Por Arturo Gallegos GarcíaProbablemente, de las pocas cosas buenas y bonitas del pinche año 2020 fue la visita del cometa C/2020 F3, detectado por el telescopio NEOWISE, el cual pudo ser visto a ojo limpio. Y es que los cometas son una parte intrínseca de nuestro Sistema Solar1, no sólo por su belleza cuando se acercan al Sol, sino porque son piezas del rompecabezas de la formación de nuestro sistema y hasta de nosotros mismos.
Milenios pasaron para que los astrónomos indios Varāhamihira y Bhaṭṭotpala, así como los pesos pesados occidentales, Aristóteles, Tycho Brahe, Galileo y Newton, le tendieran la cama del saber al científico más «cometoso» de todos.
Han pasado casi 76 años
En 1705, Edmund Halley, después de examinar 23 apariciones de cometas entre los años 1337 y 1698 y aplicando las recién publicadas leyes de gravitación universal en Principia Mathematica (1687) de Newton, determinó que tres de esos periodos orbitales correspondían al mismo cometa que, además, regresaría en el año 1659. Lamentablemente, Edmund no vio a su bebé llegar, pero se confirmó la periodicidad del cometa 1P/Halley, iniciando así la cacería de cometas.
No obstante, una cosa es saber cuándo llegará dicho cuerpo celeste y otra es determinar su composición. Fue hasta 1950 que Fred Lawrence Whipple propuso que los cometas no eran rocas gigantes como los asteroides, sino más bien una combinación de roca, hielos y polvo de distinta índole. O como él les llamó: «sucias bolas de nieve».
Me presento…
Los cometas están hechos de una larga lista de compuestos orgánicos congelados, ya que éstos provienen de las regiones más lejanas del sistema: el cinturón de Kuiper —más allá de la órbita de Neptuno— e incluso hasta la nube de Oort, el límite de nuestro rancho solar. Ahora bien, un cometa tiene tres partes importantes: el núcleo,
la coma y la cola —la que más reconocemos, sin albur.
El núcleo del cometa, aparentemente, es una roca pequeña —en promedio, no más de 30 km de diámetro—, común y corriente. No obstante, tanto en la superficie como por debajo, se encuentran congelados múltiples compuestos, desde agua hasta cianuro de hidrógeno, etano, etanol, formaldehído y metanol. Más aún, la misión espacial Stardust de la nasa confirmó, en 2007, la presencia de glicina, un aminoácido, tipo de molécula base para la formación de macromoléculas como, efectivamente, ¡el ADN y el ARN!
¡Bríndenme un poco de su energía!
Una vez que el núcleo comienza a acercarse más al Sol, un poco antes de la órbita de Marte, la radiación y el viento solar empiezan a sublimar los compuestos sólidos antes mencionados. En otras palabras, dichos hielos pasan directamente al estado gaseoso formando una ligera atmósfera. Esto es la coma, la cual puede extenderse hasta tener el mismo diámetro que Júpiter2, pero decreciendo conforme más se acerque a la estrella.
Como se sigue energizando la coma, los gases empiezan a ionizarse, por lo que ahora se transforman al estado de plasma. Por si esto no fuera suficiente, la presencia de los iones hace que se induzca una pequeña magnetósfera, la cual provoca que se desvíen los rayos y energía del Sol, provocando la aparición de la cola del cometa, que puede llegar a tener hasta 4 unidades astronómicas de largo3.
No una ni dos, sino hasta tres
Pues no sólo los iones forman una cola en dirección paralelamente opuesta al Sol —tipo I—; el polvo, que continúa desprendiéndose del núcleo, hace una segunda cola —tipo II—, menos luminosa pero ligeramente curveada. Los comportamientos de ambas colas van de acuerdo al efecto del viento solar, donde el gas ionizado es más susceptible.
Justo así —en parte— se comprobó la existencia del viento solar, gracias a un tercer tipo de cola de cometa, que no es más que una ilusión óptica terrestre. Una anticola es la que veríamos apuntando en dirección al Sol, como si fuera la punta de una flecha, pero no es más que partículas grandes de polvo que no son afectadas por la presión de radiación. El récord de la cola más larga la tiene el cometa C/1996 B2 Hyakutake, que midió, aproximadamente, 570 millones de km.
¿A dónde y por qué tanta prisa?
El comportamiento orbital de los cometas es muy diferente al de los planetas e incluso al de los asteroides. Para hacerse una idea: las órbitas planetarias son casi circulares, con una excentricidad prácticamente de cero y fijadas en el mismo plano eclíptico. Los cometas, por su parte, generalmente tienen órbitas elípticas e incluso llegan a ser parabólicas e hiperbólicas —de excentricidades iguales a 0.5, 1 y mayores a 1, respectivamente—, de mayor inclinación, superando incluso los 90° y además afectadas por otros cuerpos celestes.
Para ello se clasifican en dos categorías: los de periodo corto y los de periodo largo. Los primeros, también llamados «periódicos», se subdividen en cometas tipo Encke, en cometas de la familia de Júpiter y en cometas tipo Halley. La primera subdivisión consta de 27 cometas con un periodo orbital menor a diez años, el cual es afectado por los planetas internos —Mercurio, Venus, Tierra y Marte.
Como si no tuviera suficiente, Júpiter arrea las órbitas de 691 cometas, con periodos orbitales menores a 20 años y con inclinaciones de hasta 30°. En cambio, los 91 cometas tipo Halley son aquellos que tardan de 20 a 200 años en darle la vuelta al Sol, rebasando un poco la órbita de Neptuno, por lo que son susceptibles a las fuerzas gravitatorias de Saturno, Urano y el dios de los mares.
Tiene retardo, joven
Los cometas de periodo largo son un caso especial. Primero, superan los 200 años, recorriendo órbitas más parabólicas que elípticas, como los cometas C/1975 V1 West y C/1999 F1 Catalina, ya que tardarán aproximadamente 6 millones de años en volver a dar una vuelta al Sol. Sin embargo, las órbitas de periodos que superan los miles de años son muy inestables, ya que incluso pueden ser afectados por estrellas «cercanas» a las afueras del sistema.
Ahora bien, cuando hablamos de hipérbolas —no hipérboles—, ya no podríamos referirnos a una órbita, sino a una trayectoria. Lo anterior se debe a que el cometa alcanzó una velocidad mayor a la fuerza de gravedad del Sol, la cual pudo haber sido provocada por la interacción con Júpiter u otros planetas. Eso sucedió con el cometa C/1980 E1 Bowell, que rozó al gigante gaseoso y éste le aumentó la excentricidad a 1.057, liberándolo del sistema como a Willy de SeaWorld.
Por si fuera poco, estos cometas hiperbólicos no son originarios de nuestra vecindad, como los cometas 1I/’Oumuamua y 2I/Borisov, los primeros en ser catalogados como cometas interestelares. El primero fue descubierto en 2017, aunque no demostró una coma, mientras que el segundo brilló con una cola de 14 veces el tamaño de la Tierra.
Más postales
Una característica especial para los cometas es el rango de Gran cometa, por el simple hecho de brillar mucho y por varios días. Esto depende de qué tan cerca pase el cometa de nuestro planeta, así como de cuánto material de su núcleo volatilice. Por ejemplo, el cometa Halley ha sido varias veces un Gran cometa, mas no siempre; lo mismo pasó con el Gran cometa de César —C/-43 K1—, el cual brilló durante una semana entera, tiempo después del asesinato del dictador romano Julio César.
Por último, los nombres oficiales de los cometas han cambiado. Así como conocemos al cometa Hale-Bopp, su nombre completo es C/1995 O1 Hale-Bopp: «C» por su órbita casi parabólica, «/1995» por el año de su descubrimiento, «O» porque se descubrió en la primera mitad del mes de octubre en inglés —October—, «1» porque fue el primero de ese sistema en ser descubierto y «Hale-Bopp» por los apellidos de sus descubridores… Mejor apreciémoslos de lejitos.
Arturo Gallegos García, a estas alturas, debería de ser astroquímico y, pa’ colmo, no pudo ver el cometa NEOWISE. En fin, la hipotenusa…______________________________
- v. «El Sistema Solar v. 2.1.0», en Algarabía 151 (abril 2017), p. 22-29
- v. «La “pequeña” familia jupiteriana», en Algarabía 170 (noviembre 2018), pp. 22-31
- Una unidad astronómica —ua— equivale a la distancia del centro del Sol al centro de la Tierra, igual a 149 597 870.7 km
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