 0,4 UA (60.000.000 km) de la Tierra el 26 de diciembre de 2013, así que estén atentos a esa fecha en el cual todos podremos disfrutarlo en el cielo nocturno.

Espero les haya gustado este tema acerca de los Cometas. En la siguiente edición de este blog les hablaré, sobre los Planetas, empezando por los interiores y luego por los exteriores en otra publicación. Nos vemos pronto y recuerden que siempre deben preguntar, indagar y experimentar, nunca dejen de hacerlo porque la ciencia es su amiga.