Sobre los cometas

¿Cuáles son las diferentes partes de un cometa?
Todos los cometas tienen un núcleo, una masa central estable y porosa de hielo, gas y polvo que suele tener un tamaño de entre 1 y 10 kilómetros. El hielo está compuesto por cantidades variables de agua, dióxido de carbono, amoníaco y metano. El polvo puede contener hidrógeno, oxígeno, carbono, nitrógeno, sílice y algunos metales. El núcleo puede tener trazas de hidrocarburos.

Núcleo del cometa Halley del proyecto Giotto, Agencia Espacial Europea. Obsérvense los chorros de gas que salen de la superficie. Imagen astronómica del día

Cuando los cometas se acercan a nuestro Sol , se calientan y el hielo comienza a sublimarse (cambia de sólido directamente a gas). El gas (vapor de agua, monóxido de carbono, dióxido de carbono y trazas de otras sustancias) y el polvo forman una «atmósfera» alrededor del núcleo llamada «coma». El material de la coma es arrastrado hacia la cola.

Cuando los cometas se acercan al Sol, desarrollan colas de polvo y gas ionizado. Los cometas tienen dos colas principales, una de polvo y otra de plasma. La cola de polvo tiene un aspecto amarillo blanquecino porque está formada por partículas diminutas -del tamaño de partículas de humo- que reflejan la luz solar. Las colas de polvo suelen tener una longitud de entre 1 y 10 millones de kilómetros (entre 600.000 y 6 millones de millas). La cola de plasma suele ser azul porque contiene iones de monóxido de carbono. La luz ultravioleta solar descompone las moléculas de gas, haciendo que brillen. Las colas de plasma pueden extenderse decenas de millones de kilómetros en el espacio. En raras ocasiones, alcanzan una longitud de 150 millones de kilómetros (casi 100 millones de millas). Se ha observado una tercera cola de sodio en el cometa Hale-Bopp.

Los cometas están envueltos en una amplia y delgada (escasa) nube de hidrógeno que puede extenderse por millones de kilómetros. Esta envoltura no puede verse desde la Tierra porque su luz es absorbida por nuestra atmósfera, pero ha sido detectada por naves espaciales.

¿Cómo se nombran los cometas?
Los cometas reciben el nombre de la persona que primero informa de su descubrimiento. Por ejemplo, el cometa Halley debe su nombre a Edmund Halley, quien determinó que los cometas observados en 1531, 1607 y 1682 tenían esencialmente las mismas órbitas y, por tanto, eran un único cometa. Basándose en sus cálculos, predijo correctamente el regreso del cometa en 1758, pero desgraciadamente no vivió para ver el cometa Halley. A veces, más de una persona informa de un nuevo cometa al mismo tiempo. En ese caso, los nombres se combinan – como en los casos del cometa Hale-Bopp o del cometa Shoemaker-Levy.

¿Qué tamaño tienen los cometas?
El núcleo de un cometa suele tener entre 1 y 10 kilómetros de diámetro. La cola, sin embargo, puede extenderse por decenas de millones de kilómetros.

¿De qué están hechos los cometas?
La mayor parte de nuestra información proviene del estudio de los espectros de diferentes cometas. Los científicos estudian la luz reflejada por diferentes partes de un cometa. Los gases contienen diferentes elementos. Cada elemento (como el hidrógeno), molécula (como el agua) o ion (un elemento o molécula con carga eléctrica) tiene un patrón distinto de emisión o absorción que puede determinarse en el laboratorio; este patrón se conoce como su espectro. Al cotejar los patrones entre las mediciones de laboratorio y las observaciones del cometa, los científicos pueden determinar la composición del cometa.

Todos los cometas están formados por los mismos ingredientes básicos: hielo y polvo. Sin embargo, los cometas probablemente varían en cuanto a la cantidad de hielo de agua y la cantidad de hielo de otras sustancias, como el metano, el amoníaco y el dióxido de carbono. Los cometas también varían en los diferentes tipos de oligoelementos e hidrocarburos están presentes.

Varias misiones espaciales, como la misión Giotto de la Agencia Espacial Europea, han explorado cometas y han proporcionado imágenes detalladas de sus superficies. Algunas misiones pretenden tomar muestras de los cometas. Tras un exitoso encuentro con el cometa Wild 2, la misión Stardust de la NASA devolverá a la Tierra muestras de polvo y gas del cometa en enero de 2006. La misión Deep Impact de la NASA se encontrará con el cometa Tempel 1 en julio de 2005, y liberará un proyectil en la superficie del cometa para excavar un agujero y exponer una superficie fresca en el núcleo. La nave espacial recogerá datos sobre las emisiones del cometa y los transmitirá a los científicos en la Tierra. Aunque los datos de estas misiones procederán sólo de unos pocos cometas y podrían no ser representativos, los datos mejorarán en gran medida nuestra comprensión de las composiciones de los cometas.

¿Cómo son las trayectorias orbitales de los cometas?
En base a las observaciones de cómo se mueven los cometas a través del cielo, los científicos han determinado que los cometas viajan alrededor de nuestro Sol en órbitas altamente elípticas (de forma ovalada). El tiempo que tarda en realizar una órbita completa se denomina período del cometa. Los períodos de los cometas suelen oscilar entre unos pocos años y millones de años.

¿De dónde vienen los cometas?
Los cometas se dividen en cometas de período corto y cometas de período largo. Los cometas de período corto -como el cometa Halley- giran alrededor de nuestro Sol en órbitas que duran menos de 200 años. Sus trayectorias orbitales se acercan al mismo plano de órbita que la Tierra y los demás planetas, y orbitan alrededor de nuestro Sol en la misma dirección que los planetas. Basándose en estas características orbitales, se cree que los cometas de período corto se originan en el cinturón de Kuiper, una región en forma de disco que se extiende más allá de Neptuno. El cinturón de Kuiper contiene pequeños cuerpos planetarios helados, de los que sólo se han obtenido imágenes de unos pocos. Son los «restos» de la formación temprana del sistema solar. Ocasionalmente, la órbita de un objeto del cinturón de Kuiper se verá perturbada por las interacciones de los planetas gigantes de tal manera que tendrá un encuentro cercano con Neptuno y será expulsado del sistema solar o empujado a una órbita dentro de nuestro sistema solar.

Los cometas de largo periodo -como el cometa Hale-Bopp o el cometa Hyakutake- tardan más de 200 años en orbitar nuestro Sol. Su trayectoria orbital es aleatoria en cuanto a la dirección y el plano de la órbita. Según los cálculos realizados a partir de sus trayectorias observadas, se cree que los cometas de periodo largo se originan en la nube de Oort. La nube de Oort es una envoltura esférica que puede extenderse 30 billones de kilómetros (aproximadamente 20 billones de millas) más allá de nuestro Sol. Los objetos de la nube de Oort nunca han sido fotografiados.

¿Qué ocurre cuando un cometa se acerca a nuestro Sol?
En los fríos confines de nuestro sistema solar, en el cinturón de Kuiper y en la nube de Oort, los cometas son esencialmente pequeños trozos de hielo y polvo. Los cometas son casi invisibles, excepto cuando se acercan a nuestro Sol.

Cuando un cometa se acerca a nuestro Sol, comienza a calentarse y el hielo empieza a sublimarse, es decir, a pasar de sólido a gas sin fase líquida. A medida que el hielo se sublima, queda algo de polvo. Forma una corteza oscura y protectora en la superficie del núcleo y retrasa la fusión. En algunos lugares, la capa protectora es más fina y los chorros de gas la atraviesan. El gas y el polvo forman la nube de la coma.

Nuestro Sol emite un viento solar, un flujo constante de gas y partículas (en su mayoría protones y electrones) que fluye hacia el exterior a 350 kilómetros (unas 220 millas) por segundo. La luz del Sol y el viento solar barren el polvo y el gas de la coma en colas de arrastre. Dado que la luz y el viento solar siempre fluyen hacia el exterior de la superficie de nuestro Sol, las colas siempre apuntan en dirección contraria a nuestro Sol, independientemente de la dirección en que se mueva el cometa en su órbita. Esto significa que las colas pueden estar delante del cometa cuando éste se aleja de nuestro Sol en su regreso a la parte exterior de su órbita.

Se desarrollan dos colas distintas: la cola de plasma y la cola de polvo. Las diferentes formas y ángulos de las colas se deben a la forma en que las diferentes partículas son afectadas por nuestro Sol. La cola de plasma, más fina y larga, forma una línea recta que se extiende desde el cometa. Las partículas de esta cola de iones están cargadas eléctricamente y son empujadas lejos de nuestro Sol por el viento solar. La cola de polvo, más corta, está ligeramente curvada. Las partículas más grandes de la cola de polvo no tienen carga eléctrica y no se ven afectadas por el viento solar. En cambio, las partículas de polvo desprendidas del cometa son repelidas por la fuerza de la luz solar y «se quedan atrás» del cometa en su movimiento alrededor de nuestro Sol.

Las colas de los cometas se hacen más largas e impresionantes a medida que el cometa se acerca a nuestro Sol. A medida que el cometa se acerca a nuestro Sol, se calienta más y el material se libera más rápidamente, produciendo una cola más grande. Los científicos estiman que un cometa pierde entre el 0,1 y el 1 por ciento de su masa cada vez que orbita nuestro Sol.

¿Qué ocurre cuando la Tierra pasa por el camino de un cometa?
Las lluvias de meteoros se producen cuando la Tierra pasa por el rastro de polvo y gas que deja un cometa a lo largo de su órbita elíptica. Las partículas entran en la atmósfera de la Tierra y la mayoría se queman en un animado espectáculo de luz: una lluvia de meteoros. Algunas lluvias de meteoros, como las Perseidas en agosto y las Leónidas en noviembre, se producen anualmente cuando la órbita de la Tierra la lleva a través de la trayectoria de los desechos dejados por la órbita del cometa. Las estelas del cometa Halley son las responsables de la lluvia de meteoros de las Oriónidas. Para conocer las próximas lluvias de meteoros y las sugerencias de observación, explore la lista de StarDate de las lluvias de meteoros del año.

¿Por qué se interesan los científicos por los cometas?
Los científicos creen que los cometas se formaron con nuestros planetas hace 4.500 millones de años, por lo que contienen importantes pistas sobre los materiales y procesos de nuestro sistema solar primitivo. Los científicos esperan aprender aún más sobre los cometas con misiones de la NASA como Stardust y Deep Impact y la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea.

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