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El manto de C67P/C-G.

Las condritas son objetos como los asteroides, básicamente rocosos y pobres en Hierro, o sea, no metálicos. Las condritas carbonáceas, muestran cantidad de compuestos de carbono.
Los cometas, son un ejemplo de condritas carbonáceas.

La misión Rosetta al cometa 67P/C-G, dejó descender a la sonda Philae, la que tuvo un mal descenso, rebotando y quedando en una posición incómoda para ciertos estudios en la región conocida como Abydos. Muchas lecturas se tomaron durante las dos horas que Philae estuvo “volando” hasta terminar en Abydos. Luego de muchos esfuerzos, se perdió contacto con ella.

Imagen de Abydos vista por ESA/Rosetta/Philae/CIVA 4.

Antes de eso, llegó a hacer y transmitir algunas mediciones de la superficie, las que fueron analizadas y comparadas con las hechas durante el descenso.

Las corteza de un cuerpo, es la capa delgada que define su superficie. Debajo de ella se encuentra el manto. En el caso del cometa, esa corteza (su suelo) es una mezcla ya conocida de rocas y hielos.
El análisis de debajo del suelo del cometa, entregaró información valiosa de sus características a una profundidad de alrededor de 1 metro. Esa es una profundidad importante si se tiene en cuenta que el cometa tiene un radio promedio en el lóbulo mayor que es algo menor a 1,5 Km..

Veamos.
El lóbulo mayor es de 4,1 Km. * 3,2 Km. * 1,3 Km., eso arroja un diámetro promedio para ese lóbulo de 2,87 Km.; luego, el radio promedio para el lóbulo mayor sería de 1,43 Km.. Una profundidad de 1 m. en el cometa (en el lóbulo mayor), equivale a una profundidad de (al menos) 4,2 Km. en la Tierra.

Admitiendo que el cometa pertenece a la familia de las condritas carbonáceas, el cometa es más compacto en las capas cercanas al suelo que en su interior. Luego, las capas más altas del manto, serían una sinterización de hielo y polvo.
Recordemos que en una sinterización, las partículas se funden y se unen a altas temperaturas, pero siempre por debajo de la temperatura de fusión.

Referencia:

Fuente:

  • Electrical properties and porosity of the first meter of the nucleus of 67P/Churyumov-Gerasimenko As constrained by the Permittivity Probe SESAME-PP/Philae/Rosetta,  Anthony Lethuillier et al., A&A 591, A32 (2016) DOI: 10.1051/0004-6361/201628304, ESO 2016.
    http://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2016/07/aa28304-16.pdf

pdp.

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Rosetta fotografió su propia sombra sobre el cometa.

Esta es una imagen de la superficie del cometa C67P/C-G tomada por Rosetta a sólo 6 Km. de altura el 14/febrero/2015.

Close-up view of the Imhotep region on comet 67P/Churyumov-Gerasimenko caught by OSIRIS&rsquo; Narrow Angle Camera during Rosetta&rsquo;s flyby on 14 February 2015. Only six kilometers separate Rosetta from the comet&rsquo;s surface leading to a resolution of 11 centimeters per pixel. At the bottom of the image Rosetta&rsquo;s shadow can be seen. &nbsp;<br /></dt><dd class=

Imagen crédito de ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Se trata de una imagen que cubre un área de la región cercana a la conocida como Imhotep de 228 m x 228 m.; lo que arroja una resolución de 11 cm por pixel.
Puede verse estructuras de las cuales algunas son brillantes.
En la parte inferior de la imagen, se aprecia una mancha obscura de 20 m x 50 m, se trata de la sombra de Rosetta proyectada sobre el terreno.

Fuente:

pdp.

 

Rosetta observa un chorro de materia curvado.

En los cometas, la sublimación de los hielos producida en cercanías del Sol, expulsa partículas de polvo de diferentes tamaños.

 

chorroCurvo2

La flecha señala el chorro curvado de materia. Imagen publicada en el trabajo de  Z-Y. Lin et al.

La velocidad de escape del cometa C67P/C-G, es del orden del metro por segundo (1 m/s).
Las moléculas del gas producido por la sublimación de los hielos que adquieren esa velocidad, se alejan opuestas a la dirección del Sol sin mayores problemas. Las partículas de polvo, al ser más pesadas, sienten más la acción gravitatoria del cometa. Así, las partículas “sopladas” por la sublimación de hielos que adquieren la velocidad de escape, salen al espacio y pronto son frenadas gravitacionalmente por el cometa. De esta manera van quedando detrás del cometa como un rastro de polvo a lo largo de su órbita. Esas son entonces las dos colas bien distinguibles de todo cometa; la de gas, opuesta al Sol, y la de polvo, a lo largo de su órbita.

Lo interesante es lo que sucede con las de tamaño intermedio.
No son tan livianas para alejarse como las moléculas, ni tan pesadas para quedar por el camino del cometa. Así es como ocupan un posición entre ambas colas. Si además emanan de una región cercana al ecuador del cometa, se ven afectadas por su rotación y se tiene un llamativo chorro de materia curvado.

Fuente:

 

Los cometas estarían rodeados por una región diamagnética en su perihelio.

En el Halley visitado por la Giotto y en el C67P/C-G visitado por Rosetta, se encontró una región alrededor del núcleo del cometa donde no llega el campo magnético solar. Una “cavidad” diamagnética.

Ilustración crédito de ESA – C. Carreau

 

El Sol irradia su viento, el viento solar. Se trata de un flujo de partículas cargadas que llegan hasta nosotros y hasta el resto de los miembros del Sistema Solar. Como toda carga en movimiento, interactúa con el campo magnético del Sol y mientras se desplaza crea su propio campo. De esta manera, acarrean el campo magnético solar; ayudan a que llegue con mayor intensidad donde llegaría debilitado por la distancia.

Cuando esas partículas llegan hasta los gases expulsados por el cometa, interactúan con ellos, y con la ayuda de la luz del Sol, les arrancan electrones (los ionizan). Esos electrones así liberados, chocan con los del viento solar frenándose mutuamente. De esta manera, los provenientes del Sol no “entregan” su colaboración con el campo magnético solar dentro de la cabellera y cola del cometa. Así, el campo magnético solar (debilitado por la distancia) no penetra en esa región vecina al cometa y se forma una cavidad diamagnética; o sea, libre de campo magnético solar.

Esta zona diamagnética y protectora del viento Solar, se forma en las cercanías del Sol, que es cuando comienzan a sublimar los hielos del cometa, teniendo su máxima extensión en el perihelio.

Como en el núcleo del cometa no hay actividad que genere su propio campo magnético, el cometa no tiene campo magnético, ni propio ni proveniente del Sol.

Aparentemente, esto sería algo común en los cometas.

Fuente:

pdp.

El escote de los cometas.

Sabemos que los cometas muestran colas de gas y de polvo. La primera se debe a los hielos sublimados, y la segunda al polvo eliminado en medio de esa sublimación; todo por la acción del viento solar.
Suelen no coincidir en sus direcciones en el cielo.
Como el polvo es más pesado que las partículas que forman el gas, éste se ve frenado en su escape al espacio por la gravedad del cometa. Así se depositan a lo largo de su órbita.

 

Comet 67P

Imagen de C67P/C-G crédito de A. Fitzsimmons/Telescopio Isaac Newton.

 

Si observamos la imagen (en este caso del cometa 67P/C-G), veremos que hay una estructura brillante a la izquierda de la cabeza del cometa, como si fuera una pequeña eyección de materia hacia “adelante”.
Si bien eso es escasamente posible, en este caso no lo es.
Las partículas de polvo son expulsadas en todas direcciones (también hacia adelante). Así forman una envoltura alrededor del núcleo a medida que son frenadas por la sutil gravedad del cometa.
Esa estructura tiende a achatarse hacia el plano de la órbita adquiriendo forma elipsoidal (como de una lenteja). Al observar a esta estructura desde un punto de vista cercano al plano orbital del cometa, parece ser una estructura brillante y delgada como eyecciones de materia hacia adelante y hacia atrás como una cola.
A esa estructura se la conoce como “escote” (neckline).

Rererencia:

Fuente:

pdp.

 

 

Ondulaciones en Hapi, el cuello de C67P.

Se conoce como airfall, al depósito de material fino (polvo) eyectado por algún proceso; por ejemplo: la eyección de polvo en una erupción volcánica.
Este depósito, suele dejar unas ondulaciones en el suelo dadas por largos montículos de fino material; la gravedad del lugar colabora con estas formaciones.

En el cuello del cuerpo del cometa C67P/C-G, en la región conocida como Hapi, se observaron formaciones alargadas a manera de ondulaciones generadas por airfall.

Imagen ampliable de las ondulaciones en Hapi crédito de ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

Se trata de material que volvió al cometa luego de ser “volado” de su lugar original. O sea que, en el cometa, el material puede ir de un lugar al otro.
Cuando en el cometa se subliman los hielos, los gases arrastran partículas de diferentes tamaños. Las más pequeñas, alcanzan velocidades que les permiten escapar del cometa (se estima que en su mayor actividad, el cometa pierde al espacio casi una tonelada de material por segundo). Las más grandes, de milímetros a centímetros de tamaño, vuelven al suelo como traídas por un viento, formando esas ondulaciones. En esa caída y depósito, el material choca con el material existente en el suelo, “barriendo” el manto de partículas que hay allí. De esta manera, y junto al débil campo gravitatorio del cometa y las sutiles fuerzas de cohesión entre partículas, se forman esas ondulaciones.

En la cabeza del cometa, el menor de los lóbulos, hay rocas más pequeñas que en el cuerpo, el lóbulo mayor.
Se sabe que las rocas se rajan y fracturan por temperatura. Luego, al partirse, se separan en rocas más pequeñas, dejando entre ellas material que saltó en ese proceso. También, siempre por causas térmicas, se pueden provocar derrumbes con fracturas de rocas. Por algún motivo esto es más común en el lóbulo menor.

Fuente:

pdp.

Cambios morfológicos de Imhotep.

Imagen (ampliable) crédito de ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

A medida que el cometa 67P/C-G se aproximaba a Sol, como todo cometa aumentó su actividad. La región conocida como Imhotep, una zona llana cubierta de material granulado y con algunas grandes rocas, mostró evidencias de estos cambios morfológicos.

Fuente:

pdp.