Por el Dr. Elio M Rivera
De pronto, en el cielo aparece algo diferente. No parece una estrella común. Tiene una parte brillante y, en algunos casos, una enorme cola luminosa que puede extenderse por el cielo. Durante días o semanas cambia de posición y después comienza a desaparecer. Es un cometa.
¿Qué es un cometa?
Durante miles de años los seres humanos observaron estos visitantes del cielo sin comprender exactamente qué eran. Hoy podemos estudiarlos con telescopios, sondas espaciales e instrumentos científicos, y hemos descubierto algo sorprendente: aquel hermoso objeto que puede iluminar una gran región del cielo comienza siendo un cuerpo relativamente pequeño, oscuro y congelado.
Un cometa es, básicamente, un cuerpo formado por hielo, polvo, roca y diferentes materiales congelados que se mueve alrededor del Sol.
Pero eso es solamente el comienzo de su historia.
Una especie de “bola de nieve sucia”
Durante mucho tiempo se hizo popular describir a los cometas como “bolas de nieve sucia” porque contienen hielos mezclados con polvo y material rocoso. Sin embargo, las misiones espaciales han mostrado que los núcleos de los cometas pueden ser oscuros, irregulares y mucho más complejos de lo que esa sencilla comparación podría hacernos pensar.
La parte sólida central recibe el nombre de núcleo. Algunos núcleos miden solamente unos cuantos kilómetros. Otros pueden alcanzar decenas de kilómetros. Comparados con el Sol o con los planetas, son objetos pequeños.
Además de hielo de agua, pueden contener sustancias congeladas como dióxido de carbono, monóxido de carbono y otros compuestos, junto con polvo y minerales.
Mientras un cometa se encuentra muy lejos del Sol, puede ser difícil observarlo. Está frío y refleja relativamente poca luz. Pero cuando comienza a acercarse al Sol ocurre una transformación espectacular.
Cuando el Sol despierta al cometa
Imagine sacar un objeto congelado de un lugar extremadamente frío y acercarlo a una fuente de calor.
Algo comenzará a cambiar.
Con un cometa sucede algo parecido, aunque en una escala astronómica.
Al acercarse al Sol, la energía solar calienta su superficie. Parte de los hielos comienza a pasar directamente del estado sólido al gaseoso mediante un proceso llamado sublimación.
El gas que escapa arrastra también partículas de polvo.
Poco a poco aparece alrededor del núcleo una enorme nube de gas y polvo llamada coma o cabellera.
Aquí ocurre algo que puede parecer extraño.
El núcleo sólido puede medir solamente unos cuantos kilómetros, pero la coma que aparece a su alrededor puede extenderse decenas de miles de kilómetros o mucho más.
El pequeño objeto congelado comienza a convertirse en algo gigantesco y visible desde enormes distancias.
Pero todavía falta su característica más famosa.
¿De dónde sale la cola?
Los cometas no viajan por el espacio llevando permanentemente una larga cola detrás.
La cola aparece principalmente cuando se acercan suficientemente al Sol.
La radiación solar y las partículas procedentes del Sol actúan sobre el material que está saliendo del núcleo y pueden producir enormes colas.
En realidad, un cometa puede presentar más de una cola.
Una es la cola de polvo. Está formada por pequeñas partículas desprendidas del cometa y suele verse blanquecina o amarillenta porque refleja la luz del Sol.
Otra es la cola de iones, formada por gas ionizado. Puede presentar tonalidades azuladas y responde al viento solar.
Así que cuando observamos la espectacular cola de un cometa, no estamos viendo una estructura sólida semejante a la cola de un animal.
Estamos contemplando material extremadamente disperso extendiéndose por el espacio.
La cola no siempre va detrás del cometa
Aquí encontramos una de las características más interesantes.
Si dibujamos un automóvil avanzando por una carretera, colocamos el humo detrás.
Por eso podríamos imaginar que la cola de un cometa siempre queda detrás de él mientras avanza.
Pero no funciona exactamente así.
Las colas de los cometas apuntan generalmente en dirección contraria al Sol, debido a la acción de la radiación solar y del viento solar.
Esto produce algo sorprendente.
Cuando un cometa se está acercando al Sol, su cola puede parecer quedar detrás de él.
Pero después de pasar por su punto más cercano al Sol y comenzar a alejarse, la cola continúa apuntando en dirección opuesta al Sol.
Eso significa que, durante parte de su recorrido, el cometa puede moverse en una dirección mientras su cola se extiende hacia otra que podríamos considerar “delante” de su trayectoria.
La cola no nos indica simplemente hacia dónde viaja el cometa.
Nos muestra principalmente dónde está el Sol con respecto a él.
Una cola que puede alcanzar millones de kilómetros
Ahora llegamos a una de las dimensiones más sorprendentes de los cometas.
Recuerde que el núcleo puede medir solamente unos cuantos kilómetros.
Pero una cola puede extenderse millones de kilómetros.
Imagine algo del tamaño aproximado de una pequeña ciudad produciendo una estructura visible que se extiende por una distancia muchísimo mayor que el diámetro de la Tierra.
En casos extraordinarios, las colas observadas pueden extenderse por decenas de millones de kilómetros.
Sin embargo, no debemos imaginar que esa cola está llena de materia sólida. Es extremadamente tenue. Las partículas están muy separadas entre sí.
La cola puede ser gigantesca y al mismo tiempo contener materia extraordinariamente dispersa.
Esta combinación de un núcleo pequeño y una cola enorme es una de las razones por las que los cometas pueden producir espectáculos tan impresionantes.
Los cometas viajan alrededor del Sol
Los cometas no aparecen simplemente de la nada y después desaparecen.
Muchos siguen órbitas alrededor del Sol.
Algunas de esas órbitas son muy alargadas. Esto significa que durante una parte de su recorrido el cometa puede acercarse al Sol y después alejarse muchísimo.
Existen cometas llamados de período corto, que tardan menos de unos doscientos años en completar una vuelta alrededor del Sol. Otros tienen períodos muchísimo mayores.
Uno de los más famosos es el cometa Halley.
Halley regresa a las regiones interiores del sistema solar aproximadamente cada 76 años, aunque el intervalo puede variar un poco debido a las fuerzas gravitatorias que actúan sobre él.
Fue visible desde la Tierra en 1986 y se espera su próximo paso cercano al Sol en 2061.
Esto significa que diferentes generaciones humanas pueden contemplar el mismo cometa.
Personas lo observaron hace siglos.
Nuestros abuelos o padres pudieron verlo en 1986.
Y otra generación podrá recibirlo nuevamente en 2061.
¿De dónde vienen los cometas?
Los astrónomos han descubierto que existen enormes regiones del sistema solar donde se encuentran muchos cuerpos pequeños y helados.
Una de ellas es el cinturón de Kuiper, situado más allá de la órbita de Neptuno. Algunos cometas de período corto están relacionados con esta región.
Muchísimo más lejos se propone la existencia de una enorme región llamada nube de Oort, formada por cuerpos helados que rodearían el sistema solar a enormes distancias. Se considera una fuente probable de muchos cometas de período largo.
Esto nos ayuda a comprender que nuestro sistema solar no termina simplemente donde encontramos el último gran planeta.
Mucho más allá existen pequeñas poblaciones de cuerpos que también forman parte de nuestro vecindario cósmico.
Algunos pueden permanecer allí durante períodos enormes hasta que cambios gravitatorios modifican sus órbitas y los envían hacia las regiones interiores del sistema solar.
Entonces el Sol comienza a calentarlos.
Aparece la coma.
Aparecen las colas.
Y un pequeño cuerpo oscuro se transforma en uno de los espectáculos más hermosos del cielo.
Hemos visitado un cometa
Durante siglos solamente pudimos estudiar los cometas desde lejos.
Pero eso cambió.
En 2014, la misión espacial Rosetta, de la Agencia Espacial Europea, llegó al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko después de un viaje de más de diez años.
Rosetta acompañó al cometa mientras viajaba alrededor del Sol y obtuvo fotografías e información científica con un nivel de detalle extraordinario.
Además llevaba un pequeño módulo llamado Philae.
Philae descendió sobre el núcleo del cometa.
Por primera vez en la historia, un artefacto construido por seres humanos logró aterrizar sobre un cometa.
Las fotografías mostraron un mundo oscuro, irregular y accidentado, con acantilados, depresiones, polvo y chorros de material escapando hacia el espacio.
Aquello que durante siglos había sido solamente una luz con cola en el cielo podía ahora observarse desde muy cerca.
Un objeto que nuestros antepasados miraban con misterio se convirtió en un lugar que una máquina construida en la Tierra pudo visitar.
Los cometas también nos ayudan a estudiar el sistema solar
Los científicos no estudian los cometas solamente porque son hermosos.
Su composición puede proporcionar información importante acerca de materiales presentes en nuestro sistema solar.
Al estudiar sus hielos, gases, polvo y minerales, los investigadores pueden conocer mejor las sustancias que existen en las regiones frías y lejanas alrededor del Sol.
Cada misión espacial añade nueva información.
Por eso un cometa es mucho más que una hermosa cola.
Es también un laboratorio natural viajando por el sistema solar.
De un pequeño cuerpo oscuro a un espectáculo gigantesco
Ahora podemos mirar nuevamente la historia completa.
Lejos del Sol tenemos un cuerpo relativamente pequeño, oscuro y congelado.
Viaja siguiendo su órbita.
Después comienza a acercarse al Sol.
Aumenta la temperatura.
Los hielos comienzan a liberar gas.
El gas arrastra polvo.
Aparece una enorme coma.
La radiación y el viento solar actúan sobre ese material.
Se desarrollan enormes colas.
Y aquel pequeño cuerpo que antes era difícil de observar puede convertirse en un espectáculo visible desde la Tierra.
Después se aleja nuevamente.
Disminuye su actividad.
La gran exhibición comienza a desaparecer.
Y el viajero continúa su recorrido por el sistema solar.
Quizá tarde décadas, siglos o muchísimo más antes de regresar.
Un cielo que nunca termina de sorprendernos
En nuestra serie de estrellas descubrimos objetos gigantescos que producen su propia energía.
Ahora hemos encontrado algo completamente diferente.
Un cometa es muchísimo más pequeño que una estrella y no produce luz como lo hace una estrella. Sin embargo, al acercarse al Sol puede desarrollar una estructura luminosa de dimensiones extraordinarias.
La creación vuelve a sorprendernos, pero de una manera distinta.
No solamente existe grandeza en lo gigantesco.
También existe belleza en la manera en que diferentes partes del sistema solar interactúan entre sí.
La gravedad dirige órbitas.
La energía del Sol calienta los hielos.
El viento solar actúa sobre los gases.
La luz se refleja en el polvo.
Y nosotros, desde un pequeño planeta, podemos contemplar el resultado.
El salmista escribió:
“Los cielos cuentan la gloria de Dios,
Y el firmamento anuncia la obra de sus manos.”
Salmo 19:1, RVR1960
Los cometas forman parte de esos cielos que durante generaciones han producido asombro.
Hoy sabemos muchísimo más acerca de ellos que nuestros antepasados. Podemos calcular sus órbitas, analizar su composición, fotografiar sus núcleos e incluso enviar una nave para acompañarlos en su viaje.
Pero conocer cómo funcionan no tiene por qué disminuir la maravilla.
Puede aumentarla.
Porque detrás de aquella hermosa cola que cruza el cielo descubrimos hielo, roca, polvo, gravedad, luz, calor, movimiento y enormes distancias trabajando juntos.
Y una vez más podemos escuchar la invitación de Isaías:
“Levantad en alto vuestros ojos, y mirad quién creó estas cosas.”
Isaías 40:26, RVR1960
La próxima vez que aparezca un gran cometa en nuestro cielo, quizá ya no veremos solamente una hermosa luz.
Sabremos que estamos contemplando a un pequeño viajero del sistema solar que ha recorrido enormes distancias, que está reaccionando ante la energía del Sol y que puede extender detrás de sí una cola de millones de kilómetros.
Estudiar un cometa nos recuerda que incluso los pequeños viajeros de nuestro sistema solar pueden revelar una creación extraordinariamente compleja. Y mientras más aprendemos acerca de ella, más razones encontramos para maravillarnos ante el Creador.
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Por el Dr. Elio M Rivera
En el artículo anterior vimos qué es un cometa y cómo se transforma cuando se acerca al Sol. Ahora vamos a concentrarnos solamente en una pregunta: ¿qué materiales contiene?
Aunque desde la Tierra un cometa puede parecer una delicada luz en el cielo, su núcleo es una mezcla de hielos, polvo, roca y compuestos químicos.
No contiene solamente hielo de agua
Una parte importante de muchos cometas es agua congelada, pero no es el único hielo presente. Los científicos han detectado también sustancias congeladas como dióxido de carbono, monóxido de carbono, metano y amoníaco, además de otros compuestos.
Estos materiales pueden permanecer congelados cuando el cometa se encuentra en las regiones extremadamente frías del sistema solar.
Mezclados con ellos existen granos de polvo y minerales, incluyendo materiales que contienen silicio, hierro, magnesio y otros elementos.
Los cometas no solo contienen agua y minerales, también contienen moléculas orgánicas
Uno de los descubrimientos más interesantes es que los cometas contienen compuestos orgánicos, es decir, moléculas basadas principalmente en carbono combinadas con otros elementos.
Esto no significa que exista vida en los cometas. En química, la palabra orgánico no significa necesariamente “vivo”.
Por ejemplo, la misión Rosetta, que estudió el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, detectó diferentes moléculas orgánicas. También se encontró glicina, un aminoácido que en la Tierra participa en la formación de proteínas.
El descubrimiento no demuestra vida. Lo que demuestra es algo diferente y científicamente interesante: moléculas químicamente complejas pueden encontrarse también en pequeños cuerpos del sistema solar.
¿De que esta hecho un cometa? Agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y otros materiales.
Un núcleo mucho más oscuro de lo que imaginamos
Podríamos pensar que un objeto lleno de hielo debería parecer blanco y brillante.
Sin embargo, muchos núcleos cometarios son extraordinariamente oscuros.
El cometa 67P estudiado por Rosetta, por ejemplo, posee una superficie oscura rica en polvo y materiales que contienen carbono.
Por eso la espectacular apariencia de un cometa activo puede resultar engañosa. Debajo de aquella hermosa coma y sus colas existe un núcleo oscuro, irregular y compuesto por una mezcla compleja de materiales.
Podemos analizar un cometa sin traerlo a la Tierra
Cuando el cometa se acerca al Sol y libera gases y polvo, los científicos pueden estudiar ese material mediante instrumentos que analizan su luz y composición.
Pero hemos conseguido algo todavía más extraordinario.
La misión Stardust de NASA atravesó el material expulsado por el cometa Wild 2, recogió pequeñas partículas y las trajo de regreso a la Tierra en 2006.
Los científicos pudieron entonces colocar material procedente de un cometa directamente bajo sus instrumentos de laboratorio.
Así, lo que durante siglos fue solamente una misteriosa luz atravesando el cielo terminó convirtiéndose en pequeñas partículas que los seres humanos podían estudiar en la Tierra.
Una pequeña mezcla con mucha información
Un cometa puede parecer sencillo: hielo, roca y polvo.
Pero al examinarlo encontramos agua congelada, diferentes gases, minerales y moléculas basadas en carbono.
Cada componente proporciona información acerca de la extraordinaria diversidad química existente dentro de nuestro sistema solar.
El salmista escribió:
“¡Cuán innumerables son tus obras, oh Jehová!
Hiciste todas ellas con sabiduría.”
Salmo 104:24, RVR1960
Incluso un pequeño cuerpo oscuro que viaja por las regiones frías del sistema solar contiene una sorprendente variedad de materiales.
A veces no necesitamos mirar algo más grande para aumentar nuestro asombro. Basta observar más de cerca.
Referencias científicas
Referencia bíblica
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La cola es probablemente la característica más espectacular de un cometa. Puede extenderse millones de kilómetros, aunque procede de un núcleo comparativamente pequeño. Pero ¿qué provoca esa enorme transformación?
La respuesta se encuentra principalmente en la interacción del cometa con el Sol.
El Sol activa al cometa
Cuando un cometa se aproxima al Sol recibe cada vez más energía. Sus materiales congelados comienzan a liberar gas mediante sublimación, es decir, pasan directamente del estado sólido al gaseoso.
El gas que escapa levanta también pequeñas partículas de polvo. Así comienza a formarse una nube alrededor del núcleo y, posteriormente, parte de ese material es empujado hacia el espacio.
Entonces aparecen las colas.
En realidad puede tener dos colas principales
La cola de polvo está formada por diminutas partículas desprendidas del núcleo. La presión ejercida por la radiación solar contribuye a alejarlas del cometa. Esta cola suele verse blanquecina o amarillenta porque el polvo refleja la luz del Sol y generalmente presenta cierta curvatura.
La cola de iones tiene un origen diferente. Parte del gas liberado se ioniza y queda eléctricamente cargado. El viento solar, formado por partículas cargadas procedentes del Sol, interactúa con ese gas y forma una cola generalmente más recta, que puede observarse con tonalidades azuladas.
Un mismo cometa puede mostrar ambas simultáneamente.
Una enorme flecha que señala en dirección contraria al Sol
Existe un detalle especialmente interesante: la cola no aparece simplemente “detrás” del cometa como el humo detrás de un automóvil.
Las colas apuntan generalmente en dirección contraria al Sol.
Por eso, después de que el cometa pasa alrededor del Sol y comienza a alejarse, puede llegar a desplazarse con su cola extendida parcialmente hacia la dirección en la que está avanzando.
La cola nos está mostrando principalmente la interacción entre el cometa y el Sol, no simplemente la dirección de su movimiento.
Algo pequeño puede producir algo gigantesco
Esta es quizá la parte más sorprendente.
Un núcleo de pocos kilómetros puede desarrollar una cola de millones de kilómetros. Y, sin embargo, esa enorme cola es extraordinariamente tenue: sus partículas se encuentran muy separadas.
Por eso tamaño y cantidad de materia no significan necesariamente lo mismo. Una estructura puede ocupar una región inmensa del espacio y estar formada por material extremadamente disperso.
Un cometa nos permite observar de manera espectacular varias fuerzas y procesos actuando al mismo tiempo: calor, radiación, viento solar, gases y polvo.
El salmista escribió:
“Los cielos cuentan la gloria de Dios,
Y el firmamento anuncia la obra de sus manos.”
Salmo 19:1, RVR1960
La cola de un cometa no es simplemente un adorno luminoso. Es la evidencia visible de procesos físicos que están ocurriendo a enormes distancias.
Y quizá allí se encuentre una de las maravillas de estudiar la creación: cuanto mejor comprendemos lo que estamos viendo, más extraordinario puede parecernos.
Referencias científicas
Referencia bíblica
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