Cometa Tempel 1 y misión Deep Impact
Deep Impact
31 de agosto de 2005
El 4 de julio pasado se anunció que la sonda "Deep Impact" había liberado un módulo compuesto por una masa de 410 kilogramos de cobre que había entrado en colisión con la cometa Tempel 1, descubierta a simple vista en abril de 1867 por el astrónomo marsellés E.W. Tempel.
El objeto tiene un período de 5,5 años y orbita entre Marte y Júpiter. Su dimensión máxima se estima en 6 km. Por lo tanto, la NASA lanzó una sonda, con el objetivo de intentar conocer mejor la composición y la estructura interna de las cometas enviando un objeto que impactara contra una de ellas.
Estas son las órbitas:
Órbita de la cometa Tempel 1 entre la de Marte y la de Júpiter. Observe en el punto más cercano al Sol la no circularidad de la órbita de Mercurio, bastante pronunciada. En la parte superior, sobre la órbita marrón, la posición ocupada por la cometa en el momento del lanzamiento de la sonda. La órbita circular azul es la de la Tierra. En la parte superior, la posición ocupada por esta en el momento del lanzamiento de la sonda. Seis meses después (media órbita terrestre), el impacto. Mida las distancias curvilíneas recorridas por la cometa y por la sonda en el mismo intervalo de tiempo. La primera va más rápido.
Una aclaración sobre la trayectoria de impacto. En la dirección:
http://deepimpact.umd.edu/amateur/where_is.shtml
encontrará una animación muy atractiva.
Primero encontrará dos botones que le permitirán variar el "punto de vista". Así verá que la órbita de la cometa está bastante inclinada respecto al plano de la eclíptica.
Fue esta inclinación la que le permitió sobrevivir. Existen diferentes tipos de cometas. Algunos, llamados "aperiódicos", realizan una única excursión en nuestro sistema solar y luego desaparecen sin dejar rastro. En realidad, conocemos muy poco sobre la estructura de este gran "nuboso", de este depósito de cometas que se supone que se encuentra mucho más allá de nuestro sistema solar. ¿Cuál es su origen? Cuando el sistema solar era joven, se formaron los planetas. En ese momento entraron en juego varios mecanismos. El más sencillo de entender es el "cannibalismo", la colisión frontal entre un objeto pequeño y uno grande, en el que el segundo incorpora al primero a su masa. El segundo mecanismo es el efecto de catapulta positivo. En sentido matemático, se trata de una "encuentro" (palabra anglosajona, tomada de la teoría cinética de los gases: encounter). El sistema solar primitivo era "colisional". Estas colisiones tienden a crear una distribución de velocidades de Maxwell-Boltzmann para todas las poblaciones. Es un sistema "multi-poblacional". Hay una tendencia hacia el equilibrio termodinámico para cada una de ellas. Cuando tenemos una mezcla de dos gases en equilibrio termodinámico (por ejemplo el plasma que constituye el Sol), las energías cinéticas medias de las diferentes poblaciones son iguales. Están entre sí en proporción a las masas. Tome un plasma de hidrógeno. Los electrones son 1850 veces más ligeros que los núcleos de hidrógeno. Por lo tanto, la velocidad de agitación térmica de los electrones es √1850 veces mayor que la de los iones de hidrógeno, es decir, 43 veces mayor.
Una mezcla de "especies pesadas" y "especies ligeras" tenderá a acelerar las especies ligeras ("aglomerados de vapor de agua salada" o "hielo salado" que constituirán las proto-cometas). Por lo tanto, el sistema solar expulsó una multitud de pequeños objetos. Algunos, al alcanzar la velocidad de escape respecto al Sol, se perdieron en el espacio interestelar. Otros permanecieron, en nuestra "gran periferia". Como estos "encuentros", estas interacciones actúan en ambos sentidos (pero, en general, aceleran los objetos pequeños), existe un "efecto de catapulta negativo" que "puebla" la distribución de Maxwell-Boltzmann hacia velocidades bajas. Muchos objetos pequeños fueron así desacelerados y, por ejemplo, cayeron sobre el Sol o sobre planetas terrestres, como el nuestro, posiblemente constituyendo masas oceánicas.
Tempel 1 es una cometa con un destino intermedio. Adquirió una velocidad comparable a la de los planetas. Pero también tuvo la suerte de encontrarse colocada en una órbita inclinada, lo que disminuye sus riesgos de malas colisiones con planetas, que son todos más pesados que ella y alterarían inevitablemente su órbita. De hecho, su órbita ha cambiado ligeramente desde el descubrimiento del objeto. Véalo en el historial, gracias a Google. ¿Por qué se desgasifica menos que la cometa de Halley? Buena pregunta. Sabemos muy poco sobre este desgasificación, al igual que sobre la estructura interna de las cometas.
De hecho, nuestro planeta también se desgasa, y este fenómeno se llama vulcanismo. Sabemos que se ve acentuado por el efecto de marea (acción de Júpiter sobre Io, el primero malaxando cuidadosamente su satélite). Si Io responde tan intensamente al calor de su vecino cercano es porque gira sobre sí mismo. Si estuviera sincronizado con el planeta gigante, no habría un vulcanismo tan intenso. Además, Io está muy cerca de Júpiter.
Quizás la actividad de desgasificación de las cometas esté relacionada con su período de rotación sobre sí mismas. Una cometa que gira es una cometa más sensible a los efectos de marea provocados por la proximidad de los planetas. De hecho, se observa que las cometas se desgasan cuando entran dentro de la órbita de Júpiter. ¿Es porque reciben más radiación del Sol? Sí, si este desgasificación es simplemente una sublimación de su superficie. No, si son erupciones procedentes de sus profundidades. De hecho, cuando se observan las imágenes captadas por Giotto al acercarse a Halley, se ve claramente que hay fuentes eruptivas. Por lo tanto, podría ser que la reactivación de una cometa al entrar en el sistema solar esté relacionada con su malaxación interna por efectos de marea, intensa si gira sobre sí misma. ¿Hemos medido estos períodos de rotación?
Desde esta perspectiva, Tempel 1 sería un objeto relativamente poco activo porque gira poco sobre sí misma, por lo tanto, poco sensible a este efecto de malaxación por mareas, que desencadena erupciones de todo tipo (volcánicas en Io, de desgasificación en las cometas). Pregúntele a Brahic qué piensa al respecto. La planetología es su especialidad.
Podrá ubicar a su gusto la posición de los diferentes objetos. Aquí primero vemos la cometa Tempel 1 acercándose, tras el establecimiento en órbita de la sonda Deep Impact. Observará al pasar la fecha del impacto: el 4 de julio. Los estadounidenses les gusta así firmar sus logros espaciales e indicar cuán bien controlan la trayectoria de sus sondas. Esta fecha coincide con el aniversario de su revolución, y no es simplemente un efecto del azar.
La observación atenta de la animación muestra claramente que Tempel 1 gira más rápido que la sonda y la alcanza. En realidad, es la cometa la que impacta contra la sonda, no al revés. Pero poco importa. Siguiente imagen, dos meses después. La cometa se prepara para impactar con la sonda, o al menos con el objeto que se desprenderá de ella para lograr este impacto.
Aquí está la cometa, imagen tomada cinco minutos antes del impacto:
La cometa. Imagen tomada cinco minutos antes del impacto.
La sonda y el módulo impactador
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