Cometas

Los cometas son pequeños objetos helados que forman parte del sistema solar y están compuestos por hielo, polvo, gas y una corteza de rocas. Los cometas orbitan alrededor del Sol a través de una trayectoria muy excéntrica.

Cuando un cometa se acerca al Sol se calienta y comienza a liberar gases en un proceso llamado gasificación. Este proceso genera una atmósfera llamada coma, y en ocasiones también se forma una cola. Esto se debe a los efectos de la radiación solar y el viento solar, que calienta el núcleo del cometa.

El cometa Hyakutake
El cometa Hyakutake. Foto realizada el año 1996 desde el observatorio de Neumünster (Alemania). Crédito de imagen: Franz Haar.

Los cometas se distinguen de los asteroides por la presencia de la atmósfera que rodea el núcleo de roca y hielo. No obstante, los cometas que han pasado cerca del Sol muchas veces han perdido casi todos sus componentes volátiles y pierden su atmósfera, llegando a parecerse a los asteroides.

Características de los cometas

Los cometas tienen tres partes principales:

  • El núcleo
  • La coma (su atmósfera)
  • Las colas
La estructura de los cometas
Esquema de la estructura de los cometas.

El núcleo

El núcleo es la estructura sólida de los cometas, se encuentra en el centro y está compuesto por una mezcla de roca, polvo y hielo, además de dióxido de carbono, amoníaco, metano, hierro y magnesio. Debido a que los cometas se encuentran casi siempre alejados del Sol, estas sustancias se encuentran congeladas. Es por esta razón que se dice que los cometas son «bolas de hielo sucio».

El núcleo puede medir de unos pocos centenares de metros hasta decenas de kilómetros. La mayor parte de la masa de un cometa se encuentra en el núcleo. La superficie del núcleo es seca, polvorienta y rocosa, lo que sugiere que el hielo está oculto debajo de una corteza superficial de varios metros de espesor.

La coma

La coma es una atmósfera enorme y extremadamente delgada alrededor de los cometas que se forma cuando se acercan al Sol. Debido al acercamiento al Sol, su temperatura sube gradualmente y se liberan corrientes de polvo y gas que forman esta nube de polvo que cubre el núcleo. La coma también se conoce como «cabellera».

Generalmente, la coma se forma cuando los cometas se encuentran a una distancia de 6 UA con respecto al Sol. La coma puede llegar a medir hasta 15 veces el diámetro de la Tierra. De hecho, el cometa 17P/Holmes llegó a tener una coma de polvo más grande que el Sol, en octubre del año 2007.

Las colas

En la medida que los cometas se acercan al Sol, la radiación solar provoca que los materiales volátiles del núcleo del cometa se evaporicen y salgan a la superficie. Las corrientes de gas y polvo forman cada una su propia cola, apuntando en direcciones ligeramente diferentes debido a las diferencias de su composición.

Además, cuanto más cerca está un cometa del Sol, más largas son sus colas. Y lo mismo sucede a la inversa: cuando los cometas se alejan del Sol, las colas se van haciendo cada vez más pequeñas hasta desaparecer por la falta de radiación solar. Debido a la volatilidad de los componentes de los cometas, cada vez que pasan cerca del Sol pierden una parte de su masa.

1. La cola de gas

La cola de gas es de un color azulado y es totalmente paralela a la dirección de la radiación solar. Esta cola está formada por moléculas gaseosas de la coma, que son barridas con fuerza, a la vez que son ionizadas por el viento solar. Cuando el monóxido de carbono está cargado eléctricamente, emite una luz azul, que confiere el color a la cola de gas. Esta cola es la más visible.

2. La cola de polvo

La cola de polvo tiene un color entre blanco y amarillo, y forma una trayectoria oblicua. Esta cola está formada por pequeñas partículas de polvo. Las partículas de polvo también son barridas por el viento solar, pero van formando una trayectoria oblicua debido a la inercia. El color amarillo lo causa la reflexión de la luz solar.

Órbita y origen de los cometas

Las órbitas de los cometas suelen ser elípticas (la mayoría de ellas), pero también pueden ser parabólicas o hiperbólicas, dependiendo del trazado que dibujan a lo largo de su viaje. También son unas órbitas muy excéntricas, con un período orbital que puede variar desde unos pocos años hasta millones de años.

Si su período orbital es inferior a los 200 años se les conoce como cometas de período corto y se originan en el cinturón de Kuiper. En cambio, si su período orbital es mayor a los 200 años se les denomina cometas de período largo; estos cometas se originan en la nube de Oort, situada en el límite exterior del sistema solar, aproximadamente a un año luz de distancia del Sol.

El período de tiempo que tarda un cometa en dar una vuelta al Sol recibe el nombre de período cometario. Por ejemplo, el cometa Halley realiza una vuelta al Sol cada 76 años, y pasa el 98% del tiempo de su vida en las remotas y gélidas regiones situadas en los confines del sistema solar.

El cometa Halley
El cometa Halley. Foto realizada el año 1986. Crédito de imagen: NASA.

Cuando un cometa se alejado de la nube de Oort, su viaje hacia el Sol puede durar millones de años. Algunos pueden limitarse a viajar hacia las proximidades del Sol, antes de abandonar completamente nuestro sistema solar para no regresar jamás.

El período y la órbita de los cometas pueden ser alterados por la atracción gravitacional que ejercen los planetas.

El descubrimiento de los cometas

El cometa Halley es uno de los cometas más famosos, ya que reaparece cada 76 años tras su largo viaje por el espacio. Debido a su larga y reluciente cola que surca la oscuridad del cielo nocturno, el cometa Halley ya fue observado por los antiguos antes de que se conociese su verdadera naturaleza.

Los primeros avistamientos del cometa Halley se remontan al año 2467 aC, pero el primer registro de observación lo realizaron los chinos en el 240 AC. Desde entonces, el cometa Halley ha reaparecido 29 veces, por lo que su composición química ha sufrido pocas variaciones desde las primeras fases de la vida del sistema solar.

El astrónomo británico Edmond Halley (1656-1742) fue el primero en calcular la órbita del cometa que lleva su nombre. Halley comenzó su tarea en 1682 basándose en un elenco de cometas observados a partir de 1337 y en el estudio de la gravedad desarrollado poco antes por Isaac Newton.

Halley advirtió que los detalles del cometa visible en 1682 correspondían a los observados en el cometa aparecido en 1607 y 1531. Convencido de que se trataba del mismo objeto, Halley empleó muchos años en calcular su órbita y en predecir que el cometa reaparecería en 1758.

Tristemente, Edmond Halley no vivió lo bastante para ver confirmada su teoría, pero la historia le dio la razón, ya que el cometa Halley reapareció el 25 de diciembre de 1758, cuando el astrónomo alemán Johann Palitzzsch localizó el cometa exactamente donde había predicho Edmond Halley.

El final de los cometas

Muchos cometas periódicos “morirán” por el agotamiento de sus materiales volátiles hasta terminar con la apariencia de simples asteroides. La última vez que Halley se acercó a la Tierra, dispersó al espacio unos 300 millones de toneladas de materia. El proceso se repetirá una y otra vez, y el cometa será cada vez más difícil de observar.

Algunos cometas serán expulsados del sistema solar, debido a su alta velocidad. Estos cometas son conocidos como cometas no periódicos y jamás regresarán. Normalmente son expulsados de nuestro sistema solar debido a la perturbación provocada por otro objeto, como un planeta.

Los cometas también pueden chocar contra otros objetos del sistema solar. Las colisiones entre cometas y planetas o satélites fueron mucho más habituales durante la formación del sistema solar. De hecho, algunos cráteres de la Luna podrían haber sido provocados por cometas. De la misma forma, muchos cometas y asteroides impactaron contra la Tierra hace unos 4.000 millones de años.

Un ejemplo de colisión reciente entre un cometa y un planeta es del cometa Shoemaker-Levy 9, que estuvo orbitando alrededor de Júpiter durante unos años, se fragmentó en 20 porciones más pequeñas que finalmente chocaron de forma gradual contra la superficie del planeta más grande del sistema solar.

El cometa Shoemaker-Levy 9
El cometa Shoemaker-Levy 9. Foto tomada por el Telescopio Espacial Hubble (HST) el 17 de mayo de 1994. Crédito de imagen: NASA, ESA, H. Weaver y E. Smith (STScI).

Los cometas también pueden morir por el proceso de dispersión, tal y como sucedió con el cometa 73P/Schwassmann-Wachmann 3 en el año 1995. La dispersión o desintegración de un cometa es provocada por las fuerzas gravitatorias del Sol o un planeta grande, causando una explosión de material volátil del cometa.