Ingenieros y científicos se reunieron alrededor de una pantalla en una sala de operaciones en el Laboratorio de Investigación Naval en Washington, DC, ansiosos por poner sus ojos en los primeros datos de la nave espacial STEREO de la NASA. Era enero de 2007, y los satélites gemelos STEREO - cortospara el Observatorio de Relaciones Solares y Terrestres, que se había lanzado unos meses antes, abría los ojos de sus instrumentos por primera vez. Primero: STEREO-B. La pantalla parpadeó, pero en lugar del vasto campo estelar que esperaban, un blanco perlado,Una mancha de plumas, como el ala de un ángel, llenó el marco. Durante unos minutos de pánico, el astrofísico de NRL Karl Battams le preocupó que algo estuviera mal con el telescopio. Luego, se dio cuenta de que este objeto brillante no era un defecto, sino una aparición, yestas fueron las primeras imágenes satelitales del cometa McNaught. Más tarde ese día, STEREO-A devolvería observaciones similares.
El cometa C / 2006 P1, también conocido como el cometa McNaught, llamado así por el astrónomo Robert McNaught, quien lo descubrió en agosto de 2006, fue uno de los cometas más brillantes visibles desde la Tierra en los últimos 50 años. Durante enero de 2007, el cometaabanico a través del cielo del hemisferio sur, tan brillante que era visible a simple vista incluso durante el día. McNaught pertenece a un grupo de cometas enrarecido, conocido como los Grandes Cometas y conocido por su brillo excepcional. Separando a McNaught aún más lejos de sus pares,sin embargo, fue su cola altamente estructurada, compuesta de muchas bandas de polvo distintas llamadas estrías, o estrías, que se extendía a más de 100 millones de millas detrás del cometa, más larga que la distancia entre la Tierra y el Sol. Un mes después, en febrero de 2007, unLa ESA Agencia Espacial Europea y la nave espacial de la NASA llamada Ulises se encontrarían con la larga cola del cometa.
"McNaught fue un gran problema cuando llegó porque era ridículamente brillante y hermoso en el cielo", dijo Battams. "Tenía estas estrías, dedos polvorientos que se extendían a través de una gran extensión del cielo. Estructuralmente, es unode los cometas más hermosos que hemos visto en décadas ".
Los científicos no sabían exactamente cómo se rompió la cola de esta manera. Recordó los informes de otro cometa histórico de hace mucho tiempo: el Gran Cometa de 1744, que se dijo que se desplegó dramáticamente en seis colas sobre elhorizonte, un fenómeno que los astrónomos no pudieron explicar. Al desenredar el misterio de la cola de McNaught, los científicos esperaban aprender algo nuevo sobre la naturaleza de los cometas y resolver dos misterios cósmicos en uno.
Una diferencia clave entre el estudio de los cometas en 1744 y 2007 es, por supuesto, nuestra capacidad para hacerlo desde el espacio. Además del avistamiento fortuito de STEREO, otra misión, el SOHO de la ESA / NASA, el Observatorio Solar y Heliosférico, se hizo regularobservaciones mientras McNaught volaba por el Sol. Los investigadores esperaban que estas imágenes pudieran contener sus respuestas.
Ahora, años más tarde, Oliver Price, un estudiante de doctorado en ciencias planetarias en el Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard del University College London en el Reino Unido, ha desarrollado una nueva técnica de procesamiento de imágenes para extraer a través de la gran cantidad de datos.- resumido en un publicado recientemente Ícaro papel: ofrezca las primeras observaciones de la formación de estrías y una revelación inesperada sobre el efecto del Sol sobre el polvo del cometa.
Los cometas son migajas cósmicas de gas congelado, roca y polvo que quedaron de la formación de nuestro sistema solar hace 4.600 millones de años, por lo que pueden contener pistas importantes sobre la historia temprana de nuestro sistema solar. Estas pistas están desbloqueadas, como siuna cápsula del tiempo, cada vez que la órbita elíptica de un cometa lo acerca al Sol. El calor intenso vaporiza los gases congelados y libera el polvo que fluye detrás del cometa, formando dos colas distintas: una cola de iones transportada por el viento solar.el flujo constante de partículas cargadas del sol y una cola de polvo.
Comprender cómo se comporta el polvo en la cola, cómo se fragmenta y aglutina, puede enseñar a los científicos mucho sobre procesos similares que formaron polvo en asteroides, lunas e incluso planetas hace miles de millones de años. Apareciendo como uno de losLos cometas más grandes y estructuralmente más complejos de la historia reciente, McNaught, fue un tema particularmente bueno para este tipo de estudio. Su brillo y alta producción de polvo hicieron mucho más fácil resolver la evolución de estructuras finas en su cola de polvo.
Price comenzó su estudio enfocándose en algo que los científicos no podían explicar. "Mi supervisor y yo notamos sucesos extraños en las imágenes de estas estriaciones, una interrupción en las líneas limpias", dijo.investigar qué pudo haber sucedido para crear este efecto extraño "
La grieta parecía estar ubicada en la lámina de corriente heliosférica, un límite donde la orientación magnética, o polaridad, del viento solar electrificado cambia de dirección. Esto desconcertó a los científicos porque, si bien saben desde hace mucho tiempo, la cola de iones de un cometa se ve afectada por la energía solarviento, nunca antes habían visto las colas de polvo del impacto del viento solar.
El polvo en la cola de McNaught, aproximadamente del tamaño del humo del cigarrillo, es demasiado pesado, pensaron los científicos, para que el viento solar lo empuje. Por otro lado, una minúscula cola de iones, iones y electrones cargados eléctricamente navegan fácilmente a lo largoel viento solar. Pero era difícil decir exactamente qué estaba pasando con el polvo de McNaught y dónde, porque a aproximadamente 60 millas por segundo, el cometa estaba viajando rápidamente dentro y fuera de la vista de STEREO y SOHO.
"Obtuvimos conjuntos de datos realmente buenos con este cometa, pero eran de diferentes cámaras en diferentes naves espaciales, que están todas en diferentes lugares", dijo Price. "Estaba buscando una manera de unir todo para obtener una completaimagen de lo que sucede en la cola "
Su solución fue una nueva técnica de procesamiento de imágenes que compila todos los datos de diferentes naves espaciales utilizando una simulación de la cola, donde la ubicación de cada pequeña mota de polvo se mapea por las condiciones solares y características físicas como su tamaño y edad, ocuánto tiempo había pasado desde que salió volando de la cabeza, o coma, del cometa. El resultado final es lo que Price denominó un mapa temporal, que superpone información de todas las imágenes tomadas en un momento dado, lo que le permite seguirlos movimientos del polvo
Los mapas temporales significaban que Price podía ver las estrías formarse con el tiempo. Sus videos, que cubren el lapso de dos semanas, son los primeros en rastrear la formación y evolución de estas estructuras, mostrando cómo los fragmentos de polvo se caen de la cabeza del cometa y colapsanen largas estriaciones.
Pero los investigadores estaban muy entusiasmados al descubrir que los mapas de Price facilitaron la explicación del extraño efecto que llamó su atención sobre los datos en primer lugar. De hecho, la hoja actual fue la culpable de las interrupciones en la cola de polvo, rompiendoarriba de las líneas suaves y definidas de cada estriación. Durante los dos días que tomó el largo del cometa atravesar la hoja actual, cada vez que el polvo se encontró con las condiciones magnéticas cambiantes, se sacudió fuera de posición, como si cruzara un golpe de velocidad cósmico.
"Es como si las plumas de la estría se despeinaran cuando cruza la hoja actual", dijo el científico planetario de la Universidad de Londres, Geraint Jones. "Si imaginas un ala con muchas plumas, cuando el ala cruza la hoja, los extremos más claros de las plumasdoblar fuera de forma. Para nosotros, esta es una fuerte evidencia de que el polvo está cargado eléctricamente y que el viento solar está afectando el movimiento de ese polvo ".
Los científicos saben desde hace tiempo que el viento solar afecta el polvo cargado; misiones como Galileo Cassini y Ulises lo vieron mover el polvo cargado de electricidad a través del espacio cerca de Júpiter y Saturno. Pero fue una sorpresa para ellos ver que el viento solar afectaba a los granos de polvo más grandes.como los de la cola de McNaught, aproximadamente 100 veces más grande que el polvo visto expulsado de alrededor de Júpiter y Saturno, porque son mucho más pesados para que el viento solar los empuje.
Con este estudio, los científicos obtienen nuevos conocimientos sobre misterios de larga data. El trabajo arroja luz sobre la naturaleza de las colas de cometas estriadas del pasado y proporciona una lente crucial para estudiar otros cometas en el futuro. Pero también abre una nueva líneade cuestionamiento: ¿Qué papel tuvo el Sol en la formación y la historia temprana de nuestro sistema solar?
"Ahora que vemos que el viento solar cambió la posición de los granos de polvo en la cola de McNaught, podemos preguntar: ¿Podría haber sido el caso de que al principio de la historia del sistema solar, el viento solar jugó un papel en la organización del polvo antiguo como¿bien? ", dijo Jones.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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