viernes, 7 de noviembre de 2014

Detectando agua y dióxido de carbono en la coma de Chury

ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0
 El nombre VIRTIS es el acrónimo de Espectrómetro de imágenes termales visible e infrarrojo (del inglés Visible and InfraRed Thermal Imaging Spectrometer). Es uno de los instrumentos más importantes que lleva la sonda Rosetta y que nos permite determinar la temperatura de la superficie del cometa, además de identificar sus componentes. VIRTIS se compone de dos partes: VIRTIS-M (subsistema óptico de mapeado) y VIRTIS-H (subsistema óptico de alta resolución). VIRTIS-M se emplea para obtener el mapa general de la superficie del cometa, y VIRTIS-H para estudiar la composición de la coma, y adicionalmente para la superficie, en algunos puntos específicos con mayor resolución.

 A principios de octubre de 2014, la actividad en la región por encima de la 'cuello' del cometa se volvió lo suficientemente intensa como para que el agua (H2O) y el dióxido de carbono (CO2) fuesen detectados por el canal de alta resolución espectral del instrumento, VIRTIS-H. 

A partir de estas mediciones  Dominique Bockelee-Morvan y Stephane Erard (Observatorio de París) han comenzado a elaborar un mapa de los gases presentes en la coma. Los espectros infrarrojos obtenidos muestran bandas moleculares cuya forma depende de la temperatura de la coma, mientras que su intensidad depende del número de moléculas presentes en la línea de visión de VIRTIS.

A partir de estas mediciones, la abundancia relativa de dióxido de carbono con respecto al agua se estima en alrededor del 4%, lo que demuestra que Chury no es tan rico en dióxido de carbono como 103P / Hartley, un cometa  de la familia de Jupiter, para el cual se midió una abundancia relativa de alrededor del 20%  por la misión EPOXI de la NASA, durante su breve sobrevuelo el pasado 4 de noviembre de 2010.

Desde julio, VIRTIS ha estado midiendo la temperatura media de la superficie del cometa, estimada en unos -70ºC. Las mediciones del gas de la coma también nos permiten obtener datos de la temperatura a cierta distancia de la superficie. A un kilómetro de altura, la temperatura desciende hasta los -183ºC. Este descenso era esperado por los científicos debido al fenómeno conocido como  'expansión adiabática'.

La expansión adiabática es el proceso termodinámico por el cual un gas que pasa de una presión mayor a una menor sin que tome o ceda calor al exterior, realiza un trabajo sobre su entorno, bajando su temperatura.

La detección de gases en la coma del cometa en esta fase inicial de la misión era importante para la comprensión de los hielos del interior del cometa. MIRO y ROSINA ya habían detectado previamente agua y dióxido de carbono, respectivamente. Pero VIRTIS puede detectar las mismas moléculas, añadiendo robustez a las mediciones, debido a que puede determinar su abundancia relativa directamente.

Esto es muy importante porque a partir de las proporciones de estas dos moléculas que componen el hielo del cometa, los científicos pueden obtener conocimientos vitales en la composición y la estructura de este hielo. En última instancia, estas nuevas medidas ayudarán a cumplir con uno de los objetivos clave de la misión Rosetta: ¿De qué está hecho el cometa 67P?

A medida que el cometa se mueve hacia el perihelio, al que llegará en agosto de 2015, su actividad se incrementará, y el equipo estará observando cómo las temperaturas varían en la superficie y en el estado de la coma. Durante este tiempo, VIRTIS mapeará de manera continua la distribución de dióxido de carbono y agua, así como de otras especies menores incluyendo monóxido de carbono (CO), metanol (CH3OH), metano (CH4), formaldehído (CH2O), e hidrocarburos tales como acetileno (C2H2), y etano (C2H6).




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