7 de noviembre de 2014

Encuentro con el Cometa SIDING SPRING (C/2013 A1)


Cometa Siding Spring – ¿Cómo fue la observación del cometa por las Naves Espaciales? 11 Noviembre 2014.

Ya han pasado dos semanas desde que cometa Siding Spring pasó cerca de Marte y de las siete naves en Marte y ninguna de las fotos de la nave espacial de la cometa es visualmente espectacular - no hay enormes bolas de fuego que raya a través cielos marcianos. Las imágenes publicadas nos muestran es que se trata de un conjunto de datos fabulosos tomados desde muy cerca de un cometa de la nube de Oort. Es posible que en los próximos meses y años venideros vamos a disfrutar de los frutos de la cuidadosa investigación científica del conjunto único de datos obtenidos en esta oportunidad.

Y vale la pena tomar un momento para apreciar cómo hemos llegado hasta estas fotos. Hace un año, se descubrió un pequeño objeto que nunca había visitado el interior del sistema solar, se predijo que pasaría por otro planeta, en este caso Marte, y en él ya teníamos cinco naves espaciales y dos más que llegaron sobre la hora del encuentro, todos ellos listos para tomar del cometa, viajando a 55 km por segundo, los datos y fotos que hoy ya tenemos. 

NASA / JPL / Cornell / ASU / TAMU
Sol 3817 - Mars Exploration Rover Oppornunity – vista del Cometa Siding Spring
Un nuevo cometa de la nube de Oort visitó Marte el 19 de octubre de 2014. Opportunity apuntó sus cámaras antes de la puesta de sol y luego se despertó para tomar esta foto a las 3:19 am hora local del sol de 3817, alrededor de 2,5 horas antes de su máxima aproximación a Marte. El cometa se muestra como una mancha ligeramente alargada a través del cielo - pero es alargada en una dirección diferente a la de las estrellas con rayas en esta larga exposición, lo que indica un rápido movimiento aparente del cometa a través del cielo marciano.

Las mejores fotos de la estrecha aproximación del cometa a Marte en realidad no fueron tomados por alguna de las naves espaciales de Marte, estas fueron tomadas por los astrónomos en la Tierra, en su mayoría aficionados. Aquí están tres de ellas, tomadas por tres astrónomos aficionados de diferentes telescopios en el Observatorio en el que fue descubierto el cometa Siding Spring el año pasado.

James Willinghan
Cometa Siding Spring y Marte
Cometa Siding Spring (centro) y Marte (brillante objeto en la parte superior derecha) observado el 18 de octubre de 2014 a 10:25 UT, 32 horas antes del máximo acercamiento del cometa al planeta Marte. Imagen adquirida de iTelescope Siding Spring, Australia.


SEN / Damian Peacht
Cometa Siding Spring apenas unas horas antes de su encuentro cercano con Marte.
Menos de ocho horas de máxima aproximación, muestra el coma verde de Siding Spring queda eclipsado por el brillante resplandor de Marte.

Rolando Ligustri
Cometa Siding Spring después de su encuentro cercano con Marte
Cometa Siding Spring (justo por encima de centro) y Marte (brillante objeto a abajo a la izquierda) visto el 20 de octubre de 2014 a 09:47 UT, horas después de la máxima aproximación del cometa. Imagen adquirida de iTelescope Siding Spring, Australia. La estrella brillante en la parte superior derecha es 51 Ophiuchi.

Los cinco orbitadores de Marte realizaron con éxito las difíciles observaciones que se les ordenaron, pero no todos de los cinco produjeron buenos resultados. Tres de los cinco (Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN, y Mars Express) definitivamente detectaron el cometa. Tristemente, el cometa no era lo suficientemente brillante en longitudes de onda infrarrojas para ser detectado por Odyssey con su instrumento THEMIS. No se ha sabido nada acerca de las imágenes del Mars Orbiter de ISRO, pero supongo que se habría sabido algo por ahora si el cometa fue detectables en ellos.

La primera nave espacial para detectar el cometa era el orbitador MAVEN, recién llegado a Marte. Este capturó esta vista del hidrógeno que rodea al cometa a dos días antes de su acercamiento a Marte:

NASA / LASP / Universidad de Colorado
Vista MAVEN vita del cometa Siding Spring.
MAVEN capturó esta imagen ultravioleta de hidrógeno que rodea el cometa C / 2013 A1 Siding Spring el 17 de octubre de 2014, dos días antes de máximo acercamiento del cometa a Marte, cuando el cometa fue de 8,5 millones de kilómetros. La imagen muestra a la luz del sol que se ha esparcido por el hidrógeno atómico. Los cometas están rodeados de una enorme nube de hidrógeno atómico, porque el agua se evapora desde el núcleo de hielo, y la luz ultravioleta solar rompe aparte en hidrógeno y oxígeno. Los átomos de hidrógeno dispersan la luz solar ultravioleta, y fue esta luz que fue imaginada por el Espectrógrafo de Imágenes Ultravioleta.

Se puede ver el hidrógeno hasta cerca de medio grado de distancia del núcleo del cometa, que son alrededor de 150.000 kilómetros. El equipo MAVEN señala que esto es comparable a la distancia de máxima aproximación del cometa a Marte, lo que significa que los átomos de hidrógeno darán como portazos en la atmósfera de Marte a una velocidad relativa de 56 kilómetros por segundo. Esta foto hace alusión a la posibilidad de un conjunto de datos bastante interesantes de MAVEN.

Las fotos más esperadas del cometa fueron los de la cámara HiRISE del Mars Reconnaissance Orbiter, que era el único del que podía esperar algo para resolver el misterio del núcleo del cometa. HiRISE en realidad era capaz de detectar los cometas 12 días antes de que llegó a Marte, y es una buena cosa que hicieron, porque sin esas fotos tempranas, no habrían estado apuntando exactamente en el lugar correcto a la imagen de la cometa cuando se puso mucho más cerca. Sin embargo no han publicado la foto tomada 12 días antes de acercamiento.
Afortunadamente, HiRISE tuvo la necesaria actualización de la posición del cometa y fue fotografiado con éxito a muy alta resolución. Pero las fotos no muestran como el número de píxeles a través de la cometa como se predijo, ya que el cometa resultó ser menor de lo previsto.

NASA / JPL / UA
Mars Reconnaissance Orbiter HiRISE espía el cometa Siding Spring
HiRISE captó estas fotos del cometa Siding Spring en la última órbita de Marte de la nave espacial antes del máximo acercamiento del cometa, alrededor de las 17:00 UTC del 19 de octubre Esta imagen compuesta muestra dos versiones de cada una de dos de las mejores imágenes de HiRISE. Lo que se muestra en la parte superior son las imágenes con el rango dinámico, mostrando el núcleo y coma brillante cerca del núcleo. En la parte inferior se muestra como se iluminó el coma más débil exterior, saturando la región interior. Las imágenes de la izquierda y la derecha se tomaron con una diferencia de cerca de nueve minutos. El cometa resultó ser menor de lo previsto.

Aunque el tamaño del cometa es pequeño de tamaño y un poco decepcionante para las imágenes, en realidad es un resultado científico bastante emocionante. El tamaño de los objetos del sistema solar no resueltos se estima mediante la adopción de su magnitud absoluta (que se puede medir con una razonable precisión) y suponiendo un albedo, o reflectividad, de su superficie. Todos los cometas que hemos visto de cerca nunca son excesivamente oscuros, con albedos alrededor del 5 por ciento más o menos. El hecho de que Siding Spring resultó ser menor de lo previsto significa que adivinamos mal su albedo. Su superficie es más reflexivo de lo que predijimos. Lo que es maravilloso que es consistente con la hipótesis de que los cometas son generalmente oscuros porque el Sol ha horneado a distancia los hielos más brillantes. Así que es posible que acabemos aprendiendo algo sobre la naturaleza de los cuerpos que se encuentran demasiado lejos del Sol y que nosotros vemos.

Me parece que las imágenes de HiRISE van ser un poco difícil de interpretar. Un dato importante es que el ángulo de fase de la observación es de unos 110 grados, por lo que estamos viendo en el núcleo del cometa en una fase creciente. Es decir, la mayor parte del núcleo de la cometa que está en el campo de vista es en realidad el lado de la noche. La mancha brillante no es el núcleo; el núcleo es de aproximadamente un cuarto de la burbuja brillante, y los píxeles alrededor de tres cuartos oscuros próximos a la mancha brillante. La media luna iluminada por el sol del cometa es difícil de diferenciar de la parte interior más brillante de la coma.

Para la comparación, he aquí una imagen Deep Impact del cometa Tempel 1, tomada después de su sobrevuelo en 2005. El ángulo de fase aquí es también alrededor de 110 grados; se puede ver lo que podría ser difícil distinguir el núcleo del coma, una imagen mucho más baja-resolución, especialmente con. No es una comparación perfecta porque Tempel 1 no era tan activo como Siding Spring - no es el estado de coma que estamos viendo aquí, es el material expulsado por el impacto de Deep Impact. Coma de Siding Spring no emanaría de un solo punto de la superficie del cometa; que iba a venir de numerosos lugares, y que sólo puede mezclarse al núcleo en las fotos de HiRISE.
NASA / JPL-Caltech / UMD
Deep Impact imagen "retroactivo" de Tempel 1
Esta imagen "retroactivo" fue capturado por de alta resolución de imágenes de Deep Impact, ya que retrocedió desde el cometa Tempel 1 la madrugada de hoy. El punto brillante es una llamarada incandescente que representa el polvo en la cortina de eyecciones de pulverización fuera de la cometa, que está iluminado por el Sol.

He oído que Contexto Cámara Mars Reconnaissance Orbiter también detecta con éxito el cometa, en una observación con HiRISE. No han publicado aún la foto.
Marte Reconnaissance Orbiter CRISM consiguió un muy buena vista del coma. CRISM es un espectrómetro de imágenes; no tiene el detalle espacial agudo de HiRISE, pero cada pixel de la imagen en un CRISM es un espectro completo visible y el infrarrojo cercano en ese punto, que puede ser interpretado por espectroscopistas para inferir la presencia y, a veces la abundancia de diferentes moléculas . Las imágenes de abajo no te dicen todo eso, pero muestran que el color  varía de un lugar a otro, lo que significa que se trata de un muy amplio conjunto de datos que nos va a decir algo muy específico acerca de la constitución de la cometa, una vez que los científicos hayan tenido tiempo para interpretar los datos.

NASA / JPL / JHUAPL
Marte Reconnaissance Orbiter CRISM - Cometa Siding Spring
CRISM adquirió la primera imagen (izquierda) a las 18:16 GMT, justo antes de la máxima aproximación del cometa a Marte a las 18:27. La segunda imagen fue tomada 37 minutos después. El cometa - que viaja a 55 kilómetros por segundo - había atravesado un tercio del camino a través del cielo marciano entre los tiempos de imagen. La escala de la imagen de la izquierda es de aproximadamente cuatro kilómetros por píxel; para la imagen de la derecha, que está a unos cinco kilómetros por píxel. Las imágenes muestran la parte interior de la nube de polvo, llamada coma, que se genera en torno al núcleo por la calidez del sol. El propio núcleo sólido no se resuelve. CRISM observó 107 longitudes de onda diferentes de luz en cada píxel.Aquí, sólo se muestran tres colores.

Para frikis CRISM: Los tres colores utilizados en la imagen de arriba representan la cantidad de señal en tres regiones del espectro visible y el infrarrojo cercano. Para cada píxel, la mediana de 850 a 980 nanómetros se muestra como rojo, 720-850 nanómetros como el verde, y 500 a 630 nanómetros como el azul. No hay señal rica en cada uno de los píxeles, a la espera de ser decodificado en información composicional.

El último orbitador que he estado esperando es la Mars Express. Su Cámara Estéreo de Alta Resolución (HRSC) también tomó fotos del cometa, y un juego fue finalmente publicado ayer. Aquí está, una animación de seis imágenes de fotos tomadas con el Super-Resolución de la cámara, el pequeño, ligeramente fuera de encuadre de enfoque de la cámara que es una pequeña parte del instrumento HRSC
ESA / DLR / FU Berlin
HRSC animación del cometa Siding Spring
Esta animación se compone de seis imágenes de la cámara de super resolución del cometa Siding Spring  tomadas unos 17 segundos de diferencia en la órbita de la nave espacial de 13710, una órbita de Mars Express después del máximo acercamiento del cometa. La resolución de las imágenes es de unos 17 kilómetros por píxel.

Cada píxel de la imagen es de 17 kilómetros de diámetro - fue tomada en la órbita después del máximo acercamiento, por lo que el cometa estaba ya bastante lejos. Sabemos por HiRISE que el núcleo del cometa es de menos de un kilómetro de diámetro, por lo que su luz sólo contribuye a aproximadamente una milésima de área de un píxel en la animación SRC. Todo lo que vemos en esa mancha en movimiento a través de la imagen es el coma. La única cosa que esta imagen te dice es que la Mars Express fue un éxito en la orientación de la cometa, dar en el campo de visión de SRC no es tarea fácil.

Hay una nave espacial más que intentó observaciones: Curiosity. A Curiosity le era difícil ver el cometa ya que apareció en el crepúsculo muy luminoso, cerca del horizonte, y el valor de una semana de creciente actividad de polvo hizo el crepúsculo aún más brillante de lo que ha sido por lo general. El cometa está allí, pero es sólo un solo píxel, casi invisible a menos que ampliemos la foto hasta el final (haga clic a través de dos veces y ver de cerca a la esquina superior izquierda). Pero las imágenes que se tardó en hacer que la observación son bellas por su cuenta, incluso sin contener cualquier cometa en ella.
NASA / JPL / MSSS / James Sorenson
Sol 783 – Curiosity - Panorámica puesta de sol que contiene al cometa Siding Spring
Curiosity tomó las fotos de esta panoramica justo después de la puesta de sol, en sol 783, a las 6:11 hora local. El cielo crepuscular es todavía luminoso gracias a una gran cantidad de polvo en la atmósfera. Cerca de la esquina superior izquierda extrema de este panorámica el cometa Sidding Spring es un solo píxel brillante que acababa de pasar cerca de Marte un par de horas antes. (El cometa es difícil de detectar a menos que ampliar la foto a su resolución completa.) Esta foto fue tomada a eso de 21:10 UT el 19 de octubre; máximo acercamiento se produjo a las 18:27.

Fuente
Emily Lakdawalla
NASA / JPL / Cornell / ASU / TAMU
James Willinghan
SEN / Damian Peacht
Rolando Ligustri
NASA / LASP / Universidad de Colorado
NASA / JPL / UA
NASA / JPL-Caltech / UMD
NASA / JPL / JHUAPL
ESA / DLR / FU Berlin
NASA / JPL / MSSS / James Sorenson








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