Nuevos artículos científicos de la misión Rosetta

¡Albricias!¡Milagro! Los dioses se han apiadado de nosotros, pobres mortales. O mejor dicho, el dios egipcio del inframundo. Porque al fin hoy hemos podido ver imágenes del cometa Churyumov-Gerasimenko tomadas por la cámara OSIRIS de la sonda europea Rosetta. Como se esperaba, hemos tenido que esperar a la publicación de artículos en revistas de impacto para ver nuevas fotografías del núcleo del cometa. Pero la espera ha merecido la pena, porque la revista Science ha publicado hoy dos artículos del equipo de OSIRIS sobre los resultados científicos de la misión que no tienen desperdicio.

El cometa Churyumov-Gerasimenko visto por la cámara OSIRIS (ESA/OSIRIS).

Vayamos al grano. Chury es un cometa que rota alrededor de su eje con un periodo de 12,4043 horas, curiosamente un periodo 0,36 horas más largo de lo que fue medido en 2009. Como es evidente, se trata de un núcleo doble unido por un cuello cuyo origen sigue siendo un misterio. No está claro si el cometa se formó como un núcleo binario hace 4500 millones de años o si el cuello es el resultado de una erosión diferenciada más reciente. Es decir, no sabemos si se trata de una estructura relativamente reciente o muy antigua. El lóbulo más grande o ‘cuerpo’ tiene unas dimensiones de 4,1 x 3,3 x 1,8 kilómetros, mientras que el pequeño o ‘cabeza’ mide 2,6 x 2,3 x 1,8 kilómetros (estos nombres vienen de la curiosa forma de pato de goma del núcleo). Si añadimos el cuello, el volumen total del núcleo es de 21,4 ± 2,0 km3. Puesto que la masa de Chury es de 1013 kg, por lo que su densidad es de 470 ± 45 kg/m3. Esta baja densidad se explica si el cometa es muy poroso -del 70% al 80%-, es decir, que no es un objeto sólido, algo que por otro lado predicen la mayor parte de modelos de formación de cometas. El núcleo es tremendamente oscuro (literalmente, más oscuro que el asfalto), con un albedo del 6% aproximadamente, más o menos similar al de otros cometas visitados por sondas espaciales. Los dos lóbulos del núcleo presentan diferencias morfológicas importantes y las distintas regiones han sido bautizadas con nombres de dioses egipcios. En total, el equipo de OSIRIS ha identificado 19 zonas diferentes.

Distintas regiones en el núcleo de Chury (Thomas et al.).

Otra vista de las distintas regiones en el núcleo de Chury (Sierks et al.).

Modelo del núcleo del 67P. En azul el eje de rotación (Sierks et al.).

El eje de rotación del cometa tiene una inclinación de 52º con respecto a la eclíptica, por lo que actualmente el polo sur del núcleo permanece en sombra y así seguirá hasta mayo de 2015. La curiosa forma de Chury hace que el valor de la gravedad en su superficie cambie drásticamente, ya que la fuerza centrífuga llega a alcanzar un tercio de la magnitud de la aceleración de la gravedad dependiendo de la zona. Precisamente, la compleja forma del núcleo no permite calcular de forma sencilla la velocidad de escape, que se estima en unos 0,9 m/s (3,24 km/h).

Derecha, pendiente local media en la superficie de Chury. Izquierda, potencial gravitatorio superficial teniendo en cuenta la fuerza centrífuga (Sierks et al.).

El cuello de Chury está flanqueado por los impresionantes acantilados de Hathor de 900 metros de altura. En estos acantilados se pueden observar estructuras verticales de más de 500 metros de longitud y fracturas que las atraviesan, formadas quizás por las diferencias térmicas -de hasta 150º C- que tienen lugar entre el perihelio y el afelio. A los pies de Hathor tenemos la región de Hapi, que forma la característica más llamativa del cuello. Esta zona tiene una longitud de 2,2 kilómetros y 0,8 kilómetros de ancho, cubriendo 140º de la circunferencia del núcleo y se caracteriza por los depósitos de polvo que se hallan en el fondo.

Los acantilados de Hathor (Sierks et al.).

Otra vista de los acantilados (ESA/OSIRIS).

Detalle de la región de Hapi (ESA/OSIRIS).

Como buen cometa que es, Chury presenta una coma de polvo y gas a su alrededor creada en las regiones activas de su superficie. Como ya sabíamos, la región de Hapi es la que presenta la mayor actividad, probablemente debido a un mayor contenido en hielo de agua. Se estima que el cometa puede perder de 3 a 5 millones de toneladas por órbita debido a su actividad. Por otro lado, el hemisferio norte del núcleo es ligeramente más activo, aunque en este caso la diferencia se debe a la inclinación actual del eje de rotación y no a la composición. Algunas zonas activas parecen estar relacionadas con unos agujeros de fondo plano -que comentábamos de pasada en un post anterior-, especialmente en la región de Set. Otros agujeros están repartidos por la superficie y quizás estén asociados a zonas activas más antiguas, aunque su origen no está claro.

Los pozos de fondo plano asociados a los chorros del cometa. Imagen de OSIRIS del 28 de agosto de 2014 (Sierks et al.).

Actividad del núcleo vista por OSIRIS en septiembre de 2014 (Sierks et al.).

Energía total recibida por el núcleo en agosto de 2014 (Sierks et al.).

Además de estos pozos se observan manchas brillantes de un metro de diámetro aproximadamente que podrían ser zonas ricas en hielo, además de unas misteriosas formas conocidas como ‘piel de gallina’ (goosebumps) de origen desconocido que se dan en zonas en pendiente y en los agujeros de las zonas activas. En la región de Aker también se ven fracturas de 200 metros de longitud.

Estructuras de ‘piel de gallina’ en el núcleo (Sierks et al.).

Fracturas tectónicas de la región de Aker (Thomas et al.).

Además de las zonas activas, el núcleo del cometa se divide en terrenos de distinto tipo. Por ejemplo, tenemos los terrenos cubiertos por polvo, como las zonas de Ma’at y Ash o los depósitos de Hapi. Algunas de estas zonas parecen presentar dunas (!) y otros depósitos formados por la erosión de los gases expulsados durante las fases de mayor actividad. Es decir, ¡los gases y el polvo del cometa actúan como el viento en la Tierra modelando el paisaje del núcleo! Analizando el movimiento de las partículas se sabe que los gases son principalmente monóxido de carbono y dióxido de carbono, y no vapor de agua.

Depósitos de polvo en la región de Hapi, a los pies de los acantilados Hathor (Thomas et al.).

‘Dunas’ en la región de Hapi (ESA/OSIRIS).

Zonas cubiertas de polvo en las regiones de Ash y Set (Thomas et al.).

Otras extrañas estructuras llamativas son depresiones de gran tamaño -de un kilómetro de diámetro-, dos de ellas situadas en un lóbulo del núcleo cada una. Conocidas como Nut y Aten, están formadas probablemente por la sublimación de los hielos superficiales. También llaman la atención los terrenos suaves, tres regiones de forma circular conocidas como Imhotep, Anubis y, por supuesto, Hapi. Varias zonas destacan por tener una apariencia rocosas, aunque en realidad no están formadas por ‘roca’ tal y como la conocemos. Simplemente su contenido en hielo es inferior al de la media del núcleo.

La región de Imhotep destaca por su falta de relieve (Thomas et al.).

En definitiva, Chury ha resultado ser aún más fascinante de lo que sospechábamos. La publicación en abierto de los artículos de Science llegan después de meses de protestas por parte de aficionados y profesionales ante la política opaca del equipo de OSIRIS. Y, casualidad o no, llegan pocos días después de las críticas veladas del secretario general de la ESA Jean-Jacques Dordain. Sea como sea, esperemos que estemos ante un cambio de actitud del equipo de OSIRIS. Dicen que rectificar es de sabios.