La sonda Rosetta descubre procesos activos en la atmósfera del cometa 67P

• Ha hallado una rápida disociación de las moléculas de agua y de CO2
• Rosetta analizó la naturaleza del material expulsado por el cometa
• El estudio ha sido posible gracias a la observación cercana

El cometa captado por Rosetta el pasado 21 de mayo de 2015.

La sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA), que orbita alrededor del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, ha desvelado un proceso inesperado que provoca la rápida disociación de las moléculas de agua y de dióxido de carbono emitidas por el núcleo del cometa.

En un artículo aceptado por la revista Astronomy and Astrophysics, los investigadores describen los resultados obtenidos por el instrumento Alice durante los cuatro primeros meses en órbita al cometa, cuando la sonda Rosetta se encontraba a una distancia de entre 10 y 80 kilómetros del centro de su núcleo.

Este estudio analizó la naturaleza de los ‘chorros’ de vapor de agua y de dióxido de carbono expulsados por la superficie del cometa a medida que se va calentando.

El espectrómetro Alice desarrollado por la NASA, tiene como objetivo analizar la composición química de la atmósfera del cometa, o ‘coma’, en las longitudes de onda del ultravioleta lejano, ha informado la ESA.

Para ello, se registraron las emisiones de los átomos de hidrógeno y de oxígeno procedentes de la disociación de las moléculas de agua en las proximidades del núcleo del cometa, y las de los átomos de carbono en el caso del anhídrido carbónico.

Disociación de las moléculas

El análisis desveló que las moléculas se disocian en un proceso de dos pasos. En primer lugar, un fotón ultravioleta procedente del Sol choca con una molécula de agua en la coma y la ioniza, liberando un electrón.

Este electrón a su vez choca con otra molécula de agua, liberando dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno cargados de energía. Estos átomos emiten luz ultravioleta con una longitud de onda determinada, que es detectada por los sensores de Alice.

De forma similar, la disociación de las moléculas de dióxido de carbono y las emisiones de los átomos de carbono detectadas también están provocadas por el impacto de electrones libres.

“Al analizar la intensidad relativa de las distintas emisiones atómicas, llegamos a la conclusión de que estamos observando directamente las moléculas ‘matriz’ que están siendo disociadas por electrones en el entorno inmediato del núcleo del cometa, a menos de 1 kilómetro de su superficie”, explica Paul Feldman, profesor de física y de astronomía en la Universidad Johns Hopkins de Baltimore, y autor principal del artículo que presenta estos resultados.

Estudio cercano de un cometa

Desde la Tierra, o desde los observatorios espaciales en órbita a nuestro planeta, como el Telescopio Espacial Hubble, solo se pueden estudiar los constituyentes atómicos de los cometas después de que sus moléculas hayan sido disociadas por la luz del Sol a cientos o a miles de kilómetros de su núcleo.

“Estos resultados demuestran la importancia de viajar hasta los cometas para observarlos de cerca, ya que sería simplemente imposible realizar un descubrimiento como este desde la Tierra o desde la órbita terrestre con cualquier tipo de observatorio. Estos datos están transformando las bases de nuestro conocimiento de los cometas”, indica Alan Stern, investigador principal del instrumento Alice

La misión Rosetta de la ESA llegó a este cometa en agosto del año pasado. Desde entonces, ha estado sobrevolando su núcleo a distancias de entre unos escasos 8 kilómetros y varios cientos de kilómetros para recoger datos sobre cada aspecto de su entorno con un conjunto de 11 instrumentos científicos.

En estas longitudes de onda, Alice puede detectar la presencia de algunos de los elementos más abundantes del Universo, tales como el hidrógeno, el oxígeno, el carbono o el nitrógeno, permitiendo a los científicos identificar la composición química de los gases de la coma.

Los resultados de Alice son consistentes con los datos recogidos por otros instrumentos de Rosetta, en particular MIRO, ROSINA y VIRTIS, que son capaces de analizar la abundancia de los constituyentes de la coma y su evolución con el paso del tiempo, y con los de los detectores de partículas como RPC-IES.