EN EL INTERIOR DEL COMETA DE ROSETTA
04 de febrero 2016
No hay grandes cavernas en el interior del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko.La misión Rosetta de la ESA ha realizado mediciones que demuestran claramente esto, la solución de un misterio de muchos años.
No hay grandes cavernas en el interior del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko.La misión Rosetta de la ESA ha realizado mediciones que demuestran claramente esto, la solución de un misterio de muchos años.
Los cometas son los restos de hielo que quedaron de la formación de los planetas hace 4,6 millones de años. Un total de ocho cometas ahora han sido visitados por la nave espacial y, gracias a estas misiones, hemos construido una imagen de las propiedades básicas de estas cápsulas del tiempo cósmico. Aunque se han contestado algunas preguntas, otros se han planteado.
Cometas son conocidos por ser una mezcla de polvo y hielo, y si totalmente compacta, que sería más pesado que el agua. Sin embargo, las mediciones anteriores han demostrado que algunos de ellos tienen densidades extremadamente bajos, mucho más baja que la de hielo de agua. La baja densidad implica que los cometas deben ser altamente porosa.
Pero es la porosidad debido a las profundas cuevas vacías en el interior del cometa o se trata de una estructura de baja densidad más homogénea?
En un nuevo estudio, publicado en la edición de esta semana de la revista Nature, un equipo dirigido por Martin Pätzold, desde Rheinische Institut für Umweltforschung an der Universität zu Köln, Alemania, han demostrado que el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko es también una baja densidad objeto, sino que también han sido capaces de descartar un interior cavernoso.
Este resultado es consistente con los resultados anteriores del experimento de radar CONSERT de Rosetta que muestran que "cabeza" del cometa de doble lobulado es bastante homogénea en escalas espaciales de unas pocas decenas de metros.
La explicación más razonable es, entonces, que la porosidad del cometa debe ser una propiedad intrínseca de las partículas de polvo se mezcla con el hielo que conforman el interior. De hecho, las mediciones de naves espaciales anteriores habían demostrado que el polvo del cometa no es típicamente un sólido compactado, sino más bien un agregado 'esponjosa', dando a las partículas de polvo de alta porosidad y baja densidad, e instrumentos Cosima y GIADA de Rosetta han demostrado que los mismos tipos de polvo granos también se encuentran en 67P / Churyumov-Gerasimenko.
El equipo de Pätzold hizo su descubrimiento utilizando el Experimento Científico de Radio (RSI) para estudiar la forma en que el orbitador Rosetta es arrastrado por la gravedad del cometa, que se genera por su masa.
El efecto de la gravedad sobre el movimiento de Rosetta se mide por cambios en la frecuencia de las señales de la sonda cuando se reciben en la Tierra.Es una manifestación del efecto Doppler, producido cada vez que hay un movimiento entre una fuente y un observador, y es el mismo efecto que hace que las sirenas de los vehículos de emergencia para cambiar de tono a medida que pasan.
En este caso, Rosetta fue arrastrado por la gravedad de la cometa, que cambia la frecuencia del enlace de radio a la Tierra. antena de 35 metros de la ESA en la estación de tierra de New Norcia en Australia se utiliza para comunicarse con Rosetta durante las operaciones de rutina. Se analizaron las variaciones en las señales recibidas para dar una imagen del campo de gravedad a través de la cometa. Grandes cavernas internas habrían sido notable por una caída revelador en la aceleración.
La misión Rosetta de la ESA es el primero en realizar esta medición difícil para un cometa.
"Ley de la gravedad de Newton nos dice que la nave espacial Rosetta está básicamente tirado por todo", dice Martin Pätzold, el investigador principal del experimento RSI.
"En términos prácticos, esto significa que tuvimos que quitar la influencia del Sol, todos los planetas - del gigante Júpiter a los planetas enanos -, así como grandes asteroides en el cinturón interior de asteroides, en el movimiento de Rosetta, para dejar sólo la influencia del cometa. Afortunadamente, estos efectos se entienden bien y este es un procedimiento estándar hoy en día para las operaciones de la nave espacial ".
A continuación, la presión de la radiación solar y la cola gas que se escapa del cometa tiene que ser restado. Ambos 'golpe' la nave de su curso. En este caso, instrumento ROSINA de Rosetta es extremadamente útil ya que mide el gas que está fluyendo más allá de la nave espacial. Esto permitió Pätzold y sus colegas para calcular y eliminar esos efectos también.
Cualquiera que sea el movimiento que queda es debido a la masa del cometa. Para el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, esto da una masa un poco menos de 10 millones de toneladas. Las imágenes de la cámara OSIRIS se han utilizado para desarrollar modelos de la forma de la cometa y éstos indiquen el volumen que alrededor de 18,7 km 3, lo que significa que la densidad es de 533 kg / m3.
La extracción de los detalles del interior sólo era posible a través de una pieza de buena suerte cósmica.
Dada la falta de conocimiento de la actividad del cometa, una trayectoria de aproximación cautelosahabía sido diseñado para garantizar la seguridad de la nave espacial. Incluso en el mejor de los casos, esto traería Rosetta a no menos de 10 km.
Desafortunadamente, antes de 2014, el equipo de RSI predijo que tenían que acercarse a menos de 10 km para medir la distribución interna de la cometa. Esto se basó en observaciones terrestres que sugerían que el cometa era de forma redonda. A 10 km y por encima, sólo la masa total sería medible.
Entonces extraña forma del cometa se reveló como Rosetta se aproximaba. Por suerte para el RSI, la estructura de doble lóbulos significaba que las diferencias en el campo de gravedad serían mucho más pronunciada, y por lo tanto más fácil de medir de muy lejos.
"Ya estábamos viendo las variaciones en el campo de gravedad de 30 km de distancia," dice Pätzold.
Cuando Rosetta hizo lograr un 10 kilometros órbita , RSI fue capaz de reunir mediciones detalladas. Esto es lo que les ha dado tan alta confianza en sus resultados, y que podría ser aún mejor.
En septiembre, Rosetta será guiado a un impacto controlado en la superficie del cometa. La maniobra proporcionará un desafío único para los especialistas en dinámica de vuelo en el Centro Espacial de la ESA Operaciones (ESOC) en Darmstadt, Alemania. Como Rosetta se acerca y más cerca del campo de gravedad complejo del cometa hará que la navegación más y más difícil. Sin embargo, para el RSI, sus mediciones se incrementarán en precisión. Esto podría permitir que el equipo para comprobar si hay cavernas a pocos cientos de metros de diámetro.
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