El cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, descubierto en 1969 por Klim Churyumov y Svetlana Gerasimenko, pertenece a la familia de cometas de Júpiter. Su estudio ha sido clave para comprender los procesos de formación del Sistema Solar y la evolución de los cuerpos menores. La misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) proporcionó datos sin precedentes sobre su estructura, composición y dinámica orbital.
Los cometas son objetos primitivos que actúan como cápsulas del tiempo, preservando material inalterado desde la formación del Sistema Solar. Estudiar sus características ofrece información sobre la distribución de elementos y compuestos que dieron origen a los planetas y la química prebiótica.
Características del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko
67P describe una órbita elíptica con un semieje mayor de 3.46 UA, un perihelio de 1.24 UA y un afelio de 5.68 UA. Su período orbital de 6.45 años lo clasifica como un cometa de período corto, influenciado gravitacionalmente por Júpiter. Su inclinación orbital de 7.04° respecto a la eclíptica y su excentricidad de 0.64 indican una trayectoria variable debido a interacciones con planetas gigantes.
El núcleo tiene una morfología bilobulada con dimensiones de 4.3 × 4.1 × 2.6 km y una masa de 1 × 10¹³ kg. Su densidad media de 532 kg/m³ sugiere una estructura porosa con un alto porcentaje de vacíos. La baja reflectividad superficial (≈ 0.06) indica una composición rica en compuestos orgánicos y silicatos oscuros.
Además, el cometa exhibe variaciones en su periodo de rotación, lo que sugiere que las fuerzas de eyección de material durante su paso cercano al Sol alteran su dinámica rotacional. Durante la aproximación de Rosetta en 2014, el periodo de rotación del cometa disminuyó de 12.4 a 12.0 horas, evidenciando la influencia de la actividad cometaria en su estabilidad rotacional.
Composición Química y Mineralógica
Los datos espectroscópicos de Rosetta muestran que el cometa contiene hielos de agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono, junto con materiales refractarios y compuestos orgánicos complejos. Se detectaron formaldehído (H₂CO), ácido cianhídrico (HCN), metanol (CH₃OH) y glicina (NH₂CH₂COOH), compuestos que podrían haber contribuido a la química prebiótica en el Sistema Solar primitivo.
Además, las mediciones de isotopos de hidrógeno indican que el agua en 67P es significativamente diferente de la terrestre, con una relación deuterio/hidrógeno tres veces mayor que la de los océanos terrestres. Esto respalda la teoría de que los cometas no fueron la principal fuente de agua en la Tierra primitiva.
La superficie está recubierta por una capa de material deshidratado, con silicatos amorfos, piroxenos y sulfuros metálicos. Estudios infrarrojos revelaron la presencia de fósforo en estado sólido, un elemento clave en la bioquímica terrestre.
Morfología y Geología Superficial
El análisis topográfico de 67P permitió identificar regiones con características geológicas diversas, incluyendo acantilados, fracturas y acumulaciones de regolito. La región Imhotep presenta terrenos lisos con depósitos de polvo cometario. Se han documentado fracturas tectónicas causadas por la sublimación del hielo subsuperficial, así como depresiones circulares formadas por eventos criovolcánicos.
La morfología bilobulada del cometa sugiere que se originó por la fusión de dos cuerpos independientes en la fase temprana del Sistema Solar. Esta hipótesis se basa en variaciones de composición entre los lóbulos y diferencias en la textura superficial observadas en imágenes de alta resolución.
Se han identificado zonas con signos de erosión diferencial, donde el regolito muestra cambios en la composición de partículas eólicas transportadas por la actividad cometaria. También se han detectado colapsos de material superficial, probablemente debidos a la evaporación de hielos internos.
Simulación de la actividad en la superficie del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko
Actividad Cometaria y Dinámica de Sublimación
La actividad de 67P está impulsada por la sublimación de volátiles a medida que se acerca al Sol. Los datos de Rosetta muestran que la eyección de gas y polvo es anisotrópica y depende de la insolación en distintas regiones del núcleo. La producción máxima de agua alcanzó 1.2 × 10²⁸ moléculas por segundo cerca del perihelio, con una relación directa entre la actividad y la estructura de la superficie.
La actividad del cometa está modulada por la orientación de su eje de rotación y la variabilidad térmica de su regolito, que tiene una conductividad extremadamente baja. Esto provoca calentamientos superficiales localizados y cambios bruscos en la tasa de sublimación.
Se han observado chorros de material expulsados desde fracturas, indicando que la sublimación interna genera presión suficiente para abrir grietas en la superficie. Esta actividad se intensifica a medida que el cometa se acerca al perihelio.
Campo Magnético y Propiedades Electromagnéticas
Las mediciones del magnetómetro ROMAP, a bordo del módulo Philae, descartaron la existencia de un campo magnético global en el núcleo del cometa, lo que indica que los materiales que lo componen no adquirieron magnetización en la nebulosa protosolar.
No obstante, la interacción con el viento solar genera una magnetosfera inducida, con variaciones en la densidad del plasma y en la estructura de la cola de iones. Se detectaron oscilaciones en la onda de Alfvén con frecuencias de 40 mHz, producto de la interacción entre la atmósfera cometaria y el campo magnético interplanetario.
Fuentes consultadas
- Bibring, J. P., et al. (2015). «Philae’s first days on the comet: observations and preliminary results.» Science, 349(6247), aaa1044. https://doi.org/10.1126/science.aaa1044
- Gulkis, S., et al. (2015). «Subsurface properties and early activity of comet 67P/Churyumov–Gerasimenko.» Science, 347(6220), aaa0709. https://doi.org/10.1126/science.aaa0709
- Keller, H. U., et al. (2015). «The global structure, composition, and dynamics of comet 67P/Churyumov–Gerasimenko.» Astronomy & Astrophysics, 583, A34. https://doi.org/10.1051/0004-6361/201525964
- Taylor, M. G. G. T., et al. (2017). «The Rosetta mission: Exploring the origin of cometary material.» Philosophical Transactions of the Royal Society A, 375(2097), 20160262. https://doi.org/10.1098/rsta.2016.0262