Reconstrucción esquemática de un encuentro de Solar Orbiter con la cola de gas iónico del cometa fragmentado C / 2019 Y4 (ATLAS). En el diagrama, las líneas identifican las líneas del campo magnético interplanetario en el viento solar; estos se envuelven alrededor del cometa y forman la típica cola magnética con orientación opuesta en los dos lados. Los datos de Solar Orbiter del magnetómetro MAG del Imperial College se muestran a lo largo de la trayectoria de la nave espacial a través de la estructura:las flechas indican la dirección del campo magnético, y la duración de su intensidad. El límite definido identificado entre la cola y el viento solar ambiental en el lado cubierto se indica mediante la línea discontinua magenta. Crédito:L. Matteini / Imperial College London
Un vuelo fortuito a través de la cola de un cometa desintegrado ha ofrecido a los científicos una oportunidad única para estudiar estas estructuras notables. en una nueva investigación presentada hoy en el Encuentro Nacional de Astronomía 2021.
El cometa ATLAS se fragmentó justo antes de su aproximación más cercana al Sol el año pasado, dejando su antigua cola arrastrándose por el espacio en forma de tenues nubes de polvo y partículas cargadas. La desintegración fue observada por el Telescopio Espacial Hubble en abril de 2020, pero más recientemente, la nave espacial de la ESA Solar Orbiter ha volado cerca de los restos de la cola en el curso de su misión en curso.
Este afortunado encuentro ha brindado a los investigadores una oportunidad única de investigar la estructura de una cola cometaria aislada. Usando mediciones combinadas de todos los instrumentos in situ de Solar Orbiter, los científicos han reconstruido el encuentro con la cola de ATLAS. El modelo resultante indica que el campo magnético interplanetario ambiental transportado por el viento solar 'cubre' el cometa, y rodea una región central de la cola con un campo magnético más débil.
Los cometas se caracterizan típicamente por dos colas separadas; una es la conocida cola de polvo brillante y curvada, el otro, típicamente más débil, es la cola de iones. La cola de iones se origina en la interacción entre el gas cometario y el viento solar circundante, el gas caliente de partículas cargadas que sopla constantemente desde el Sol e impregna todo el Sistema Solar.
Imagen del Telescopio Espacial Hubble del cometa C / 2019 Y4 (ATLAS), tomada el 20 de abril de 2020, proporcionando la vista más nítida hasta la fecha de la ruptura del núcleo sólido del cometa. La vista de ojo de águila del Hubble identifica hasta 30 fragmentos separados, y distingue piezas que tienen aproximadamente el tamaño de una casa. Antes de la ruptura todo el núcleo del cometa puede haber tenido la longitud de uno o dos campos de fútbol. El cometa estaba aproximadamente a 91 millones de millas (146 millones de kilómetros) de la Tierra cuando se tomó la imagen. Crédito:NASA / ESA / STScI / D. Jewitt (UCLA)
Cuando el viento solar interactúa con un obstáculo sólido, como un cometa, se cree que su campo magnético se dobla y "envuelve" a su alrededor. La presencia simultánea de campos magnéticos e iones cometarios liberados por la fusión del núcleo helado produce la característica segunda cola de iones, que puede extenderse a grandes distancias aguas abajo del núcleo del cometa.
Lorenzo Matteini, un físico solar en el Imperial College de Londres y líder del trabajo, dice que "este es un evento único, y una oportunidad emocionante para nosotros de estudiar la composición y estructura de las colas de los cometas con un detalle sin precedentes. Con suerte, con Parker Solar Probe y Solar Orbiter ahora orbitando el Sol más cerca que nunca, ¡estos eventos pueden volverse mucho más comunes en el futuro! "
Esta es la primera detección de cola de cometa que ocurre tan cerca del Sol, muy dentro de la órbita de Venus. También es uno de los pocos casos en los que los científicos han podido realizar mediciones directas de un cometa fragmentado. Se espera que los datos de este encuentro contribuyan en gran medida a nuestra comprensión de la interacción de los cometas con el viento solar y la estructura y formación de sus colas de iones.
