1 de octubre de 2015

El origen del pato de goma

Parece ser que los científicos han resuelto a qué se debe la curiosa forma del cometa más mediático de los últimos tiempos. Y es que esa forma que algunos han comparado con la de un pato de goma ofrece al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko un aspecto singular que ha dado muchos quebraderos de cabeza a la comunidad científica.

Imagen 1: Aspecto del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko donde se intuye la forma de pato de goma. Créditos: ESA/Rosetta/Navcam.

Gracias a las imágenes de alta resolución que nos ha proporcionado la sonda Rosetta (ESA) utilizadas para estudiar las capas de material vistas en el núcleo, se ha dado con la solución que explica la curiosa morfología del cometa. "Las imágenes muestran que ambos lóbulos tienen una envoltura externa de materiales organizada en distintas capas", afirma Matteo Massironi, cientifico asociado al equipo de OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) en la Universidad de Padua (Italia) y autor de uno de los artículos que anuncia el descubrimiento.

Dos supuestos de formación

Massironi y sus colegas utilizaron un modelo 3D para determinar las direcciones de inclinación en las capas y poder visualizar cómo se extienden a lo largo del subsuelo. Sabiendo que las capas deben formar un ángulo recto con respecto al sentido de la fuerza de gravedad en ese punto, supusieron estos dos casos:
1) que el cometa consiste en un solo cuerpo con un centro de masas próximo al cuello.
2) que el cometa está compuesto por dos cuerpos separados, cada uno con su propio centro de masas.
¿Uno o dos?

Al observar los dos lóbulos se aprecian notables similitudes estructurales, lo que apuntaría a un solo cuerpo que por efectos erosivos se ha ido formando un cuello y con el paso del tiempo habría dado lugar a las dos grandes estructuras que componen el núcleo.

Sin embargo, hubo un indicio clave que apunta inequívocamente a que los dos lóbulos son independientes cuando observaron que las capas se inclinaban en direcciones opuestas cerca del cuello del cometa. "Esto apunta a que las capas superficiales de los dos lóbulos se formaron de manera independiente antes de que los dos objetos se fusionaran. Además, debe haber sido una colisión a baja velocidad porque la ordenación de los estratos se ha preservado", concluye Massironi.


Imagen 2: Vista en 3D del núcleo y los estratos del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. En el lado izquierdo hay cuatro puntos de vista en 3D distintos del núcleo del cometa con los planos mejor ajustados derivados de la estratificación. En el lado derecho se muestran los planos que mejor se ajustan de manera individual. Cada plano indica la orientación de los estratos en esa ubicación específica del cometa, que corresponde al centro del plano dibujado. Se puede observar cómo los dos lóbulos muestran envolturas independientes. La escala de color indica la desviación angular entre el vector del plano y el vector de gravedad local, calculado para todo el cuerpo suponiendo una densidad uniforme. Créditos: doi:10.1038/nature15511/M. Massironi et al.

Por lo tanto, el famoso pato de goma que algunos dicen apreciar en la forma del cometa se ha producido por el impacto de dos cometas a baja velocidad, fusionándose en un solo cuerpo y adoptando esa curiosa forma.

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Los resultados de esta investigación fueron presentados en dos ponencias durante el EPSC (European Planetary Science Congress) que se está celebrando en Nantes (Francia), además de en la revista Science, bajo el título "The shape and structure of cometary nuclei as a result of low velocity accretion", por M. Jutzi et al. y en la revista Nature, bajo el título "Two independent and primitive envelopes of the bilobate nucleus of comet 67P", por M. Massironi et al.

El equipo que ha realizado la investigación publicada en la revista Science está formado por M. Jutzi (Center for Space and Habitability/University of Bern, Suiza) y E. Asphaug (School of Earth and Space Exploration/Arizona State University, Estados Unidos), mientras que el publicado en la revista Nature está formado por M. Massironi (Dipartimento di Geoscienze/University of Padova, Italia; CISAS/University of Padova, Italia), E. Simioni (CNR-IFN UOS Padova LUXOR, Italia), F. Marzari (University of Padova/Department of Physics and Astronomy, Italia), G. Cremonese (INAF/Osservatorio Astronomico di Padova, Italia), L. Giacomini (Dipartimento di Geoscienze/University of Padova, Italia), M. Pajola (CISAS/University of Padova, Italia), L. Jorda (Aix Marseille Université/CNRS/LAM, Francia), G. Naletto (CISAS/University of Padova, Italia; CNR-IFN UOS Padova LUXOR, Italia; Department of Information Engineering/University of Padova, Italia), S. Lowry (The University of Kent/School of Physical Sciences, Reino Unido), M.R. El-Maarry (Physikalisches Institut der Universität Bern, Suiza), F. Preusker (DLR/Institut für Planetenforschung, Alemania), F. Scholten (DLR/Institut für Planetenforschung, Alemania), H. Sierks (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Alemania), C. Barbieri (University of Padova/Department of Physics and Astronomy, Italia), P. Lamy (Aix Marseille Université/CNRS/LAM, Francia), R. Rodrigo (Centro de Astrobiologia/CSIC-INTA, España; International Space Science Institute, Suiza), D. Koschny (Scientific Support Office/European Space Research and Technology Centre/ESA, Países Bajos), H. Rickman (Department of Physics and Astronomy/Uppsala University, Suecia; PAS Space Research Center, Polonia), H.U. Keller (IGEP/Technische Universität Braunschweig, Alemania), M.F. A’Hearn (University of Maryland/Department of Astronomy, Estados Unidos; Akademie der Wissenschaften zu Göttingen and Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Alemania), J. Agarwal (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Alemania), A.T. Auger (Aix Marseille Université/CNRS/LAM, Francia), M.A. Barucci (LESIA-Observatoire de Paris/CNRS/Université Pierre et Marie Curie, Francia), J.L. Bertaux (LATMOS/CNRS/UVSQ/IPSL, Francia), I. Bertini (CISAS/University of Padova, Italia), S. Besse (Scientific Support Office/European Space Research and Technology Centre/ESA, Países Bajos), D. Bodewits (University of Maryland/Department of Astronomy, Estados Unidos), C. Capanna (Aix Marseille Université/CNRS/LAM, Francia), V. da Deppo (CNR-IFN UOS Padova LUXOR, Italia), B. Davidsson (Department of Physics and Astronomy/Uppsala University, Suecia), S. Debei (Department of Industrial Engineering/University of Padova, Italia), M. de Cecco (University of Trento, Italia), F. Ferri (CISAS/University of Padova, Italia), S. Fornasier (LESIA-Observatoire de Paris/CNRS/Université Pierre et Marie Curie, Francia), M. Fulle (INAF/Osservatorio Astronomico, Italia), R. Gaskell (Planetary Science Institute, Estados Unidos), O. Groussin (Aix Marseille Université/CNRS/LAM, Francia), P.J. Gutiérrez (Instituto de Astrofisica de Andalucia/CSIC, España), C. Güttler (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Alemania), S.F. Hviid (DLR/Institut für Planetenforschung, Alemania; Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Alemania), W.H. Ip (National Central University/Graduate Institute of Astronomy, Taiwán), J. Knollenberg (DLR/Institut für Planetenforschung, Alemania), G. Kovacs (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Alemania), R. Kramm (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Alemania), E. Kührt (DLR/Institut für Planetenforschung, Alemania), M. Küppers (Operations Department/European Space Astronomy Centre/ESA, España), F. la Forgia (University of Padova/Department of Physics and Astronomy, Italia), L.M. Lara (Instituto de Astrofisica de Andalucia/CSIC, España), M. Lazzarin (University of Padova/Department of Physics and Astronomy, Italia), Z.Y. Lin (National Central University/Graduate Institute of Astronomy, Taiwán), J.J. Lopez Moreno (Instituto de Astrofisica de Andalucia/CSIC, España), S. Magrin (University of Padova/Department of Physics and Astronomy, Italia), H. Michalik (Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze der TU Braunschweig, Alemania), S. Mottola (DLR/Institut für Planetenforschung, Alemania), N. Oklay (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Alemania), A. Pommerol (Physikalisches Institut der Universität Bern, Suiza), N. Thomas (Physikalisches Institut der Universität Bern, Suiza), C. Tubiana (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Alemania) y J.B. Vincent (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Alemania).
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Referencias:

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