Ingenieros y científicos reunidos alrededor de una pantalla en una sala de operaciones en el Laboratorio de Investigación Naval en Washington, CORRIENTE CONTINUA., ansiosos por poner sus ojos en los primeros datos de la nave espacial STEREO de la NASA. Era enero de 2007, y los satélites gemelos STEREO, abreviatura de Observatorio de relaciones solares y terrestres, que se habían lanzado unos meses antes, abrían los ojos de sus instrumentos por primera vez. Primero:STEREO-B. La pantalla parpadeó pero en lugar del vasto campo de estrellas que esperaban, un blanco nacarado, una mancha de plumas, como el ala de un ángel, llenaba el marco. Durante unos minutos de pánico, Al astrofísico de la NRL Karl Battams le preocupaba que algo estuviera mal con el telescopio. Luego, se dio cuenta de que este objeto brillante no era un defecto, sino una aparición, y estas fueron las primeras imágenes de satélite del cometa McNaught. Más tarde ese día, STEREO-A devolvería observaciones similares.

Cometa C / 2006 P1, también conocido como cometa McNaught, llamado así por el astrónomo Robert McNaught, quien lo descubrió en agosto de 2006, fue uno de los cometas más brillantes visibles desde la Tierra en los últimos 50 años. A lo largo de enero de 2007, el cometa atravesó el cielo del hemisferio sur, tan brillante que era visible a simple vista incluso durante el día. McNaught pertenece a un grupo enrarecido de cometas, apodados los Grandes Cometas y conocidos por su brillo excepcional. Diferenciando a McNaught aún más de sus pares, sin embargo, era su cola altamente estructurada, compuesto por muchas bandas de polvo distintas llamadas estrías, o estrías, que se extendía a más de 100 millones de millas detrás del cometa, más larga que la distancia entre la Tierra y el Sol. Un mes despues, en febrero de 2007, una nave espacial de la ESA (Agencia Espacial Europea) y de la NASA llamada Ulysses se encontraría con la larga cola del cometa.

"McNaught fue un gran negocio cuando llegó porque era tan ridículamente brillante y hermoso en el cielo, ", Dijo Battams." Tenía estas estrías, dedos polvorientos que se extendían por una enorme extensión del cielo. Estructuralmente es uno de los cometas más hermosos que hemos visto en décadas ".

¿Cómo se rompió exactamente la cola de esta manera? los científicos no lo sabían. Recordó los informes de otro cometa histórico de hace mucho tiempo:el Gran Cometa de 1744, que se decía que se había desplegado dramáticamente en seis colas sobre el horizonte, un fenómeno que los astrónomos no pudieron explicar. Al desenredar el misterio de la cola de McNaught, Los científicos esperaban aprender algo nuevo sobre la naturaleza de los cometas y resolver dos misterios cósmicos en uno.

Una diferencia clave entre estudiar los cometas en 1744 y 2007 es, por supuesto, nuestra capacidad para hacerlo desde el espacio. Además del avistamiento fortuito de STEREO, otra misión, El SOHO de la ESA / NASA, el Observatorio Solar y Heliosférico, realizó observaciones regulares mientras McNaught volaba por el Sol. Los investigadores esperaban que estas imágenes pudieran contener sus respuestas.

Ahora, años después, Oliver Price, un doctorado en ciencias planetarias. estudiante en el Laboratorio de Ciencias Espaciales Mullard de University College London en el Reino Unido, ha desarrollado una nueva técnica de procesamiento de imágenes para extraer a través de la gran cantidad de datos. Los hallazgos de Price, resumidos en una publicación reciente Ícaro papel:ofrecen las primeras observaciones de la formación de estrías, y una revelación inesperada sobre el efecto del Sol sobre el polvo del cometa.

Los cometas son migajas cósmicas de gas congelado, roca y polvo que quedaron de la formación de nuestro sistema solar hace 4.600 millones de años, por lo que pueden contener pistas importantes sobre la historia temprana de nuestro sistema solar. Esas pistas están desbloqueadas como si saliera de una cápsula del tiempo, cada vez que la órbita elíptica de un cometa lo acerca al Sol. El calor intenso vaporiza los gases congelados y libera el polvo en su interior, que fluye detrás del cometa, formando dos colas distintas:una cola de iones transportada por el viento solar (el flujo constante de partículas cargadas del Sol) y una cola de polvo.

Comprender cómo se comporta el polvo en la cola, cómo se fragmenta y se agrupa, puede enseñar a los científicos mucho sobre procesos similares que convirtieron el polvo en asteroides. lunas e incluso planetas hace miles de millones de años. Apareciendo como uno de los cometas más grandes y con mayor complejidad estructural de la historia reciente, McNaught fue un tema particularmente bueno para este tipo de estudio. Su brillo y alta producción de polvo facilitaron mucho la resolución de la evolución de estructuras finas en su cola de polvo.

Price comenzó su estudio enfocándose en algo que los científicos no podían explicar. "Mi supervisor y yo notamos sucesos extraños en las imágenes de estas estrías, una interrupción en las líneas por lo demás limpias, ", dijo." Me propuse investigar qué pudo haber sucedido para crear este efecto extraño ".

La grieta parecía estar ubicada en la hoja de corriente heliosférica, un límite donde la orientación magnética, o polaridad, del viento solar electrificado cambia de dirección. Esto desconcertó a los científicos porque, si bien saben desde hace mucho tiempo que la cola de iones de un cometa se ve afectada por el viento solar, nunca antes habían visto las colas de polvo del impacto del viento solar.

El polvo en la cola de McNaught, aproximadamente del tamaño del humo de un cigarrillo, es demasiado denso, los científicos pensaron, para que el viento solar empuje. Por otra parte, minúsculo de una cola de iones, Los iones y electrones cargados eléctricamente navegan fácilmente a lo largo del viento solar. Pero era difícil saber exactamente qué estaba pasando con el polvo de McNaught, y donde, porque a aproximadamente 60 millas por segundo, el cometa entraba y salía rápidamente de la vista de STEREO y SOHO.

"Obtuvimos muy buenos conjuntos de datos con este cometa, pero eran de diferentes cámaras en diferentes naves espaciales, que están todos en diferentes lugares, ", Dijo Price." Estaba buscando una manera de unir todo para obtener una imagen completa de lo que está sucediendo en la cola ".

Su solución fue una novedosa técnica de procesamiento de imágenes que recopila todos los datos de diferentes naves espaciales utilizando una simulación de la cola. donde la ubicación de cada pequeña partícula de polvo está mapeada por las condiciones solares y características físicas como su tamaño y edad, o cuánto tiempo había pasado desde que se le escapó de la cabeza, o coma, del cometa. El resultado final es lo que Price denominó mapa temporal, qué capas de información de todas las imágenes tomadas en un momento dado, permitiéndole seguir los movimientos del polvo.

Los mapas temporales significaban que Price podía observar cómo se formaban las estrías a lo largo del tiempo. Sus videos, que cubren el lapso de dos semanas, son los primeros en rastrear la formación y evolución de estas estructuras, mostrando cómo los fragmentos de polvo caen de la cabeza del cometa y colapsan en largas estrías.

Pero los investigadores estaban más emocionados al descubrir que los mapas de Price facilitaron la explicación del extraño efecto que llamó su atención sobre los datos en primer lugar. En efecto, la hoja actual fue la culpable de las interrupciones en la cola de polvo, rompiendo cada estría es suave, líneas distintas. Durante los dos días que tomó la longitud total del cometa para atravesar la hoja actual, cada vez que el polvo se encuentra con las cambiantes condiciones magnéticas allí, fue sacado de su posición, como si cruzara algún bache de velocidad cósmico.

"Es como si las plumas de la estría se erizaran cuando cruza la hoja actual, "Geraint Jones, científico planetario del University College de Londres, dijo:" Si imaginas un ala con muchas plumas, como el ala cruza la sábana, los extremos más claros de las plumas se deforman. Para nosotros, esto es una fuerte evidencia de que el polvo está cargado eléctricamente, y que el viento solar está afectando el movimiento de ese polvo ".

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que el viento solar afecta al polvo cargado; misiones como Galileo Cassini, y Ulises observó cómo se movía polvo cargado eléctricamente a través del espacio cerca de Júpiter y Saturno. Pero fue una sorpresa para ellos ver que el viento solar afectaba granos de polvo más grandes como los de la cola de McNaught, unas 100 veces más grandes que el polvo que se ve expulsado alrededor de Júpiter y Saturno, porque son mucho más pesados ​​para que el viento solar los empuje. alrededor.

Con este estudio, los científicos obtienen nuevos conocimientos sobre misterios de larga data. El trabajo arroja luz sobre la naturaleza de las colas de cometas estriadas del pasado y proporciona una lente crucial para estudiar otros cometas en el futuro. Pero también abre una nueva línea de preguntas:¿Qué papel tuvo el Sol en la formación y la historia temprana de nuestro sistema solar?

"Ahora que vemos que el viento solar cambió la posición de los granos de polvo en la cola de McNaught, podemos preguntar:¿Podría haber sido el caso de que al principio de la historia del sistema solar, ¿El viento solar también jugó un papel en la organización del polvo antiguo? ”, dijo Jones.