Imágenes de radar poco comunes del cometa 46P / Wirtanen

El cometa P46 / Wirtanen (izquierda) se ve aquí cruzando un cielo nocturno oscuro y sin luna el 17 de diciembre, con las Pléyades en el fondo. (Foto: Vincent Cheng, Guangdong, China)

Un equipo liderado por la UA aprovechó la mejor oportunidad conocida durante los siguientes 30 años para fotografiar un cometa con radar, lo que dio como resultado información única y sorprendente sobre el Comet 46P / Wirtanen. 

Aunque apenas visible a simple vista, el cometa 46P / Wirtanen guarda algunos secretos tan cerca que solo el radar puede descubrirlos. 

Cuando el cometa estaba acercándose a la Tierra el 16 de diciembre, fue estudiado por un equipo de científicos liderado por Ellen Howell, del Laboratorio Lunar y Planetario de la UA. El equipo utilizó el radar planetario del Observatorio de Arecibo, que está respaldado por el programa de Observaciones de Objetos Cercanos a la Tierra. 

El estudio del cometa con radar proporciona una visión de su núcleo, la porción sólida del cometa generalmente oculta dentro de una nube de gas y polvo que forma el coma y la cola. Las imágenes de radar también permiten una determinación precisa de la órbita del cometa, lo que permite a los científicos predecir mejor cómo la emisión de gas y polvo puede alterar la órbita. 

El Observatorio de Arecibo, una instalación de la National Science Foundation operada por la Universidad de Florida Central, es la única instalación de radar con la sensibilidad para adquirir imágenes del núcleo del cometa 46P / Wirtanen durante su sobrevuelo. Las observaciones de radar de Arecibo del cometa 46P / Wirtanen comenzaron el 10 de diciembre y continuaron hasta el 18 de diciembre. 

Esta secuencia de imágenes de radar del cometa 46P / Wirtanen del 15 de diciembre muestra una rotación aparente del núcleo en sentido contrario a las agujas del reloj. El eje vertical es la distancia en la línea de visión (15 m / píxel) y el eje horizontal está en velocidad Doppler desde la rotación del cometa. El núcleo gira una vez cada 8.9 horas, determinado a partir de imágenes ópticas. Esta película cubre 1,4 horas de rotación del cometa. Al combinar imágenes tomadas durante varios días, los científicos pueden construir un modelo de forma del núcleo del cometa. Crédito Observatorio de Arecibo

Las imágenes de radar del núcleo revelaron un cuerpo alargado, algo abultado, que es mucho más áspero que otros que se han estudiado. 

Las nuevas observaciones de radar proporcionaron las primeras mediciones definitivas del diámetro del cometa 46P / Wirtanen, que es de aproximadamente 0,9 millas (1,4 km). Las estimaciones de tamaño anteriores del diámetro se derivaron del brillo del cometa, pero el radar proporciona una medición más directa. 

El equipo de Howell, que incluyó a científicos de la Universidad de Florida Central y del Instituto Lunar y Planetario, también pudo observar la coma de grano grande del cometa, que solo es detectable por radar. Descubrieron que contiene una importante población de partículas, definidas como aquellas que tienen poco menos de una pulgada (2 cm) y más. Esta falda de coma, vista en algunos pero no en todos los cometas observados con radar, es muy extensa y asimétrica en este cometa activo. 

“Las observaciones de radar nos dan imágenes del núcleo del cometa que no podemos obtener de otra manera. Este cometa tiene una superficie de aspecto muy resistente, que podría estar relacionada con la gran población de granos en su coma ", dijo Howell, un científico investigador principal del Laboratorio Lunar y Planetario. “Cada cometa que estudiamos es único. Las imágenes de radar son piezas importantes del rompecabezas". 

El equipo de Howell también pudo encontrar algunas diferencias sorprendentes entre este y otros cometas de la misma familia. 

El cometa 46P / Wirtanen es uno de un grupo de cometas llamados cometas de la familia Júpiter, ya que sus órbitas están controladas por la gravedad de Júpiter. Otros dos cometas de la familia Jupiter, 45P / Honda-Mrkos-Pajdusakova y 41P / Tuttle-Giacobini-Kresak, también fueron recientemente estudiados por radar en 2017. 

Aunque los tres cometas tienen órbitas y niveles de actividad similares, las observaciones de radar muestran que en realidad son bastante diferentes, especialmente con respecto a los granos grandes en estado de coma. El cometa 46P / Wirtanen tiene una gran población de granos grandes, 45P / Honda-Mrkos-Pajdusakova tiene una población más pequeña de estos granos, pero 41P / Tuttle-Giacobini-Kresak no tuvo ninguno. 

El cometa 46P / Wirtanen hizo su acercamiento más cercano a la Tierra a aproximadamente 7,2 millones de millas (11,6 millones de km), o 30 distancias Tierra-Luna, a una velocidad de más de 22 mil millas por hora (10 km / seg) con respecto a la Tierra. El equipo de Howell colaboró ​​con un grupo de investigación de la UA más grande, encabezado por el profesor del Laboratorio Lunar y Planetario Walter Harris, para observar al cometa en diferentes longitudes de onda durante el paso para caracterizar el gas y el polvo que emana del núcleo que forma el coma. 

Los cometas son remanentes del proceso de formación de planetas, y son parte de un grupo de objetos hechos de agua, hielo y material rocoso que se formó más allá de Neptuno. El estudio de estos objetos nos da una idea de cómo nuestro sistema solar se formó y evolucionó con el tiempo. 

Este cometa es solo el octavo con imágenes de radar en los últimos 30 años, ya que los cometas rara vez se acercan lo suficiente a la Tierra para obtener imágenes detalladas. De hecho, aunque 46P / Wirtanen tiene un período orbital de aproximadamente 5,44 años, rara vez pasa tan cerca de la Tierra. La próxima aproximación cercana del cometa 46P / Wirtanen será en 2029, pero durante esa aproximación, el cometa estará 10 veces más lejos de la Tierra que ahora. 

Este sobrevuelo fue la oportunidad más conocida de fotografiar un cometa con radar durante los próximos 30 años. 

Fuente: Erin Morton, UA Lunar and Planetary Laboratory, Universidad de Arizona,