En 1680 apareció en el cielo un cometa extraordinariamente brillante. Su larga cola llamó la atención de miles de personas, pero esta vez ocurrió algo diferente.
La astronomía estaba cambiando.
El telescopio, inventado apenas unas décadas antes, comenzaba a convertirse en una poderosa herramienta científica. Por eso el Gran Cometa de 1680 no solamente fue contemplado: fue estudiado con una precisión que habría sido imposible para generaciones anteriores.
Hoy lo conocemos como C/1680 V1, el Gran Cometa de 1680 o cometa de Kirch.
El cometa Gottfried Kirch, el primer cometa descubierto mediante un telescopio
El 14 de noviembre de 1680, el astrónomo alemán Gottfried Kirch observó el cometa utilizando un telescopio.
Su descubrimiento hizo historia.
Generalmente se considera el primer cometa descubierto mediante un telescopio.
Hasta entonces, los grandes cometas eran encontrados cuando se hacían suficientemente brillantes para llamar la atención a simple vista.
Ahora un instrumento construido por el ser humano permitía descubrirlos y seguirlos de una manera diferente.
Pasó extraordinariamente cerca del Sol
El cometa siguió una trayectoria extrema.
En diciembre de 1680 pasó a solamente unos 900,000 kilómetros de la superficie del Sol, aproximadamente.
Para comparar, la Tierra se encuentra a unos 150 millones de kilómetros del Sol.
El cometa se internó, por tanto, en una región extraordinariamente cercana a nuestra estrella y sobrevivió al encuentro.
Después desarrolló una cola espectacular que llegó a extenderse por decenas de grados en el cielo, convirtiéndose en uno de los grandes cometas registrados históricamente.
Isaac Newton lo estaba observando el cometa Gottfried Kirch
Aquí este cometa adquiere una importancia científica excepcional.
Entre quienes estudiaron su trayectoria se encontraba Isaac Newton.
Newton estaba desarrollando las ideas que cambiarían nuestra comprensión del movimiento y de la gravedad. El cometa de 1680 se convirtió en un importante caso para estudiar cómo estos misteriosos visitantes se desplazaban bajo la influencia gravitatoria del Sol.
Hasta aquella época existía mucha confusión acerca de la naturaleza de los cometas y sus trayectorias.
Newton mostró que los movimientos cometarios podían analizarse utilizando las mismas leyes físicas que explicaban el movimiento de los planetas.
Aquello era extraordinario.
La caída de un objeto sobre la Tierra, la órbita de la Luna, el movimiento de los planetas y la trayectoria de un cometa podían comprenderse mediante principios físicos comunes.
El cometa apareció en una de las obras científicas más importantes de la historia
En 1687, Newton publicó su Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, conocida simplemente como los Principia.
Allí utilizó observaciones cometarias, incluyendo las relacionadas con el gran cometa, para desarrollar y demostrar métodos destinados a determinar sus órbitas.
De esta manera, aquel impresionante objeto que había provocado admiración en el cielo terminó participando también en una revolución científica.
El cometa dejó de ser solamente una señal misteriosa que aparecía inesperadamente.
Podía ser observado, medido, calculado y comprendido mediante leyes matemáticas.
Del asombro a la investigación
Este es quizá el aspecto más importante del Gran Cometa de 1680.
Representa un momento en el que dos formas de contemplar el cielo comenzaron a encontrarse.
El ser humano podía maravillarse ante una enorme cola atravesando la noche.
Pero también podía colocar un telescopio frente a sus ojos, registrar posiciones, realizar cálculos y descubrir el orden detrás de su movimiento.
Más de tres siglos después seguimos haciendo exactamente eso, aunque nuestros instrumentos sean muchísimo más poderosos.
Observamos.
Medimos.
Calculamos.
Y cuanto más comprendemos las leyes que gobiernan los cielos, más extraordinario resulta el orden que encontramos en ellos.
El libro de Job contiene una pregunta escrita muchos siglos antes de Newton:
“¿Conoces tú las ordenanzas de los cielos?”
Job 38:33, RVR1960
Newton ayudó a descubrir algunas de esas extraordinarias regularidades matemáticas.
Y el Gran Cometa de 1680 estuvo allí, cruzando el cielo, precisamente cuando la humanidad comenzaba a desarrollar instrumentos y matemáticas capaces de estudiarlas con una profundidad completamente nueva.
El telescopio permitió verlo mejor; las matemáticas permitieron seguir su camino. Y detrás de ambos apareció algo todavía más impresionante: un cielo que no se mueve al azar, sino siguiendo leyes que podemos investigar y comprender.
Referencias científicas e históricas
Referencia bíblica Job 38:33.
Libro recomendado
En enero de 2007, los habitantes del hemisferio sur contemplaron un espectáculo extraordinario: un cometa tan brillante que durante algunos días llegó a ser visible incluso a plena luz del día, siempre que se observara con las debidas precauciones por su cercanía aparente al Sol.
Era el cometa McNaught, oficialmente C/2006 P1, uno de los cometas más brillantes observados en tiempos modernos.
El cometa McNaught
Descubierto solamente unos meses antes
El astrónomo Robert H. McNaught descubrió el cometa el 7 de agosto de 2006 desde el Observatorio de Siding Spring, en Australia.
Inicialmente no parecía anunciar el extraordinario espectáculo que produciría.
Pero conforme se aproximaba al Sol comenzó a aumentar rápidamente de brillo.
En enero de 2007 alcanzó una luminosidad excepcional y llegó a una magnitud aparente cercana a −5, suficiente para situarlo entre los cometas más brillantes registrados durante muchas décadas.
El cometa McNaught, pasó muy cerca del Sol
El 12 de enero de 2007, McNaught alcanzó su perihelio, el punto de su órbita más cercano al Sol.
Pasó a unos 25 millones de kilómetros del Sol, aproximadamente.
La intensa radiación solar provocó una enorme actividad cometaria.
Después de rodear al Sol, el espectáculo se trasladó principalmente hacia el hemisferio sur.
Y entonces apareció una de las características que hicieron famoso a McNaught.
Una cola gigantesca abierta como un abanico
Las fotografías muestran una cola extraordinariamente extensa, formada por numerosas bandas o estrías que parecían abrirse como un gigantesco abanico luminoso sobre el horizonte.
Algunas de aquellas estructuras se extendían por decenas de grados en el cielo.
Las imágenes tomadas desde Australia, Nueva Zelanda, Sudáfrica y otros lugares del hemisferio sur se hicieron espectaculares.
Pero ocurrió algo todavía más interesante.
La nave STEREO lo observó desde el espacio
Las sondas solares STEREO de NASA estaban en una posición privilegiada para observar al cometa mientras atravesaba las regiones cercanas al Sol.
Sus instrumentos registraron la interacción del cometa con el ambiente solar y permitieron contemplar estructuras de la cola que desde la Tierra resultaban difíciles de estudiar.
Una vez más, un gran cometa no solamente proporcionaba imágenes hermosas.
Se convertía también en un laboratorio natural para estudiar el viento solar, el polvo y la interacción entre el Sol y un pequeño cuerpo del sistema solar.
¿Por qué su cola tenía tantas franjas?
Las impresionantes bandas de McNaught reciben el nombre de estrías.
El polvo expulsado por el cometa no permanece formando una estructura rígida. Después de abandonar el núcleo, diferentes partículas responden de manera distinta a la gravedad solar y a la presión ejercida por la radiación del Sol.
El resultado puede producir enormes estructuras curvas y separadas.
Desde nuestra perspectiva, aquellas corrientes de polvo transformaron la cola de McNaught en algo parecido a un abanico cósmico gigantesco.
Esta fue una de las características visuales más extraordinarias del cometa.
Un espectáculo que las fotografías conservaron
McNaught pertenece a una generación privilegiada de grandes cometas.
Los observadores del Gran Cometa de 1811 tuvieron que describir y dibujar lo que contemplaron.
En 2007 disponíamos de cámaras digitales, grandes telescopios y observatorios espaciales.
Por eso hoy podemos contemplar imágenes extraordinariamente detalladas de McNaught.
En ellas, la Tierra parece pequeña bajo un cielo ocupado por una inmensa cola luminosa.
El salmista escribió:
“Grandes son las obras de Jehová,
Buscadas de todos los que las quieren.”
Salmo 111:2, RVR1960
Eso es precisamente lo que ocurrió con McNaught.
Millones pudieron maravillarse ante su belleza.
Los científicos, además, pudieron estudiarlo.
Y cuanto más cuidadosamente fue observado, más detalles aparecieron dentro de aquella gigantesca cola.
McNaught nos recuerda que algunos fenómenos de la creación pueden ser hermosos a simple vista y, al mismo tiempo, convertirse en extraordinarios laboratorios para descubrir las leyes que gobiernan el cielo.
Referencias científicas
Referencia bíblica
Libro recomendado
Durante siglos contemplamos los cometas desde la Tierra.
Después comenzamos a fotografiarlos.
Más tarde enviamos naves para acercarse a ellos.
Pero en 2014 ocurrió algo que parecía propio de una película de ciencia ficción:
una nave construida por seres humanos intentó aterrizar sobre la superficie de un cometa en movimiento.
El Philae aterrizando sobre el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.
El protagonista era el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.
La misión se llamaba Rosetta.
Y el pequeño módulo que descendió hasta el cometa se llamaba Philae.
Un viaje de diez años
La Agencia Espacial Europea lanzó Rosetta el 2 de marzo de 2004.
Llegar hasta el cometa no consistía simplemente en apuntar una nave hacia él y acelerar.
Rosetta necesitaba alcanzar una trayectoria y una velocidad compatibles con las del cometa. Para conseguirlo realizó un complejo viaje de aproximadamente 6,400 millones de kilómetros, utilizando encuentros gravitatorios con la Tierra y Marte para modificar su trayectoria.
Pasaron más de diez años desde el lanzamiento.
Finalmente, el 6 de agosto de 2014, Rosetta llegó hasta 67P y comenzó a acompañarlo en su recorrido alrededor del Sol.
Por primera vez una nave espacial entraba en una misión prolongada alrededor de un cometa, siguiendo su actividad mientras se aproximaba al Sol.
El cometa resultó ser extraordinariamente extraño
Las primeras fotografías detalladas sorprendieron incluso a los científicos.
67P no era aproximadamente esférico.
Poseía dos grandes lóbulos unidos por una región estrecha, una forma que muchas personas compararon con un pato de goma.
Su dimensión mayor es de aproximadamente 4 kilómetros.
Las imágenes mostraron acantilados, depresiones, fracturas, grandes bloques y extensas regiones cubiertas de polvo.
Por primera vez podíamos contemplar un cometa con un nivel de detalle extraordinario.
Llegó el momento de aterrizar
El 12 de noviembre de 2014, Rosetta liberó a Philae.
El pequeño módulo comenzó un descenso de aproximadamente siete horas hacia la superficie.
Pero aterrizar allí era completamente diferente de aterrizar en la Tierra.
El cometa posee una gravedad extremadamente débil.
Philae estaba diseñado para utilizar arpones y otros mecanismos que debían sujetarlo después del contacto.
Los arpones no se dispararon.
Philae tocó la superficie…
y rebotó.
Representación artística del momento en que el Philae reboto en la superficie del cometa
Un aterrizaje con tres contactos
El primer rebote fue extraordinario.
Debido a la pequeñísima gravedad del cometa, Philae volvió a elevarse y permaneció desplazándose sobre la superficie durante aproximadamente dos horas antes de tocar nuevamente el terreno.
Rebotó otra vez.
Finalmente quedó detenido en un lugar diferente del planeado, parcialmente rodeado por terreno que limitaba la luz solar disponible para sus paneles.
Lo que parecía inicialmente un problema terminó convirtiéndose en una hazaña histórica.
Philae había conseguido llegar a la superficie de un cometa.
La gravedad era tan pequeña que una persona tendría que tener cuidado hasta al saltar
Aquí podemos comprender lo extraño que sería estar sobre 67P.
La gravedad superficial del cometa es miles de veces menor que la terrestre y varía según el lugar.
Una persona que pesara 80 kilogramos en la Tierra conservaría exactamente la misma masa allí, pero su peso sería diminuto.
Un salto demasiado fuerte podría convertirse en un problema, porque la velocidad necesaria para escapar completamente de la débil gravedad del cometa es del orden de un metro por segundo, dependiendo del lugar.
Philae experimentó directamente esa realidad.
En la Tierra habría caído inmediatamente después del primer contacto.
Sobre 67P pudo rebotar y desplazarse durante horas.
Sesenta horas haciendo ciencia
Aunque Philae terminó en una posición poco favorable para recibir luz solar, consiguió trabajar durante aproximadamente 60 horas con la energía de su batería principal.
Sus instrumentos analizaron propiedades de la superficie y estudiaron materiales del cometa.
Mientras tanto, Rosetta continuó realizando una investigación mucho más extensa.
La misión detectó gases, polvo y moléculas alrededor de 67P y observó cómo cambiaba su actividad conforme se aproximaba al Sol.
Entre sus descubrimientos estuvieron moléculas orgánicas, incluyendo posteriormente la detección de glicina, un aminoácido.
Como hemos aclarado anteriormente, encontrar moléculas orgánicas no significa encontrar vida. En química, orgánico se refiere principalmente a compuestos basados en carbono.
El agua proporcionó otra sorpresa
Rosetta también estudió el vapor de agua procedente del cometa.
Los científicos compararon la proporción entre diferentes formas isotópicas del hidrógeno presentes en esa agua con las existentes en los océanos terrestres.
Encontraron una diferencia importante.
El agua de 67P tenía una proporción de deuterio respecto al hidrógeno considerablemente distinta de la de nuestros océanos.
Una pequeña nave situada junto a un cometa estaba ayudándonos a investigar preguntas acerca de nuestro propio planeta.
Rosetta también terminó sobre el cometa
La misión continuó hasta 2016.
Cuando 67P comenzó a alejarse nuevamente del Sol y la energía disponible para Rosetta disminuía, los científicos decidieron darle un final extraordinario.
El 30 de septiembre de 2016, Rosetta realizó un descenso controlado hacia la superficie del cometa.
Durante sus últimos momentos continuó enviando información e imágenes.
Finalmente, la señal desapareció.
Rosetta había terminado su viaje sobre el mismo mundo que había estudiado.
Hoy, Rosetta y Philae permanecen sobre el cometa 67P, viajando con él alrededor del Sol.
De un punto en el cielo a un mundo con acantilados
Quizá esta sea la imagen más extraordinaria que nos dejó la misión.
Desde la Tierra, un cometa puede parecer simplemente un pequeño punto luminoso con una cola.
Rosetta nos llevó hasta uno.
Y descubrimos un mundo oscuro y accidentado.
Vimos acantilados.
Fracturas.
Polvo.
Rocas.
Chorros de material escapando de su superficie.
Y finalmente colocamos allí una máquina construida en nuestro planeta.
El salmista escribió:
“Grandes son las obras de Jehová,
Buscadas de todos los que las quieren.”
Salmo 111:2, RVR1960
Durante siglos miramos los cometas desde lejos.
En 2014 hicimos algo diferente:
fuimos hasta uno de ellos, lo acompañamos en su viaje, descendimos sobre su superficie y comenzamos a estudiarlo prácticamente piedra por piedra.
Cuanto más cerca llegamos de la creación, más detalles encontramos para investigar.
Referencias científicas
Referencia bíblica
Libro recomendado
Escucha música con propósito
Cuando observamos la fotografía de un cometa aparece una pregunta casi inevitable.
El núcleo puede medir solamente unos cuantos kilómetros.
Sin embargo, cuando se aproxima al Sol puede desarrollar una cola que se extiende millones de kilómetros por el espacio.
Entonces, ¿de dónde sale tanto material?
¿Por qué el cometa no se acaba rápidamente?
La respuesta es sorprendente: la enorme cola que vemos contiene muchísimo menos material de lo que su tamaño parece indicar.
Una cola enorme no significa una enorme cantidad de materia
Cuando escuchamos que una cola cometaria mide millones de kilómetros, fácilmente imaginamos una especie de enorme río de material.
Pero no es así.
La cola es una nube extraordinariamente tenue de gas y partículas de polvo distribuidas sobre una región gigantesca.
Imagine una pequeña cantidad de humo dispersándose en el aire.
Conforme se extiende puede ocupar un volumen cada vez mayor, aunque la cantidad de materia siga siendo relativamente pequeña.
En una cola cometaria este fenómeno ocurre a una escala muchísimo mayor.
La mayor parte de una cola es espacio vacío.
Entonces, ¿por qué podemos verla?
Aquí está una de las cosas más interesantes.
Aunque las partículas estén enormemente separadas, existen cantidades suficientes distribuidas a lo largo de nuestra línea de visión para interactuar con la luz solar.
El polvo refleja la luz del Sol.
Los gases ionizados pueden emitir luz después de interactuar con la radiación y el viento solar.
Por eso nuestros ojos y cámaras pueden detectar una estructura gigantesca aunque su densidad sea extremadamente pequeña.
En otras palabras:
una cola puede ser enorme visualmente sin ser enorme en masa.
El cometa sí se está gastando
Pero esto no significa que el material sea infinito.
Cada vez que un cometa activo se aproxima al Sol pierde parte de su masa.
El calentamiento solar provoca la liberación de gases desde sus hielos, y esos gases pueden arrastrar partículas de polvo.
Una vez expulsado, ese material generalmente no regresa al núcleo.
El cometa realmente está perdiendo parte de sí mismo.
Dependiendo del cometa y de su distancia al Sol, la cantidad expulsada puede variar enormemente: desde cantidades relativamente modestas hasta cientos o miles de kilogramos por segundo durante períodos de intensa actividad.
Parece muchísimo.
Pero debemos compararlo con la masa completa del núcleo.
Un pequeño cometa puede pesar billones de kilogramos
El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, visitado por la misión Rosetta, mide solamente unos pocos kilómetros.
Sin embargo, su masa es aproximadamente de 10¹³ kilogramos.
Eso significa alrededor de:
10,000,000,000,000 kilogramos.
Diez billones de kilogramos.
Ahora podemos comprender mejor cómo un objeto relativamente pequeño puede continuar perdiendo material durante numerosos encuentros con el Sol.
Posee una enorme reserva de materia.
El cometa no produce su gran cola todo el tiempo
Este punto es fundamental.
Un cometa puede pasar gran parte de su órbita muy lejos del Sol.
Allí las temperaturas son extremadamente bajas y su actividad disminuye considerablemente.
La espectacular producción de gas y polvo ocurre principalmente cuando entra nuevamente en regiones donde la energía solar puede activar los materiales de su superficie.
Después se aleja.
La actividad disminuye.
La cola desaparece.
El cometa puede pasar años, décadas o muchísimo más tiempo en regiones frías antes de regresar.
Por tanto, no está perdiendo material al mismo ritmo durante toda su existencia.
La cola continúa creciendo con material que ya salió
Existe además otra razón por la cual puede alcanzar dimensiones gigantescas.
El material expulsado no necesita permanecer junto al núcleo.
Una vez liberadas, las partículas comienzan a desplazarse bajo la influencia de la radiación solar, el viento solar y la gravedad.
Mientras el núcleo continúa avanzando, partículas expulsadas anteriormente pueden encontrarse ya a enormes distancias.
Por eso podemos terminar observando una estructura de millones de kilómetros.
No significa que el cometa haya producido instantáneamente una cola de ese tamaño.
Estamos contemplando material que ha ido extendiéndose por el espacio.
Y finalmente algunos cometas sí se agotan
Los cometas no duran para siempre.
Después de suficientes aproximaciones al Sol pueden perder una cantidad importante de sus materiales volátiles.
Algunos se vuelven progresivamente menos activos.
Otros se fragmentan.
Y algunos pueden destruirse completamente durante encuentros especialmente extremos con el Sol.
Esto confirma precisamente lo que nuestra pregunta inicial sospechaba:
el cometa sí está consumiendo sus materiales.
Solamente que una cola gigantesca requiere mucha menos materia de lo que parece.
Una enorme ilusión de escala
Ahora podemos volver a mirar la fotografía de un cometa de manera diferente.
Vemos un pequeño núcleo.
Después vemos una cola que puede extenderse millones de kilómetros.
Parece imposible que una cosa pueda producir la otra.
Pero comprendemos lo que está ocurriendo.
El núcleo contiene una enorme cantidad de materia.
Solamente una fracción está siendo expulsada.
Ese material se dispersa extraordinariamente.
La luz solar lo hace visible.
Y las partículas continúan extendiéndose hasta formar una estructura gigantesca.
La cola no es impresionante porque esté llena de materia. Es impresionante porque una cantidad relativamente pequeña de materia puede extenderse sobre millones de kilómetros y convertirse en uno de los espectáculos más hermosos del cielo.
El salmista escribió:
“¡Cuán innumerables son tus obras, oh Jehová!
Hiciste todas ellas con sabiduría.”
Salmo 104:24, RVR1960
Una vez más, estudiar cuidadosamente algo que parecía difícil de comprender nos permite descubrir un mecanismo extraordinariamente interesante detrás de lo que contemplamos.
El cometa se está gastando. Pero la inmensidad de su cola nos engaña: lo que parece una gigantesca cantidad de materia es, en realidad, una nube increíblemente tenue extendida sobre una distancia extraordinaria.
Referencias científicas
Referencia bíblica
Libro recomendado