Cometas ISON & PanSTARRS: cometas en el eXtremo
20/4/2016 de Chandra / The Astrophysical Journal
Imágenes en el óptico de los cometas ISON (izquierda) y PanSTARRS (derecha). En los recuadros se muestra las imágenes de los cometas tomadas en rayos X por el observatorio Chandra. La emisión en rayos X se produce cuando un viento de partículas procedentes del Sol choca contra la atmósfera del cometa. Créditos: imagen en rayos X de NASA/CXC/Univ. de CT/B.Snios et al; imagen en el óptico del DSS, Damian Peach.
Durante milenios la gente de la Tierra ha observado cometas en el cielo. Muchas culturas antiguas consideraban a los cometas portadores de desgracias pero hoy en día los científicos saben que los cometas son realmente bolas congeladas de polvo, gas y roca que pueden haber sido responsables de la llegada de agua a planetas como la Tierra hace miles de millones de años.
Aunque los cometas son intrínsecamente interesantes, también proporcionan información sobre otros aspectos de nuestro Sistema Solar. En concreto, los cometas pueden ser utilizados como laboratorios para estudiar el comportamiento del flujo de partículas que se aleja del Sol, llamado viento solar.
Recientemente, los astrónomos anunciaron el resultado de un estudio que empleaba datos tomados con el observatorio de rayos X Chandra de NASA de dos cometas, C/2012 S1 (también llamado cometa ISON) y C/2011 S4 (cometa PanSTARRS). Chandra observó los cometas en 2013 cuando ambos se encontraban relativamente cerca de la Tierra, ISON a unos 140 millones de kilómetros y PanSTARRS a 210 millones de kilómetros. Las diferencias en la forma de la emisión en rayos X de los cometas indica diferencias en el viento solar en el momento de la observación y en las atmósferas de cada cometa. El cometa ISON, por un lado, muestra una forma parabólica bien desarrollada que indica que el cometa posee una densa atmósfera gaseosa. Por otro lado, el cometa PanSTARRS posee una emisión de rayos X más difusa, revelando una atmósfera con menos gas y más polvo.
Los científicos han determinado que los cometas emiten en rayos X cuando las partículas del viento solar chocan contra la atmósfera del cometa. Aunque la mayoría de las partículas del viento solar son átomos de hidrógeno y helio, la emisión en rayos X observada se debe a los átomos “pesados” (esto es, elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, como carbono y oxígeno). Estos átomos, que han perdido la mayoría de sus electrones, chocan contra los átomos neutros de la atmósfera del cometa. En un proceso llamado “intercambio de carga eléctrica”, un electrón es intercambiado entre uno de estos átomos neutros, normalmente hidrógeno y un átomo pesado del viento solar. Tras esta colisión se emite un rayo X cuando el electrón es capturado a una órbita inferior.
Los datos de Chandra permiten a los científicos estimar la cantidad de carbono y nitrógeno del viento solar, encontrando valores que coinciden con los derivados independientemente usando otros instrumentos de NASA. También se realizaron medidas nuevas de la cantidad de neón.
