Cuando el cometa 45P pasó rápidamente por la Tierra a principios de 2017, los investigadores que observaron desde la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA, o IRTF, en Hawai'i le dieron al excursionista desde hace mucho tiempo un chequeo astronómico exhaustivo. Los resultados ayudan a completar detalles cruciales sobre los hielos en Júpiter.cometas familiares y revelan que el peculiar 45P no coincide con ningún cometa estudiado hasta ahora.
Al igual que un médico que registra los signos vitales, el equipo midió los niveles de nueve gases liberados del núcleo helado en la delgada atmósfera del cometa, o coma. Varios de estos gases suministran bloques de construcción para aminoácidos, azúcares y otras moléculas biológicamente relevantes.El interés particular fue el monóxido de carbono y el metano, que son tan difíciles de detectar en los cometas de la familia Júpiter que solo se han estudiado unas pocas veces antes.
Todos los gases se originan en la mezcla de hielos, rocas y polvo que forman el núcleo. Se cree que estos hielos nativos tienen pistas sobre la historia del cometa y cómo ha estado envejeciendo.
"Los cometas conservan un registro de las condiciones del sistema solar temprano, pero los astrónomos piensan que algunos cometas podrían preservar esa historia más completamente que otros", dijo Michael DiSanti, astrónomo del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, y autor principaldel nuevo estudio en el Revista Astronómica .
El cometa, oficialmente llamado 45P / Honda-Mrkos-Pajdušáková, pertenece a la familia de cometas Júpiter, orbitadores frecuentes que giran alrededor del Sol cada cinco o siete años. Se sabe mucho menos sobre los helados nativos en este grupo queen los cometas de larga distancia de la Nube de Oort.
Para identificar los hielos nativos, los astrónomos buscan huellas dactilares químicas en la parte infrarroja del espectro, más allá de la luz visible. DiSanti y sus colegas realizaron sus estudios utilizando el espectrógrafo de alta resolución iSHELL recientemente instalado en IRTF en la cumbre de Maunakea. Con iSHELL,los investigadores pueden observar muchos cometas que solían considerarse demasiado débiles.
El rango espectral del instrumento hace posible detectar muchos hielos vaporizados a la vez, lo que reduce la incertidumbre al comparar las cantidades de diferentes hielos. El instrumento cubre longitudes de onda que comienzan en 1.1 micrómetros en el infrarrojo cercano el rango de la noche.gafas de visión hasta 5.3 micrómetros en la región del infrarrojo medio.
iSHELL también tiene un poder de resolución lo suficientemente alto como para separar las huellas dactilares infrarrojas que caen muy juntas en la longitud de onda. Esto es particularmente necesario en los casos de monóxido de carbono y metano, porque sus huellas digitales en los cometas tienden a superponerse con las mismas moléculas en la atmósfera de la Tierra.
"La combinación de la alta resolución de iSHELL y la capacidad de observar durante el día en IRTF es ideal para estudiar cometas, especialmente cometas de período corto", dijo John Rayner, director de IRTF, que es administrado para la NASA por la Universidad deHawai.
Mientras observaba durante dos días a principios de enero de 2017, poco después del acercamiento más cercano del Sol al 45P, el equipo realizó mediciones sólidas de agua, monóxido de carbono, metano y otros seis hielos nativos. Para cinco hielos, incluidos el monóxido de carbono y el metano, los investigadores compararon los niveles en el lado del cometa bañado por el sol con el lado sombreado. Los hallazgos ayudaron a llenar algunos vacíos, pero también plantearon nuevas preguntas.
Los resultados revelan que 45P se está quedando tan bajo en monóxido de carbono congelado, que oficialmente se considera agotado. Por sí solo, esto no sería demasiado sorprendente, porque el monóxido de carbono escapa al espacio fácilmente cuando el Sol calienta un cometa. Pero el metanoes casi tan probable que se escape, por lo que un objeto que carece de monóxido de carbono debería tener poco metano.45P, sin embargo, es rico en metano y es uno de los raros cometas que contiene más metano que el hielo de monóxido de carbono.
Es posible que el metano quede atrapado dentro de otro hielo, por lo que es más probable que se quede. Pero los investigadores creen que el monóxido de carbono podría haber reaccionado con el hidrógeno para formar metanol. El equipo descubrió que 45P tiene una participación mayor que el promediode metanol congelado
Cuando esta reacción tuvo lugar es otra pregunta, una que llega al corazón de la ciencia de los cometas. Si el metanol se produjo en granos de hielo primordial antes de que se formara 45P, entonces el cometa siempre ha sido así. Por otro lado,los niveles de monóxido de carbono y metanol en el coma podrían haber cambiado con el tiempo, especialmente porque los cometas de la familia Júpiter pasan más tiempo cerca del Sol que los cometas de la nube de Oort.
"Los científicos de los cometas son como los arqueólogos, que estudian muestras antiguas para comprender el pasado", dijo Boncho Bonev, astrónomo de la American University y el segundo autor del artículo. "Queremos distinguir los cometas a medida que se formaron del procesamiento que podrían tenerexperimentado, como separar las reliquias históricas de la contaminación posterior "
El equipo está ahora en el caso para descubrir qué tan típicos podrían ser sus resultados entre cometas similares. 45P fue el primero de los cinco cometas de corto plazo que están disponibles para su estudio en 2017 y 2018. Inmediatamente después de 45P fueron los cometas2P / Encke y 41P / Tuttle-Giacobini-Kresak. El próximo verano y otoño vencerá el 21P / Giacobini-Zinner, y más tarde llegará 46P / Wirtanen, que se espera que permanezca a 10 millones de millas 16 millones de kilómetros de la Tierra en la mayoríade diciembre de 2018.
"Esta investigación es innovadora", dijo Faith Vilas, directora del programa de investigación solar y planetaria de la National Science Foundation, o NSF, que ayudó a respaldar el estudio ". Esto amplía nuestro conocimiento de la mezcla de especies moleculares que coexisten en los núcleosde los cometas de la familia joviana, y las diferencias que existen después de muchos viajes alrededor del Sol ".
"Estamos emocionados de ver esta primera publicación de iSHELL, que fue construida a través de una asociación entre NSF, la Universidad de Hawai y la NASA", dijo Kelly Fast, científica del programa IRTF en la sede de la NASA. "Esto es soloel primero de muchos resultados de iSHELL por venir "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Original escrito por Elizabeth Zubritsky. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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