El Cometa 17p Holmes

EL COMETA 17P/HOLMES Roberto Bartali ABSTRACT Después de observar al extraño cometa 17P Holmes, y tratar de encontrar una explicación a lo que sucedió con el, he tratado de analizar varias hipótesis y de pensar en todas las posibles formas que pueden haber generado su increíble aumento de luminosidad en un tiempo extremadamente corto. INTRODUCCIÓN Entre el 24 y 25 de octubre 2007, el cometa 17P/Holmes incrementó su brillo espectacularmente, en cuestión de horas paso de la magnitud 14 a la 8.3 permitiendo a Juan Antonio Henríquez desde Tenerife, España (http://atlante.org.es/), ser reconocido como el descubridor de este estallido (Circular IAU 8886,

Figura 1

Figura 2

http://www.cfa.harvard.edu/iauc/08800/08886.html). Horas después el brillo aumentó de 1 magnitud; hacia el final del día 25 de octubre, ya era visible a simple vista en la constelación de Perseo como una estrella difusa de magnitud 2.9 según las mediciones de Seiichi Yoshida desde Japón. En las dos imágenes anteriores (figuras 1 y 2) se ve como el cometa estaba disminuyendo su magnitud, como es lógico debido a que se estaba Figura 3 alejando del Sol. Las dos fotografías fueron tomadas por J. Antonio Henríquez (http://atlante.org.es/) el 3 de agosto 2007 (izquierda) y el 8 de septiembre 2007 (derecha). Pero en estas otras dos fotos (figuras 3 y 4) tomadas por el mismo Henríquez el 24 de octubre 2007 (izquierda) y el 31 de octubre 2007 (derecha), se ve como Figura 4 el

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cometa aumentó repentinamente su brillo. La composición de imágenes tomadas por Teri Smoot (figura 5) (http://www.spaceweather.com/ comets/holmes/30oct07/ Teri-Smoot1.jpg) desde New Mexico Skies, Mayhill NM es muy elocuente, figura a la izquierda. Figura 5

Otras fotografías interesantes (figura 6) son las que se muestran en seguida, que ha tomado Eduardo Hernández desde el observatorio del Nazas los días 24 y 25 de octubre 2007 (http://www.mega-cosmos.com/nazas/) en Sonora (México).

Figura 6

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POSICIÓN DEL COMETA El cometa se encuentra en la constelación de Perseo y es visible a simple vista entre las estrellas Mirfak (alfa Persei) y la estrella delta, formando un triángulo con esas dos y es muy fácil de reconocer porque en esa parte del cielo no hay estrellas brillantes. En las siguientes fotografías (figura 7), la de la izquierda tomada por Pierre-Martin muestra el cometa y a las principales estrellas de la constelación de Perseo (http://www.spaceweather.com/comets/holmes/24oct07/Pierre-Martin1.jpg); en la de la derecha (figura 8) tomada por Salvador Aguirre desde Sonora, México, (http://drsaguirremexico.blogspot.com/2007_10_01_archive.html) Figura 7 Figura 8

Utilizando este mapa (figura 9), junto con las dos fotografías anteriores, se puede localizar fácilmente el cometa, durante todo octubre y noviembre de 2007, su movimiento no va a ser muy grande; se desplazará hacia el norte en dirección de la constelación de Cassiopeia. Figura 9

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En la siguiente imagen (http://astrosurf.com/atlante/comet/17Pholmes.htm) podemos ver la posición que tiene actualmente el cometa con respecto a los planetas del sistema solar (figura 10). Se encuentra entre Marte y Júpiter a una distancia de 243 millones de km desde la Tierra.

Figura 10

BREVE HISTORIA DEL COMETA La historia de este cometa es muy interesante y peculiar (http://cometography.com/pcomets/017p.html). Como la mayor parte de los cometas ha sido descubierto por casualidad, pero su comportamiento y su apariencia no es lo que se podría definir como normal porque ha sufrido algunos fenómenos de origen todavía desconocido. El 6 de noviembre 1892, en Inglaterra, E. Holmes, mientras estaba observando la galaxia de Andrómeda (M31), observó con el telescopio un objeto brillante con una cauda de unos 5 minutos de arco. De inmediato notificó al Real Observatorio de Greenwich (Iglaterra). Tres días después el cometa era visible a simple vista. Después de perder brillo, el 16 de enero de 1893 volvió a ser visible a simple vista. En 1899 fue observado de nuevo con una magnitud variable entre la 16 y la 13, principalmente con los telescopios de Lick y Yerkes. El 29 de agosto de 1906 el cometa fue detectado en una fotografía tomada por Wolf desde Heidelberg (Alemania), la magnitud estimada del cometa fue de 15.5. Algo interesante es que en una placa tomada por el mismo el día anterior, no encontró rastros del cometa. Durante el mes de octubre los astrónomos no pudieron observarlo porque su brillo había llegado a los límites instrumentales, pero Wolf lo volvió a observar como una nebulosa de magnitud 16 el 7 de diciembre. ¿Tuvo también en ese año el cometa una explosión? El 16 de julio de 1964, E. Roemer desde Flagstaff (Arizona) volvió a observar el cometa que tenía una magnitud de 19. Gracias a las fotografías tomadas en ese año se pudo obtener con mayor precisión los elementos orbitales y predecir las siguientes apariciones. La órbita de este cometa es fuertemente perturbada por Júpiter, debido a que su trayectoria lo lleva muy cerca de este planeta gigante (figura 10). Estos encuentros cercanos producen una variación tanto en el periodo como en la distancia del perihelio. Algunas de estas perturbaciones han prolongado el periodo y otras lo han reducido como se ve en la siguiente tabla:

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FECHA

DISTANCIA a JUPITER en unidades astronómicas

DIFERENCIA ENTRE DISTANCIA DEL PERIHELIO en unidades astronómicas

DIFERENCIA EN EL PERIODO ORBITAL en años

9 dic 1908 Abril 1968 Enero 2004

0.54 1.03 1.50

2.12 a 2.34 2.35 a 2.16 2.17 a 2.05

6.86 a 7.33 7.35 a 7.05 7.07 a 6.88

Durante todas las apariciones documentadas, la apariencia del cometa ha sido semejante a la que presenta en estos días: una esfera nebulosa con un núcleo brillante, a veces más de un lado que del otro, y una cauda muy poco luminosa y muy corta.

En esta fotografía (figura 11) se puede ver como el cometa ha empezado a presentar una cauda. La foto fue tomada el 7 de noviembre 2007 por B. Yen, desde Hungry Valley en California (http://www.spaceweather.com/ comets/holmes/09nov07/JackNewton1.jpg). Figura 11

Figura 12

En esta imagen (figura 12) tomada el día 9 de noviembre 2007 por J. Newton desde Arizona, se puede ver como la cauda se está desprendiendo del núcleo (http://www.spaceweather.com/comets/ holmes/09nov07/Jack-Newton1.jpg).

Figura 13

En la foto de la izquierda (figura 13) podemos ver como la cauda se ha desprendido definitivamente del núcleo. Esta foto fue tomada por Thorsten Boeckel desde Bavaria el día 10 de noviembre 2007 (http://www.spaceweather.com/ comets/holmes/10nov07/Thorsten-

Boeckel1.jpg?PHPSESSID=b32tav04nsv5khnl8d94c6abr0).

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¿QUE HA SUCEDIDO CON EL COMETA? Es muy difícil dar una teoría acerca de su enorme incremento en luminosidad porque ha transcurrido muy poco tiempo desde el inicio del fenómeno y, es posible que nunca lo sepamos con seguridad. Hasta la fecha no hay ningún artículo científico que trate de explicar el fenómeno, solo hay una serie de conjeturas más o menos soportadas por la comunidad astronómica. La finalidad de este artículo es la de ofrecer al lector algunas de las posibles hipótesis y naturalmente se incluye mi personal punto de vista. Colisión directa Hace unos días, Salvador Aguirre (http://drsaguirremexico.blogspot.com/), escribió que una colisión podría ser una buena explicación. Realmente yo coincido plenamente con el, pero hay varias opiniones distintas entre los astrónomos de todo el mundo y muchos se muestran escépticos respecto a esta hipótesis. La mayor duda al respecto de la colisión es la probabilidad de que este fenómeno pueda suceder, sobre todo porque sería la segunda vez que este cometa recibiría un impacto. En efecto, cuando Holmes lo descubrió en 1882, fue precisamente porque su brillo tuvo un incremento de unas 10 magnitudes; pero debido a que el cometa se encuentra actualmente cruzando el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, es posible que uno de los millones de fragmentos que se Figura 14 Diagrama del Sistema Solar interno, en el cual se puede ver la posición de los asteroides Troyanos que comparten la misma órbita de Júpiter (puntos verdes) utilizando los puntos de Lagrange. Los puntos blancos representan la posición de la mayoría de los asteroides que se encuentran entre las órbitas de Marte y Júpiter. (http://content.answers.com/main/content/wp/en/thumb/c/ca/400pxInnerSolarSystem-en.png)

encuentran en esa zona se haya cruzado en su camino (figura 14). Es cierto que la distancia entre los desechos del origen del sistema solar que se encuentran en el Figura 15 Serie de fragmentos del cometa Shoemaker-Levy9 en ruta de colisión con Júpiter. (http://www.ciencia.cl/Cienci aAlDia/volumen2/numero2/a rticulos/articulo1.html)

cinturón de asteroides es estadísticamente muy grande, pero no tenemos realmente un mapa de ellos, y no sabemos si enormes cantidades de pequeños fragmentos se encuentren acumulados en ciertas zonas, son

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demasiado poco luminosos para poderlos fotografiar y no tenemos la más remota idea de donde buscar. Solo con surte podríamos encontrarlos (y la suerte es uno de los factores dominante en los descubrimientos astronómicos relevantes). Tenemos por ejemplo a los Troyanos que están acumulados en dos de los puntos de Lagrange de la órbita de Júpiter (figura 14). Ahora es posible que los fragmentos de una colisión entre pequeños o grandes asteroides se encuentren distribuidos en un espacio reducido y que estén orbitando al Sol como en una caravana. En este caso, entonces, es muy posible que el cometa haya encontrado una de estas largas filas de cuerpos y haya colisionado con alguno de ellos. Tenemos un claro ejemplo de que esto es posible con el cometa que se impactó contra Júpiter. El Shoemaker-Levy9 (figura 15) se convirtió en una serie de fragmentos distribuidos linealmente a lo largo de la órbita del cometa. Satélite del cometa La hipótesis de que pueda tener un satélite o una serie de fragmentos de su propio núcleo que orbitan su núcleo (Spaceweather.com 10 nov 2007), también me parece plausible. La forma del núcleo obliga a los cuerpos a orbitar en orbitas poco estables y fuertemente excéntricas. Aún cuando la gravedad del cometa sea muy pequeña, una órbita muy elíptica tarde o temprano se puede convertir en espiral. Figura 16 El asteroide Ida con su pequeño satélite Dáctil. (http://www.xtec.es/recursos/astronom/g alileo/color.gif)

Una perturbación de la órbita de alguno de estos fragmentos puede haber sido producida por el acercamiento con un pequeño asteroide. No es necesaria una colisión directa, si el cuerpo perturbador tiene suficiente tamaño o se acerca lo suficiente, la perturbación gravitacional o efecto de marea, puede ser muy fuerte y provocar un empaje de algún fragmento del cometa hacia el núcleo. Un ejemplo de este tipo de sucesos lo tenemos en la historia de la formación de la Luna. Un cuerpo de unos 5 o 6 mil km de diámetro provocó una fuerza de marea enorme que obligó a millones de fragmentos del recién formado planeta Tierra a separarse de su superficie Figura 17 y orbitar alrededor del Núcleo del cometa planeta. Poco después se Halley fotografiado formó la Luna a partir de por la sonda Galileo en 1986. Se aprecian las la aglomeración de todos erupciones de los esos fragmentos. gases sublimados. En el momento (http://www.arm.ac.uk que los gases subliman /paseg/Halleypara formar la cola, nucleus.gif) (figura 17) pueden ejercer

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una fuerte presión desestabilizadora sobre los pequeños fragmentos que rodean al núcleo y entonces estos pueden fácilmente colapsar sobre el. Conocemos varios asteroides que tienen satélites, como por ejemplo Ida y Dactil (figura 16) no sabemos si los satélites se formaron junto con el asteroide o si son fragmentos del cuerpo original que se quedaron en su órbita. Colapso del núcleo Otra hipótesis, que fue la primera en ser ofrecida, es que debido a la porosidad del núcleo, una parte de este se haya colapsado, mostrando una zona de hielo “limpio” mucho más brillante. Normalmente, debido a la acumulación de polvo a lo largo de la órbita la superficie del cometa es oscura. Cuando se acerca al Sol la radiación ultravioleta y el calor, son suficientes para sublimar (pasar de sólido a gas sin estados intermedios) el hielo en el interior del núcleo debido a la bajísima Figura 18 El satélite de Saturno Hyperion presenta una característica porosidad de su superficie que podría ser semejante a la superficie de los cometas. (http://apod.nasa.gov/apod/image/05 10/hyperion2_cassini.jpg)

presión. Estas erupciones deben forzosamente dejar un gran número de agujeros sobre la superficie (figura 18) y es posible que las paredes de algunos de ellos hayan colapsado y entonces hayan expuesto a la radiación solar directa las partes internas. Normalmente los cometas empiezan a formar la cola precisamente entre las órbitas de Marte y Júpiter, o sea en donde se encuentra el cometa actualmente. Pero, esta hipótesis no descarta la posibilidad de que este colapso no haya sido provocado por un impacto. También es posible que una serie de estos pequeños cráteres sobre la superficie del cometa haya estado expuesto más tiempo (debido a la rotación o a su forma irregular) a la iluminación del Sol y entonces el hielo en su interior haya empezado a sublimar. El encuentro cercano con un asteroide puede inclusive haber desestabilizado el cometa. O sea que puede haber sufrido una fuerte sacudida. Esta sacudida podría ser la responsable de generar una fractura en la superficie, exponiendo el hielo fresco. CONCLUSIONES Es muy difícil poder determinar con exactitud que tipo de fenómenos están ocurriendo en la superficie o en el interior del núcleo del cometa 17P/Holmes. Las hipótesis son varias pero se requiere de un mayor número de observaciones para poder descartar alguna. Posiblemente la misión espacial Rosetta, de la agencia espacial europea (ESA), pueda en 2014 con su encuentro con un cometa darnos una respuesta. 11 de noviembre 2007, Sociedad Astronómica Julieta Fierro, San Luis Potosí, México

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