Los cometas que se rompen en dos y vuelven a juntarse

Hay cosas que se rompen en casa cuyos pedazos nos gustaría juntar con la misma facilidad (¡y sin pegamento!). Investigadores de la Universidad de Purdue y la de Colorado Boulder indican que los cuerpos de algunos cometas periódicos, objetos que orbitan el Sol en menos de 200 años, pueden dividirse regularmente en dos y luego volverse a reunir en el camino. De hecho, esto puede ser un proceso de repetición fundamental para la evolución de la roca, según el estudio, que se ha publicado esta semana en la revista Nature.

El equipo, dirigido por el estudiante postdoctoral de Purdue Masatoshi Hirabayashi y el profesor Daniel Scheeres, de Colorado, estudió varios cometas, principalmente uno muy famoso con forma de pato de goma conocido como 67P / Churyumov-Gerasimenko (67P), el que estudia la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) y el único en cuya superficie ha aterrizado un artefacto creado por el hombre.

Las imágenes de 67P muestran dos grietas, cada una casi tan grande como un campo de fútbol, en el cuello de la roca que conecta sus dos lóbulos más grandes.

Con el fin de reconstruir el pasado de la vida de 67P, el equipo utilizó modelos numéricos en los que la velocidad de giro pasaba de un rotación cada doce horas a una cada 7 ó 9 horas. Los modelos mostraron que el giro más rápido daría lugar a más estrés y a la formación de dos grietas similares en el cuello de 67P en el mismo lugar.

«Nuestro análisis de giro predijo exactamente dónde se formarían estas grietas», dice Scheeres, del departamento de Ciencias de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Colorado. «Ahora tenemos una nueva comprensión de cómo algunos cometas pueden evolucionar con el tiempo».

Tirón gravitatorio

Hay varios factores que pueden causar que los núcleos de los cometas giren más rápido. Durante los sobrevuelos del Sol o de Júpiter, por ejemplo, los cometas periódicos como 67P pueden recibir el tirón de la gravedad, haciendo que giren más o menos rápido. También pueden ser afectados por la «desgasificación», cuando los compuestos helados como el dióxido de carbono y el amoníaco pasan directamente de un estado congelado al estado gaseoso y son expulsados fuera de la superficie.

Los modelos dirigidos por el equipo mostraron que si el giro de 67P se incrementa a uno cada menos de siete horas, la cabeza se desprenderá, ¿qué pasa entonces? «La cabeza y el cuerpo no van a ser capaces de escapar una de la otra», dice Scheeres. «Comenzarán orbitando entre sí, y en semanas, días o incluso horas, se reunirán de nuevo durante una colisión lenta, creando una nueva configuración del núcleo de un cometa». Este patrón podría continuar durante toda su vida, apunta el investigador.

Los cometas con el cuerpo dividido en dos pueden llegar a ser bastante comunes. De los siete cometas que han sido fotografiados en alta resolución por los astrónomos, cinco de ellos - incluyendo P67 y el Halley - tienen dos lóbulos. Todos ellos son similares en sus relaciones de volumen entre cada lóbulo, lo que significa que probablemente tienen los mismos ciclos de ruptura y reunión que 67P.

Descubierto en 1969 y visitado por la nave espacial Rosetta en 2014, 67P mide alrededor de 2,5 millas y orbita alrededor del Sol cada 6,5 años. El equipo demostró que la velocidad de rotación del cometa puede cambiar de forma caótica, impulsada por eventos de desgasificación y cambios de su órbita debidos a los sobrevuelos de Júpiter.

Para mostrar cómo esta interacción cometa-sol afectó a la evolución pasada del periodo de rotación de 67P, los investigadores modelaron numéricamente mil «clones» del cometa bajo distintas condiciones que se remontan a 5.000 años, el tiempo de vida aproximado de un «cometa de la familia de Júpiter» como 67P, cuya órbita se ve afectada por la gravedad no sólo del Sol, sino también del gigante gaseoso Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar.