Un estudio en el ultravioleta revela sorpresas en la coma del cometa

Rosetta ha descubierto que cerca del núcleo del cometa  67P/Churyumov–Gerasimenko se produce la rotura de las moléculas de agua y de dióxido de carbono de su atmósfera, o coma. Créditos: Nave: ESA/ATG medialab; cometa, izquierda: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; cometa, arriba derecha: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0; datos: Feldman et al (2015).

El estudio continuado de Rosetta del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko ha puesto de manifiesto un proceso inesperado que provoca la rotura rápida de las moléculas de dióxido de carbono y agua que escapan de la superficie del cometa.

Un instrumento de la nave Rosetta, el espectrógrafo Alice, proporcionado por la NASA, ha estado examinando la composición química de la atmósfera del cometa, o coma, a longitudes de onda del ultravioleta lejano. A estas longitudes de onda Alice permite a los científicos detectar algunos de los elementos más abundantes del Universo como hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno. El espectrógrafo separa la luz del cometa en los distintos colores que la componen - su espectro- a partir del cual los científicos pueden identificar la composición química de los gases de la coma.


Observando los penachos de agua y del gas de dióxido de carbono emitidos desde la superficie del cometa a causa del calentamiento producido por el Sol, los investigadores han descubierto que las moléculas parecen romperse en un proceso de dos pasos. Primero, un fotón ultravioleta del Sol golpea una molécula de agua en la coma del cometa y la ioniza, expulsando un electrón de alta energía. Este electrón golpea otra molécula de agua en la coma, rompiéndola en dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, transfiriéndoles energía. Estos átomos emiten entonces luz ultravioleta que es detectada en longitudes de onda características por Alice. Análogamente, es el impacto de un electrón contra una molécula de dióxido de carbono lo que hace que se rompa en átomos y se observen emisiones del carbono.

"El análisis de las intensidades relativas de las emisiones atómicas observadas nos permite determinar que estamos observando directamente las moléculas 'progenitoras' que están siendo rotas por electrones cerca (aproximadamente a 1 kilómetro) del núcleo del cometa donde se producen", afirma Paul Feldman, primer firmante del artículo científico. "Observando la emisión de los átomos de hidrógeno y oxígeno rotos en las moléculas de agua podemos de hecho estudiar la estructura y posición de los penachos de agua de la superficie del cometa", añade el coautor Joel Parker.http://observatori.uv.es/