Cometas y meteoritos (interesante)

Cometas y meteoritos (interesante)

LOS COMETAS (del latín "stella cometa", "estrella con cabellera" son cuerpos celestes que orbitan el Sol, caracterizados por desarrollar una larga y luminosa cola mientras recorren el segmento de su órbita que los acerca más al Sol. El que vemos en la fotografía es el cometa Hyakutake, que fue visible a simple vista desde la Tierra en marzo de 1996. Las apariciones de grandes cometas se consideraron simples fenómenos atmosféricos de nuestro planeta hasta 1577, cuando el astrónomo danés Tycho Brahe probó que se trataba de cuerpos celestes. En el siglo XVII el científico británico Isaac Newton demostró que los movimientos de los cometas está sujetos a las mismas leyes que controlan a los planetas en sus órbitas. Al comparar los elementos orbitales del paso de varios cometas, el astrónomo británico Edmund Halley mostró que la órbita y características del cometa de 1682 eran idénticas a las de los que habían aparecido en 1607 y 1531, y predijo exitosamente el retorno del cometa en 1759. Las apariciones previas del cometa Halley han sido identificadas posteriormente en registros que datan de hasta 240 años antes de Cristo, y es probable que el cometa brillante observado 466 años antes de Cristo también fuera una de las apariciones del famoso cometa. El Halley se introdujo por última vez en el sistema solar interior en los primeros meses de 1986, y mientras se alejaba del Sol, en marzo de ese año, fue interceptado por dos sondas de la ex Unión Soviética, Vega 1 y 2, y por otra llamada Giotto, lanzada por la Agencia Espacial Europea. Dos sondas japonesas, además, lo observaron desde mayor distancia. El cometa Halley volverá a acercarse al Sol en el 2061. El astrónomo norteamericano Fred L. Whipple propuso en 1949 la teoría de que el núcleo de un cometa, que constituye prácticamente toda su masa, es una especie de "bola de nieve sucia", es decir, un conglomerado de hielo y polvo. Varios hechos puntuales sirven de demostración a esta teoría; el principal es que la mayoría de los gases y partículas eyectados por los cometas, y que conforman la coma y la cola de los mismos, están compuestos por moléculas fragmentarias, o radicales, de los elementos más comunes en el espacio: hidrógeno, carbono, nitrógeno, y oxígeno. Los radicales de, por ejemplo, CH, NH, y OH pueden generarse a partir de moléculas estables como CH4 (metano), NH3 (amonio) y H2O (agua), los cuales pueden existir como hielo o compuestos más complejos a baja temperatura en el núcleo. Otro hecho que apoya la teoría de la "bola de nieve" es que los cometas que mejor han sido observados se mueven en órbitas significativamente desviadas con respecto a lo calculado de antemano usando la mecánica celeste de Newton. Esto provee una clara evidencia de que los escapes de gases del cometa producen un efecto de "propulsión a chorro" que aleja ligeramente al núcleo cometario de su trayectoria original, de otro modo predecible. Además, los cometas de período corto, observados durante muchas revoluciones, tienden a disminuir lentamente su brillo con el paso del tiempo, exactamente como podría esperarse de la clase de estructura propuesta por Whipple. Y finalmente, la existencia de los grupos de cometas demuestra que los núcleos cometarios son cuerpos bastante sólidos. El tamaño de un cometa, incluyendo la difusa coma, puede sobrepasar el del planeta Júpiter. Sin embargo, el verdadero núcleo sólido de la mayoría tiene un volumen de sólo unos pocos kilómetros cúbicos. El núcleo del Halley, por ejemplo, mide alrededor de 15 kilómetros de largo por 4 kilómetros de ancho. Cuando un cometa se aproxima al Sol, la luz solar evapora, o sublima, el hielo que lo compone, por lo que su brillo aumenta enormemente. El cometa desarrolla entonces una brillante cola, que en ocasiones se extiende muchos millones de kilómetros en el espacio. La cola está generalmente dirigida en la dirección opuesta al Sol, incluso cuando el cometa se aleja del sistema solar interior. Las grandes colas cometarias están compuestas de moléculas ionizadas simples, incluyendo monóxido and dióxido de carbono. Las moléculas son alejadas del cometa por la acción del viento solar, un flujo de gases calientes eyectado continuamente desde la corona solar, la capa externa de la atmósfera solar, a una velocidad de 400 kilómetros por segundo. Los cometas, frecuentemente, también exhiben colas más curvadas y cortas, compuestas de fino polvo arrancado de la coma por la presión de la radiación solar. A medida que un cometa se aleja del Sol, la pérdida de gases y polvo decrece en cantidad, y sus colas desaparecen. Algunos de los cometas con órbitas pequeñas tienen colas tan cortas que son prácticamente invisibles. En el otro extremo, la cola de al menos un cometa conocido ha excedido los 320 millones de kilómetros de largo. La longitud de sus colas, junto a la cercanía con que los cometas se aproximan al Sol y a la Tierra, son los responsables de la variación en la visibilidad de los mismos. De los más de 2000 cometas conocidos, menos de la mitad mostró colas visibles a simple vista, y menos del diez por ciento fueron realmente llamativos. Los cometas tienen órbitas elípticas, y el período (el tiempo que tardan en completar una órbita en torno al Sol) de alrededor de 200 de ellos ha sido calculado; oscila de 3,3 años para el cometa Encke, a 2000 años para el cometa Donati de 1858. Las órbitas de la mayoría de los cometas son tan abiertas que resultan indistinguibles de parábolas (curvas abiertas que harían que los cometas jamás regresaran al sistema solar), pero a través de ciertos análisis los astrónomos asumen que también se trata de elipses, de gran excentricidad y con períodos de hasta 40.000 años o posiblemente mucho más largos. Nunca se descubrió ningún cometa que se acercara al sistema solar interior describiendo una órbita hiperbólica; esto implicaría un origen interestelar. Algunos cometas, sin embargo, pueden no volver a visitar nunca más las cercanías del Sol debido a alteraciones extremas de sus órbitas originales por la acción gravitacional de los gigantes planetas gaseosos del sistema solar exterior. Esto ha sido observado en pequeña escala; casi 60 cometas de período corto poseen órbitas que han sido influenciadas por Júpiter, y se suele decir que pertenecen a la "familia" de Júpiter. Sus períodos oscilan de 3,3 a 9 años. Cuando varios cometas con diferentes períodos se mueven en casi la misma órbita, se trata de miembros de un grupo cometario. El grupo más famoso incluye al espectacular cometa Ikeya-Seki de 1965, y a siete más, cuyos períodos oscilan alrededor de los mil años. El astrónomo norteamericano Brian G. Marsden ha descubierto que el Ikeya-Seki y el aún más brillante cometa of 1882 son en realidad fragmentos de un cometa mayor, posiblemente el del año 1106. Este cometa y otros del grupo probablemente son los restos fragmentados de un cometa verdaderamente gigante hace miles de años. También existe una íntima relación entre las órbitas de los cometas y las órbitas de las lluvias de meteoros. El astrónomo italiano Giovanni Virginio Schiaparelli probó que los meteoros de la lluvia de los "perseidas" (denominada así porque todos los meteoros parecen provenir de un punto de la constelación Perseus cuando se observan en el cielo), que aparecen en agosto, se mueven en la misma órbita que el cometa 1862 III. Similarmente, se descubrió que los meteoros de la lluvia de los "leonidas" (denominada así porque todos los meteoros parecen provenir de un punto de la constelación Leo cuando se observan en el cielo), que aparecen en noviembre, siguen la misma órbita que el cometa 1866 I. Muchas otras lluvias de meteoros han sido relacionadas con las órbitas de cometas conocidos, y se considera que se trata de trozos de roca e hielo diseminados por los cometas a lo largo de sus órbitas. Durante un tiempo se creyó que los cometas llegaban al sistema solar interior desde el espacio interestelar; si bien no existe una teoría de origen detallada, muchos astrónomos creen actualmente que los cometas se originaron a partir de material planetario residual de los inicios del sistema solar. El astrónomo holandés Jan Hendrik Oort propuso la teoría de que una "nube" de dicho material se acumula mucho más allá de la órbita de Plutón, y que los efectos gravitacionales de las estrellas que ocasionalmente se acercan a pocos años luz de nuestro sistema solar son los responsables de enviar ese material camino al Sol, en cuyas cercanías se hace visible como cometas. La teoría de la "nube de Oort" es actualmente aceptada en forma casi unánime. En 1992 el cometa Shoemaker-Levy 9 se separó en 21 grandes fragmentos al acercarse demasiado al poderoso campo gravitacional de Júpiter. En el siguiente acercamiento al planeta, en julio de 1994, durante un período de una semana, los fragmentos cayeron uno a uno a través de la densa atmósfera de Júpiter, a velocidades de alrededor de 210.000 kilómetros por hora. Durante los impactos, la tremenda energía cinética de cada uno de los fragmentos se convirtió en calor a través de inmensas explosiones, algunas de las cuales generaron bolas de fuego de un tamaño superior al de la Tierra.

Historia

Las apariciones de grandes cometas se consideraron fenómenos atmosféricos hasta 1577, cuando el astrónomo danés Tycho Brahe demostró que eran cuerpos celestes. En el siglo XVII el científico inglés Isaac Newton demostró que los movimientos de los cometas están sujetos a las mismas leyes que controlan los de los planetas. Comparando los elementos orbitales de algunos de los primeros cometas, el astrónomo británico Edmund Halley mostró que el cometa observado en 1682 era idéntico a los dos que habían aparecido en 1531 y en 1607, y predijo con éxito la reaparición del cometa en 1759. Las primeras apariciones de este cometa, el cometa Halley, se han identificado ahora a partir de registros fechados en el año 240 a.C., y es probable que el brillante cometa observado en el año 466 a.C. fuera también este mismo. El cometa Halley pasó por última vez alrededor del Sol a principios de 1986. En su fase de alejamiento fue visitado en marzo de ese año por dos sondas de construcción soviética, Vega 1 y Vega 2, y por otro vehículo espacial, llamado Giotto, lanzado por la Agencia Espacial Europea. También fue observado a gran distancia por dos astronaves japonesas.

Composición

Un cometa consta de un claro núcleo, de hielo y roca, rodeado de una atmósfera nebulosa llamada cabellera o coma. El astrónomo estadounidense Fred L. Whipple describió en 1949 el núcleo de los cometas, que contiene casi toda la masa del cometa, como una "bola de nieve sucia" compuesta por una mezcla de hielo y polvo.
Hay diversos datos que sustentan la teoría de la bola de nieve. De los gases y partículas meteóricas observados que se expulsan para formar la cabellera y la cola de los cometas, la mayor parte de los gases son moléculas fragmentarias o radicales de los elementos más comunes en el espacio: hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno. Los radicales, por ejemplo CH, NH y OH, provienen de la rotura de algunas de las moléculas estables CH4 (metano), NH3 (amoníaco) y H2O (agua), que pueden permanecer en el núcleo como hielos o como compuestos más complejos y muy fríos. Otro hecho que apoya la teoría de la bola de nieve es que se ha comprobado, en los cometas más observados, que sus órbitas se desvían bastante de las previstas por las leyes newtonianas. Esto demuestra que el escape de gases produce una propulsión a chorro que desplaza ligeramente el núcleo de un cometa fuera de su trayectoria, por otra parte, fácil de predecir. Además, los cometas de periodos cortos, observados a lo largo de muchas revoluciones, tienden a desvanecerse con el tiempo como podría esperarse de los del tipo de estructura propuesta por Whipple. Por último, la existencia de grupos de cometas demuestra que los núcleos cometarios son unidades sólidas.
La cabeza de un cometa, incluida su difusa cabellera, puede ser mayor que el planeta Júpiter. Sin embargo, la parte sólida de la mayoría de los cometas tiene un volumen de algunos kilómetros cúbicos solamente. Por ejemplo, el núcleo oscurecido por el polvo del cometa Halley tiene un tamaño aproximado de 15 por 4 kilómetros.

Efectos solares

A medida que un cometa se aproxima al Sol, la alta temperatura solar provoca la sublimación de los hielos, haciendo que el cometa brille enormemente. La cola también se vuelve brillante en las proximidades del Sol y puede extenderse decenas o centenares de millones de kilómetros en el espacio. La cola siempre se extiende en sentido opuesto al Sol, incluso cuando el cometa se aleja del astro central. Las grandes colas de los cometas están compuestas de simples moléculas ionizadas, incluyendo el monóxido de carbono y el dióxido de carbono. Las moléculas son expulsadas del cometa por la acción del viento solar, una corriente de gases calientes arrojada continuamente desde la corona solar (la atmósfera externa del Sol), a una velocidad de 400 km/s. Con frecuencia, los cometas también presentan una cola arqueada, más pequeña, compuesta de polvo fino expulsado de la cabellera por la presión de la radiación solar.


cometas


A medida que un cometa se retira del Sol pierde menos gas y polvo, y la cola desaparece. Algunos cometas con órbitas pequeñas tienen colas tan cortas que son casi invisibles. Por otra parte, la cola de al menos un cometa ha superado la longitud de 320 millones de kilómetros en el espacio. La mayor o menor visibilidad de los cometas depende de la longitud de la cola y de su cercanía al Sol y a la Tierra. Menos de la mitad de las colas de los 1.400 cometas registrados eran visibles a simple vista, y menos del 10% resultaron llamativas. Uno de los cometas más brillantes observado desde nuestro planeta en los últimos veinte años ha sido el cometa Hale-Bopp, que alcanzó el punto más próximo a la Tierra en marzo de 1997. Además, el cometa permaneció visible durante un periodo excepcionalmente largo, lo que permitió a los astrónomos realizar importantes investigaciones sobre la composición y el proceso de formación de estos cuerpos celestes.

Periodos y órbitas

Los cometas describen órbitas elípticas, y se han calculado los periodos (el tiempo que tarda un cometa en dar una vuelta alrededor del Sol) de unos 200 cometas. Los periodos varían desde 3,3 años para el cometa Encke a 2.000 años para el cometa Donati de 1858. Las órbitas de la mayor parte de los cometas son tan amplias que pueden parecer parábolas (curvas abiertas que apartarían a los cometas del Sistema Solar), pero como suponen los astrónomos a partir de los análisis técnicos, son elipses de gran excentricidad, posiblemente con periodos de hasta 40.000 años o mayores.
No se conoce ningún cometa que se haya aproximado a la Tierra con una órbita hiperbólica; esto significaría que su origen estaba en el espacio exterior del Sistema Solar. Sin embargo, algunos cometas pueden no volver jamás al Sistema Solar debido a la gran alteración de sus órbitas originales por la acción gravitatoria de los planetas. Esta acción se ha observado en una escala más pequeña: unos 60 cometas de periodos cortos tienen órbitas que han recibido la influencia del planeta Júpiter, y se dice que pertenecen a la familia de Júpiter. Sus periodos varían de 3,3 a 9 años.

Grupo de cometas

Cuando varios cometas con periodos diferentes giran casi en la misma órbita se dice que son miembros de un grupo de cometas. El grupo más conocido incluye el espectacular cometa (que casi rozó el Sol) Ikeya-Seki de 1965, y otros siete que tienen periodos de cerca de mil años. El astrónomo estadounidense Brian G. Marsden dedujo que el cometa de 1965 y el de 1882, incluso más brillante, se separaron de un cometa principal, posiblemente el de 1106. Tal vez este cometa y otros del grupo se separaran de un cometa gigantesco hace miles de años.

Cometas y lluvias de meteoros

Hay también una estrecha relación entre las órbitas de los cometas y las de las lluvias de meteoros. El astrónomo italiano Giovanni Virginio Schiaparelli demostró que la lluvia de meteoros Perseidas, que aparece en agosto, se mueve en la misma órbita que el Cometa III de 1862. De la misma forma la lluvia de meteoros Leónidas, que aparece en noviembre, estaba en la misma órbita que el Cometa I de 1866. Se ha sabido de otras lluvias diferentes relacionadas con las órbitas de los cometas y se supone que son restos diseminados por un cometa a lo largo de su órbita.

Origen de los cometas

En algún momento se creyó que los cometas procedían del espacio interestelar. Aunque no se ha aceptado del todo ninguna teoría detallada de su origen, muchos astrónomos creen que los cometas se originaron en los primeros días del Sistema Solar en su parte exterior, más fría, a partir de la materia planetaria residual. El astrónomo danés Jan Hendrik Oort ha formulado que una "nube de reserva" de material cometario se ha acumulado más allá de la órbita de Plutón, y que los efectos gravitatorios de las estrellas fugaces pueden enviar parte de este material en dirección al Sol, momento en el que se haría visible en forma de cometas.

Colisiones

Las personas supersticiosas han considerado durante mucho tiempo que los cometas presagiaban calamidades o acontecimientos importantes. La aparición de un cometa ha despertado incluso el temor de una colisión entre el cometa y la Tierra. Nuestro planeta, de hecho, ha pasado a través de colas de cometas ocasionales sin que esto haya producido efectos de consideración. La caída del núcleo de un cometa en una gran ciudad probablemente la destruiría, pero la posibilidad de que esto ocurra es muy pequeña. Sin embargo, algunos científicos sugieren que ha habido colisiones en el pasado que incluso pueden haber tenido un efecto climático en la extinción de los dinosaurios.
En 1992 el cometa Shoemaker-Levy 9 explotó en 21 fragmentos de gran tamaño a medida que entraba en el fuerte campo gravitatorio de Júpiter. Durante una semana, en julio de 1994, los fragmentos irrumpieron bruscamente en la densa atmósfera de Júpiter a velocidades de 210.000 km/h. En el impacto, la enorme cantidad de energía cinética de los fragmentos se convirtió en calor mediante explosiones masivas, algunas de ellas visibles como bolas de fuego mayores que la Tierra.
El cometa mas conocido es el Halley, cuyo desubridor fue el primero del que se predijo su vuelta, y desde entonces se llama así por el hombre que hizo este calculo, Halley. Las apariciones de este cometa son las que se remontan mas lejos en la historia.


METEOROS

Los meteoros son objetos que aparecen en el cielo como una ráfaga de luz. Estos, también suelen ser conocidos como "estrellas fugaces", por su parecido con las estrellas y la velocidad en la que pasan. A pesar de ese nombre, no son estrellas, sino pequeñas partículas materiales que arden en la atmósfera. De forma aislada se pueden producir meteoros brillantes, conocidos como bolas de fuego, que constan, generalmente, de una cabeza luminosa seguida de una estela de luz, como la de un cometa, que puede perdurar durante varios minutos; algunos, llamados bólidos, explotan con un sonido como el de un trueno. A veces tienen lugar, también de forma aislada y esporádica, meteoros más débiles, llamados estrellas fugaces. En ocasiones, sin embargo, se producen cientos o miles de dichos meteoros durante horas o días, y parece que proceden de un punto fijo. Se denominan lluvias de meteoros y se les da el nombre de la constelación en la que se supone tienen su punto de origen. Algunos aparecen anualmente en los mismos días de cada año y se denominan lluvias periódicas; otros aparecen con poca frecuencia y a intervalos variables. Los periodos de las lluvias de meteoros coinciden generalmente con los de ciertos cometas. La mayor parte de los meteoroides se desvanecen en la atmósfera y caen a la Tierra en forma de polvo; el resto de los meteoroides que alcanzan la superficie de la Tierra u otro planeta se llaman meteoritos.

Meteoritos


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