Dr. Elio M Rivera
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
- NASA Science. Información sobre núcleos cometarios, actividad, sublimación, comas y colas.
NASA Science: Comets - European Space Agency. Mediciones de Rosetta sobre la masa, estructura y actividad del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.
ESA: Rosetta
Referencia bíblica
- Salmo 104:24.
Libro recomendado
