Cometa Hyakutake - Comet Hyakutake
 El cometa en la noche en que se acercó más a la Tierra el 25 de marzo de 1996
| |
| Descubrimiento | |
|---|---|
| Descubierto por | Yuji Hyakutake |
| Fecha de descubrimiento | 31 de enero de 1996 |
| Designaciones | |
| Gran cometa de 1996 | |
| Características orbitales | |
| Época 2450400.5 | |
| Afelio | ~ 1320 AU (entrante) ~ 3500 AU (saliente) |
| Perihelio | 0,2301987 AU |
| 1700 AU (salida) | |
| Excentricidad | 0,9998946 |
| ~ 17.000 años (entrante) ~ 72.000 (saliente) |
|
| Inclinación | 124.92246 ° |
| 188.05766 ° | |
| 130.17218 ° | |
| Características físicas | |
| Dimensiones | 4,2 km (2,6 millas) |
Período de rotación sidérea
|
6 horas |
El cometa Hyakutake ( pronunciación japonesa: [çakɯ̥take] , formalmente designado C / 1996 B2 ) es un cometa , descubierto el 31 de enero de 1996, que pasó muy cerca de la Tierra en marzo de ese año. Fue apodado El Gran Cometa de 1996 ; su paso cerca de la Tierra fue uno de los acercamientos cometarios más cercanos de los 200 años anteriores. Hyakutake apareció muy brillante en el cielo nocturno y fue ampliamente visto en todo el mundo. El cometa eclipsó temporalmente al muy esperado cometa Hale-Bopp , que se acercaba al interior del Sistema Solar en ese momento.
Las observaciones científicas del cometa llevaron a varios descubrimientos. Lo más sorprendente para los científicos de los cometas fue el primer descubrimiento de la emisión de rayos X de un cometa, que se cree que fue causada por partículas ionizadas del viento solar que interactúan con átomos neutros en la coma del cometa. La nave espacial Ulysses cruzó inesperadamente la cola del cometa a una distancia de más de 500 millones de km (3,3 AU; 310 millones de millas) del núcleo , lo que demuestra que Hyakutake tenía la cola más larga conocida para un cometa.
Hyakutake es un cometa de largo período . Antes de su paso más reciente por el Sistema Solar, su período orbital era de unos 17.000 años, pero la perturbación gravitacional de los planetas gigantes ha aumentado este período a 70.000 años.
Descubrimiento
El cometa fue descubierto el 30 de enero de 1996 por Yuji Hyakutake , un astrónomo aficionado del sur de Japón. Había estado buscando cometas durante años y se había mudado a la prefectura de Kagoshima en parte por los cielos oscuros de las zonas rurales cercanas. Estaba usando un poderoso conjunto de binoculares con lentes de objetivo de 150 mm (6 pulgadas) para escanear los cielos la noche del descubrimiento.
Este cometa fue en realidad el segundo cometa Hyakutake; Hyakutake había descubierto el cometa C / 1995 Y1 varias semanas antes. Mientras volvía a observar su primer cometa (que nunca se hizo visible a simple vista ) y el parche de cielo circundante, Hyakutake se sorprendió al encontrar otro cometa en casi la misma posición que había estado el primero. Sin creer en un segundo descubrimiento tan poco después del primero, Hyakutake informó de su observación al Observatorio Astronómico Nacional de Japón a la mañana siguiente. Más tarde ese día, el descubrimiento fue confirmado por observaciones independientes.
En el momento de su descubrimiento, el cometa brillaba con una magnitud de 11,0 y tenía una coma de aproximadamente 2,5 minutos de arco de ancho. Estaba aproximadamente a 2 unidades astronómicas (AU) del Sol . Más tarde, se encontró una imagen de pre-recuperación del cometa en una fotografía tomada el 1 de enero, cuando el cometa estaba a unas 2,4 AU del Sol y tenía una magnitud de 13,3.
Orbita
Cuando se hicieron los primeros cálculos de la órbita del cometa , los científicos se dieron cuenta de que iba a pasar a solo 0,1 AU de la Tierra el 25 de marzo. Solo cuatro cometas del siglo anterior se habían acercado. El cometa Hale-Bopp ya se estaba discutiendo como un posible " gran cometa "; la comunidad astronómica finalmente se dio cuenta de que Hyakutake también podría volverse espectacular debido a su acercamiento cercano.
Además, la órbita del cometa Hyakutake significaba que había estado por última vez en el Sistema Solar interior aproximadamente 17.000 años antes. Debido a que probablemente había pasado cerca del Sol varias veces antes, la aproximación en 1996 no sería una llegada inaugural de la nube de Oort , un lugar de donde provienen los cometas con períodos orbitales de millones de años. Los cometas que ingresan al Sistema Solar interior por primera vez pueden brillar rápidamente antes de desvanecerse a medida que se acercan al Sol, debido a que se evapora una capa de material altamente volátil. Este fue el caso del cometa Kohoutek en 1973; Inicialmente se promocionó como potencialmente espectacular, pero solo parecía moderadamente brillante. Los cometas más antiguos muestran un patrón de brillo más consistente. Por lo tanto, todas las indicaciones sugirieron que el cometa Hyakutake sería brillante.
Además de acercarse cerca de la Tierra, el cometa también sería visible durante la noche para los observadores del hemisferio norte en su aproximación más cercana debido a su trayectoria, pasando muy cerca de la estrella polar . Esto sería algo inusual, porque la mayoría de los cometas están cerca del Sol en el cielo cuando los cometas están en su punto más brillante, lo que hace que los cometas aparezcan en un cielo no completamente oscuro.
Paso de la tierra
Hyakutake se hizo visible a simple vista a principios de marzo de 1996. A mediados de marzo, el cometa todavía era bastante anodino, brillando en 4ª magnitud con una cola de unos 5 grados de largo. A medida que se acercaba a su aproximación más cercana a la Tierra, rápidamente se volvió más brillante y su cola creció en longitud. Para el 24 de marzo, el cometa era uno de los objetos más brillantes del cielo nocturno y su cola se extendía 35 grados. El cometa tenía un color verde azulado notablemente.
La aproximación más cercana ocurrió el 25 de marzo a una distancia de 0,1 AU (15 millones de km ; 39 LD ). Hyakutake se movía tan rápidamente a través del cielo nocturno que su movimiento podía detectarse contra las estrellas en solo unos minutos; cubría el diámetro de una luna llena (medio grado) cada 30 minutos. Los observadores estimaron su magnitud en alrededor de 0, y se informaron longitudes de cola de hasta 80 grados. Su coma, ahora cerca del cenit para los observadores en latitudes medias del norte , apareció aproximadamente de 1,5 a 2 grados de ancho, aproximadamente cuatro veces el diámetro de la luna llena. Incluso a simple vista, la cabeza del cometa parecía claramente verde, debido a las fuertes emisiones de carbono diatómico (C 2 ).
Debido a que Hyakutake estuvo en su punto más brillante durante solo unos días, no tuvo tiempo de impregnar la imaginación del público de la forma en que lo hizo el cometa Hale-Bopp al año siguiente. Muchos observadores europeos en particular no vieron el cometa en su apogeo debido a las condiciones climáticas desfavorables.
Perihelio y después
Después de su acercamiento a la Tierra, el cometa se desvaneció a aproximadamente la segunda magnitud. Alcanzó el perihelio el 1 de mayo de 1996, volvió a iluminarse y exhibió una cola de polvo además de la cola de gas que se veía cuando pasaba por la Tierra. En ese momento, sin embargo, estaba cerca del Sol y no se veía tan fácilmente. Se observó que pasaba el perihelio por el satélite de observación solar SOHO , que también registró una gran eyección de masa coronal que se estaba formando al mismo tiempo. Su distancia del Sol en el perihelio era de 0,23 UA, muy dentro de la órbita de Mercurio .
Después de su paso por el perihelio, Hyakutake se desvaneció rápidamente y se perdió a la vista a finales de mayo. Su trayectoria orbital lo llevó rápidamente a los cielos del sur, pero después del perihelio se volvió mucho menos monitoreado. La última observación conocida del cometa tuvo lugar el 2 de noviembre.
Hyakutake había atravesado el Sistema Solar interior hace aproximadamente 17.000 años; Las interacciones gravitacionales con los gigantes gaseosos durante su paso de 1996 estiraron su órbita en gran medida, y los ajustes baricéntricos a la órbita del cometa predicen que no regresará al Sistema Solar interior nuevamente durante aproximadamente 70.000 años.
Resultados científicos
La nave espacial pasa por la cola.
Ulises · Tierra · Júpiter · C / 2006 P1 · C / 1996 B2 · C / 1999 T1
La nave espacial Ulysses hizo un paso inesperado a través de la cola del cometa el 1 de mayo de 1996. La evidencia del encuentro no se notó hasta 1998. Los astrónomos que analizaron datos antiguos encontraron que los instrumentos de Ulysses habían detectado una gran caída en el número de protones que pasaban, como así como un cambio en la dirección y fuerza del campo magnético local . Esto implicaba que la nave espacial había cruzado la "estela" de un objeto, muy probablemente un cometa; el objeto responsable no fue identificado de inmediato.
En 2000, dos equipos analizaron de forma independiente el mismo evento. El equipo del magnetómetro se dio cuenta de que los cambios en la dirección del campo magnético mencionados anteriormente coincidían con el patrón de "drapeado" esperado en el ion de un cometa, o cola de plasma. El equipo del magnetómetro buscó posibles sospechosos. No se encontraron cometas cerca del satélite, pero mirando más lejos, encontraron que Hyakutake, a 500 millones de km (3,3 AU) de distancia, había cruzado el plano orbital de Ulises el 23 de abril de 1996. El viento solar tenía una velocidad en el momento de aproximadamente 750 km / s (470 mi / s), a cuya velocidad habrían sido necesarios ocho días para que la cola se llevara a donde estaba situada la nave espacial a 3,73 UA, aproximadamente a 45 grados fuera del plano de la eclíptica . La orientación de la cola de iones inferida de las mediciones del campo magnético coincidió con la fuente que se encuentra en el plano orbital del cometa Hyakutake.
El otro equipo, trabajando con datos del espectrómetro de composición de iones de la nave espacial, descubrió un gran aumento repentino en los niveles detectados de partículas ionizadas al mismo tiempo. Las abundancias relativas de elementos químicos detectados indicaron que el objeto responsable era definitivamente un cometa.
Según el encuentro de Ulises , se sabe que la cola del cometa tenía al menos 570 millones de kilómetros (360 millones de millas; 3,8 AU) de largo. Esto es casi el doble de largo que la cola cometaria más larga conocida anterior, la del Gran Cometa de 1843 , que tenía 2,2 UA de largo.
Composición
Los observadores terrestres encontraron etano y metano en el cometa, la primera vez que se detectó alguno de estos gases en un cometa. El análisis químico mostró que las abundancias de etano y metano eran aproximadamente iguales, lo que puede implicar que sus hielos se formaron en el espacio interestelar, lejos del Sol, lo que habría evaporado estas moléculas volátiles. Los hielos de Hyakutake deben haberse formado a temperaturas de 20 K o menos, lo que indica que probablemente se formó en una nube interestelar más densa que la media.
La cantidad de deuterio en el hielo del agua del cometa se determinó mediante observaciones espectroscópicas . Se encontró que la proporción de deuterio a hidrógeno (conocida como proporción D / H) era de aproximadamente 3 × 10 −4 , que se compara con un valor en los océanos de la Tierra de aproximadamente 1,5 × 10 −4 . Se ha propuesto que las colisiones de cometas con la Tierra podrían haber suministrado una gran proporción del agua de los océanos, pero la alta relación D-H medida en Hyakutake y otros cometas como Hale-Bopp y Halley's Comet ha causado problemas para esta teoría.
Emisión de rayos X
Una de las grandes sorpresas del paso de Hyakutake a través del Sistema Solar interior fue el descubrimiento de que estaba emitiendo rayos X , y las observaciones realizadas con el satélite ROSAT revelaron una emisión de rayos X muy fuerte. Esta fue la primera vez que se vio a un cometa hacerlo, pero los astrónomos pronto descubrieron que casi todos los cometas que miraban emitían rayos X. La emisión de Hyakutake fue más brillante en forma de media luna rodeando el núcleo con los extremos de la media luna apuntando en dirección opuesta al Sol.
Se cree que la causa de la emisión de rayos X es una combinación de dos mecanismos. Es probable que las interacciones entre las partículas energéticas del viento solar y el material cometario que se evapora del núcleo contribuyan significativamente a este efecto. El reflejo de los rayos X solares se ve en otros objetos del Sistema Solar como la Luna , pero un cálculo simple asumiendo que incluso la reflectividad de rayos X más alta posible por molécula o grano de polvo no es capaz de explicar la mayor parte del flujo observado de Hyakutake. ya que la atmósfera del cometa es muy tenue y difusa. Las observaciones del cometa C / 1999 S4 (LINEAR) con el satélite Chandra en 2000 determinaron que los rayos X observados en ese cometa se produjeron principalmente por colisiones de intercambio de carga entre iones menores de carbono , oxígeno y nitrógeno altamente cargados en el viento solar y agua neutra. , oxígeno e hidrógeno en la coma del cometa.
Tamaño y actividad del núcleo
Los resultados del radar del Observatorio de Arecibo indicaron que el núcleo del cometa tenía aproximadamente 4,8 km (3 millas) de ancho y estaba rodeado por una ráfaga de partículas del tamaño de un guijarro expulsadas a unos pocos metros por segundo. Esta medición de tamaño se correspondió bien con estimaciones indirectas utilizando emisiones infrarrojas y observaciones de radio.
El pequeño tamaño del núcleo ( el cometa Halley tiene unos 15 km (9,3 millas) de ancho, mientras que el cometa Hale-Bopp tenía unos 60 km (37 millas) de ancho) implica que Hyakutake debe haber sido muy activo para volverse tan brillante como lo hizo. La mayoría de los cometas sufren desgasificación en una pequeña proporción de su superficie, pero la mayor parte o toda la superficie de Hyakutake parecía haber estado activa. Se estimó que la tasa de producción de polvo era de aproximadamente 2 × 10 3 kg / s a principios de marzo, aumentando a 3 × 10 4 kg / s cuando el cometa se acercaba al perihelio. Durante el mismo período, las velocidades de expulsión de polvo aumentaron de 50 m / sa 500 m / s.
Las observaciones de material expulsado del núcleo permitieron a los astrónomos establecer su período de rotación. A medida que el cometa pasaba por la Tierra, se observó que se expulsaba una gran nube de material en dirección al sol cada 6,23 horas. Una segunda eyección más pequeña con el mismo período confirmó esto como el período de rotación del núcleo.
Ver también
Notas
- ^ Solución utilizando elbaricentro delsistema solar. Para objetos con una excentricidad tan alta, lascoordenadas baricéntricasdel Solson más estables que las coordenadas heliocéntricas.
Referencias
enlaces externos
- Página de inicio del JPL Comet Hyakutake
- Elementos orbitales cometarios JPL DASTCOM
- Cometography.com: cometa Hyakutake
- Imagen astronómica del día de la NASA: diagrama de la órbita del cometa Hyakutake (14 de marzo de 1996)
-
C / 1996 B2 en la base de datos de cuerpos pequeños de JPL
