COMETES: CARACTERÍSTIQUES, DE QUÈ ESTAN FETS, FORMA I EXEMPLES - ART - 2025

Els cometes són petits astres de forma irregular que pertanyen a el sistema solar, ja que estan lligats a el Sol per la força de la gravetat. El terme "cometa" prové de el grec i fa al·lusió a la "cabellera" de l'estel, la llarga estela que es fa visible quan s'acosta a el Sol.

Els cometes procedeixen del núvol original de matèria que va donar origen al nostre sistema solar, actualment es troben més aviat cap als afores de la mateixa, encara que en ocasions la seva òrbita els porta al veïnatge de la Terra.

Figura 1. El cometa més conegut de tots: el Halley. Font: Wikimedia Commons. NASA / W. Liller

Aquests visitants ocasionals estan compostos de grans de material no volàtil, com pols i roques, al costat de gasos congelats. Encara que avui dia són membres respectables de el sistema solar, en l'antiguitat la seva aparició inesperada era auguri de catàstrofes i guerres.

El famós astrònom anglès Edmond Halley (1656-1742) va ser el primer a estudiar detingudament als estels des del punt de vista científic. Halley va concloure que es tractava dels clients diaris i va calcular l'òrbita d'un d'ells. Basant-se en els seus càlculs, va predir per 1757 el retorn de l'estel, encara que aquest es va retardar una mica i va arribar a l'any següent. El cometa va ser batejat amb el seu nom: el cometa Halley.

Els estels abundaven en tot el sistema solar primitiu, encara que avui estan relegats als afores, visitant de tant en tant el veïnatge de el Sol. La mala fama que els va acompanyar durant tant de temps és injusta, ja que és molt probable que aportessin els gels amb els que es va formar l'atmosfera dels planetes, la Terra inclosa.

D'aquesta manera es van establir les bases perquè la vida pogués prosperar. Fins i tot n'hi ha que afirmen que la vida va arribar a la Terra des d'altres llocs de l'espai, precisament a través dels cometes. Es tracta de la coneguda teoria de la Panspermia.

De què estan fets els estels?

El material que compon als estels és el mateix que forma la resta de el sistema solar, el qual va provenir d'un immens núvol de pols i gas. Aquesta núvol al seu torn probablement es va originar en l'explosió d'una supernova.

Fa uns 4.600 milions d'anys núvol, composta majorment d'hidrogen i heli, girava lentament al voltant d'un jove Sol i les seves partícules col·lisionaven entre si. La força de gravetat va fer que moltes partícules s'agrupessin per esdevenir planetes, però les col·lisions també van fragmentar a altres objectes.

Molts d'ells es van convertir en asteroides i cometes, o van contribuir a formar altres planetes. Per exemple la composició d'Urà i Neptú, planetes exteriors gegants, és molt semblant a la dels estels.

Espectroscòpia astronòmica

La llum que emeten els estels revela molta informació valuosa sobre la seva composició i estructura. És possible dur a terme una anàlisi espectral -estudi de la llum- de l'estel quan aquest s'apropa a el Sol prou. Llavors la intensa calor de l'estrella fa que el material de l'estel s'evapori, alliberant àtoms i molècules ionitzats.

També s'emeten fotons amb certes característiques -línies d'emissió- que s'analitzen mitjançant tècniques d'espectroscòpia. D'aquesta manera es pot identificar inequívocament la presència de radicals lliures -espècies químiques summament reactivas-, com CH, CN i NH2, per exemple.

Entre les substàncies que formen part dels estels estan l'aigua, compostos orgànics, amoníac, metà, monòxid, diòxid de carboni i silicats. Pel que fa als elements presents en ells, s'han detectat sodi, ferro i magnesi.

Quina forma tenen els estels?

La mida d'un cometa típic és, de mitjana, d'uns 10 km de diàmetre, tot i que n'hi ha de més de 50 km. No és una mida molt impressionant i el seu aspecte lluny de el Sol, és molt proper a el d'un asteroide: un cos més o menys amorf i gelat.

Quan el cometa s'acosta a el Sol i s'exposa a la radiació, el seu aspecte canvia considerablement, apareixent una estructura distintiva.

Estructura d'un cometa

Un estel conté les següents parts:

-Nucli

-Cabellera

Cola

La cabellera de l'estel o coma, feta de pols i gas, és un halo de material difús i brillant que envolta un centre gelat anomenat nucli. L'estructura conformada pel nucli i la cabellera és el cap de l'estel.

També desenvolupen cues, denominades caudas. Habitualment són dos, encara que un espectacular cometa vist en 1744 va arribar a desenvolupar 06:00 cues.

Una de les caudas és recta i està formada per gasos, podent arribar a mesurar uns 10 milions de quilòmetres. Apareix gràcies a l'acció de l'anomenat vent solar, una pluja de partícules altament ionitzades que el Sol emet contínuament des de la corona solar. El camp magnètic associat a aquest moviment de partícules empeny el gas i l'allunya de la cabellera.

L'altra cua, és la prolongació de la pols de la cabellera de l'estel, a l'ésser vaporitzat per la calor de el Sol. Té una forma corbada que s'estén per l'espai entre 10 i 100 milions de quilòmetres.

Figura 2. Estructura d'un cometa. Font: Wikimedia Commons. Kelvinsong

Algunes persones confonen els estels amb els meteors o estels fugaços, però els primers, tot i que canviants en forma, són visibles durant dies, setmanes i fins i tot mesos. La següent és una imatge de l'captada pel telescopi Hubble de l'estel 73P / Schwassmann-Wachmann perdent la seva cua:

Les estrelles fugaces o meteors, en canvi, són els romanents que els estels han deixat al seu pas prop de el Sol. Quan la Terra es troba amb aquests enderrocs periòdicament, apareixen les conegudes pluges d'estrelles en el cel nocturn.

Col·lisions amb cometes

Durant molt de temps, es va pensar que si un cometa xoqués amb la Terra no hi hauria més problemes, ja que aquests objectes són majorment pols i gas.

No obstant això ara se sap que sí que pot tenir resultats catastròfics, sobretot després de d'observar la col·lisió de l'cometi Shoemaker-Levy 9 amb Júpiter en 1994.

L'òrbita de l'Shoemaker-Levy 9 el va portar a aproximar tant a Júpiter, que la poderosa gravetat d'aquest el va fragmentar en trossos, molts dels quals van quedar volatilizados ràpidament, però altres d'entre 1 i 2 km d'ample més o menys, van impactar contra el planeta.

Es van produir enormes boles de foc i marques fosques en l'alta atmosfera de Júpiter, que van perdurar per bastant temps.

L'ona expansiva d'una col·lisió com aquesta, tindria efectes devastadors en la Terra. Sense comptar després amb que l'atmosfera enfosquida durant mesos bloquejaria la llum de el Sol, impedint a les plantes dur a terme la fotosíntesi i interrompent la cadena alimentària.

D'on provenen?

En els seus inicis, el sistema solar estava ple d'estels a tot arreu, però amb el temps s'han allunyat de sistema solar interior, potser a causa de la potent gravetat dels planetes exteriors, encara que de tant en tant ens visiten.

En general hi ha uns quinze o vint visibles en qualsevol moment amb ajuda dels telescopis. Però pel que fa als estels visibles a simple vista, de mitjana es presenta un a cada dècada.

Els astrònoms creuen que els estels provenen majoritàriament de tres regions externes de sistema solar:

-El cinturó de Kuiper

-La núvol d'Oort

-El disc dispers

Cinturó de Kuiper

L'existència d'el cinturó de Kuiper va ser proposada per Kuiper i Whipple prop de 1950. Es tracta d'una zona que comença a prop de l'òrbita de Neptú i prossegueix en un radi de 10 unitats astronòmiques (ua) més enllà de Plutó.

Una unitat astronòmica equival a la distància que separa la Terra de el Sol, equivalent a 150 milions de quilòmetres. Mesurat amb el Sol en el seu centre, el cinturó de Kuiper arriba a tenir un radi d'entre 30 i 55 ua

Molts estels van sortir de les rodalies de sistema solar per arribar a aquesta regió, a causa de la interacció gravitatòria. També allí es formen nous estels.

Al cinturó de Kuiper també és la llar dels objectes transneptunians, que són els membres de sistema solar l'òrbita està més enllà de Neptú. El diàmetre d'aquests objectes oscil·la entre 100 i 1000 quilòmetres, així que Plutó i la seva lluna Caront són els objectes transneptunians més grans que es coneixen fins ara.

Possiblement els objectes transneptunians estaven destinats a convertir-se en un altre gran planeta, però per alguna raó no va ser així. Potser fos perquè el material que el compon quedar massa dispers després de la formació de Neptú i la gravetat no va ser suficient com per compactar.

Núvol d'Oort

Per la seva banda el Núvol d'Oort o Núvol de Öpik-Oort, és un enorme cúmul esfèric ple d'estels que envolta el Sol en un radi d'1 any llum o 50.000 ua La seva grandària és bastant més gran que el cinturó de Kuiper.

Alguns dels estels més cridaners provenen d'aquesta zona de l'espai, així com els anomenats estels de períodes llargs. El període és el temps que li pren a el cometa recórrer la seva òrbita, si aquesta és molt llarga, el període és més gran.

Els astrònoms creuen que potser el cometa més conegut de tots, el cometa Halley, encara que no té un període llarg, prové del Núvol d'Oort i no de el cinturó de Kuiper, com seria d'esperar. Per la seva banda el cometa Hale-Bopp, de període llarg, també prové d'allà.

El que passa és que l'atracció gravitatòria de el Sol disminueix amb la distància, i llavors altres estrelles i objectes poden alterar l'òrbita dels que es troben en el Núvol d'Oort. D'aquesta manera poden modificar substancialment la seva òrbita i ser enviats a l'interior de el sistema solar.

Figura 3. Diagrama que mostra a el Sistema Solar interior, el sistema solar exterior, el núvol d'Oort i l'òrbita de Sedna. Font: Wikimedia Commons. Basketteur

El disc dispers

Recentment els astrònoms han proposat l'existència d'una nova regió en el sistema solar, anomenada el disc dispers o disc difús. Es solapa en part amb el cinturó de Kuiper, estenent potser per unes 500 ua o una mica més.

Tampoc està clar el nombre d'objectes en aquesta zona, però se sap que són rocosos i gelats, compostos de metall i gel. La mida d'aquests objectes també està per l'ordre de 100-1000 km i alguns són encara més grans, per exemple el planeta nan Eris, amb 2300 km de diàmetre, més gran que Plutó.

Les seves òrbites són molt elongades i els astrònoms creuen que es deu a la influència gravitatòria de Neptú.

A la figura de dalt, a l'extrem inferior dret es mostra l'òrbita de Sedna, un objecte transneptunià que alguns astrònoms creuen que es troba en el Núvol d'Oort i altres en el disc dispers. Va ser descobert el 2003 i és el membre de sistema solar amb el període més llarg que es coneix fins ara.

Què produeix la cua lluminosa dels estels?

La cua dels estels, la seva característica més cridanera quan se'ls veu des de la Terra, es forma quan s'acosten prou a el Sol.

Les partícules de gas d'el cometa xoquen contra el corrent de vent solar i interactuen amb els fotons altament energètics de el Sol, aconseguint desplaçar-les i allunyar-les de l'estrella. Per això sempre veiem que la cua de l'estel apunta en direcció contrària a el Sol.

Com més s'acosta el cometa a l'estrella, més brillant es torna. Per això els estels es veuen millor poc després de l'ocàs al cel occidental, o bé poc abans de l'alba en el cel de l'est.

Quina forma té l'òrbita dels cometes?

Les òrbites dels cometes són corbes còniques, gairebé sempre el·lipses amb gran excentricitat. És a dir, són el·lipses molt aplatades, a diferència de les òrbites dels planetes, la excentricitat els apropa bastant a la circumferència. De vegades, l'òrbita pot ser fins i tot parabòlica o hiperbòlica.

La força de gravetat exercida pel Sol i els altres components de sistema solar és la responsable de l'òrbita. I en menor mesura, els gasos que el mateix cometi desprèn.

L'òrbita de moltíssims estels els porta bastant a prop de el veïnat terrestre, l'anomenat sistema solar interior, però gairebé sempre són observables únicament a través de telescopis.

Estels de període curt

El període d'un cometa, és a dir, el temps que triga a recórrer la seva òrbita, és proporcional a la mida d'aquesta. Hi ha cometes de període molt curt, com el Encke, que triga 3.3 anys a visitar la Terra. El cometa Halley triga entre 74 i 79 anys a tornar a ser vist.

Aquests estels es classifiquen en estels de període curt, les òrbites dels porten prop de Júpiter o fins a més enllà de l'òrbita de Neptú. Triguen menys de 200 anys a completar-la. Més o menys una dotzena d'ells arriba cada any a sistema solar interior, però és necessari el telescopi per poder observar-los.

Estels de període llarg

Per la seva banda, els cometes de període llarg triguen més de 200 anys a recórrer el seu camí i les seves òrbites solen ser parabòliques. Es creu que vénen de la llunyana Núvol de Oort.87

Exemples d'estels famosos

Els estels més famosos reben el nom dels seus descobridors. També se'ls assigna un nom amb números i lletres d'acord a un codi establert pels astrònoms, que inclou el període i l'any de la descoberta.

A continuació alguns dels estels més notables:

El cometa Halley

És sens dubte el cometa més notable de tots i el més ben documentat. Visita la Terra cada 75 anys aproximadament i nombrosos cronistes de tot el món han registrat la seva aparició des del 240 aC, tot i que no es van adonar que era el mateix objecte, fins que Edmund Halley va calcular la seva òrbita i va predir el retorn.

La visita de 1986 va ser aprofitada per estudiar directament la seva estructura a través de la missió no tripulada Giotto. S'estima que el seu nucli és d'uns 15 km d'ample més o menys.

S'espera que el Halley torni a la Terra per 2061, no obstant això, cada vegada que ens visita el cometa deixa escampats les seves restes per l'òrbita de la Terra. La pluja de meteors conegudes com les Oriònides, visibles cada octubre, formen part d'aquesta runa, així com les Eta-Aquàrides, que apareixen entre els mesos d'abril i maig.

Tempel-Tuttle

El Tempel-Tuttle és famós per ser el pare de les Leònides, una altra notable pluja d'estrelles. Va ser descobert al segle XIX i és un cometa de període curt: triga 33 anys a recórrer la seva òrbita.

No és tan cridaner com el cometa Halley, ja que no és visible a simple vista. La seva pròxima visita serà al 2031. Quan el Tempel-Tuttle s'acosta a la Terra, les Leònides intensifiquen la seva activitat fins a esdevenir tempestes de meteors.

Hale-Bopp

Figura 4. Vista del cometa Hale-Bopp durant la seva visita a 1997. Font: Wikimedia Commons. Tequask.

Aquest cometa va visitar la Terra a finals de segle XX i es coneix com el Gran Cometa de 1997, sent visible durant poc més d'un any. La seva brillantor va ser inusual, i també la mida del seu nucli: 40 km d'ample. Moltes persones van creure que una nau extraterrestre arribaria a la Terra juntament amb ell.

L'estudi de la seva llum mitjançant espectroscòpia va revelar la presència de compostos orgànics, una gran quantitat d'aigua pesada -òxid d'deuterio- i una notable cua de sodi, a part de les cues descrites en les seccions precedents.

Encara és observable a través de grans telescopis i la seva pròxima visita serà d'aquí a 2380 anys.

Shoemaker-Levy 9

Aquest és el cometa notable per haver impactat la superfície de Júpiter en 1994. Va permetre als científics descobrir en part la composició de l'atmosfera de Júpiter, en la qual es va trobar sofre, amoníac, sulfur de carboni i sulfur d'hidrogen, entre d'altres compostos.

referències

1. Astronomia per a principiants. Els cometes. Recuperat de: astronomia-iniciacion.com.
2. Chodas, P. Introduction to Comets and Asteroids. Recuperat de: stardustnext.jpl.nasa.gov.
3. Maran, S. Astronomia per Dummies.
4. Oster, L. 1984. Astronomia Moderna. Editorial Reverté.
5. Wikipedia. Cometa. Recuperat de: es.wikipedia.org.