Telescopio Webb detecta agua en cometa del cinturón principal
Por el Instituto de Ciencias Planetarias
15 de mayo de 2023.
Esta presentación gráfica de datos espectrales destaca una similitud y diferencia clave entre las observaciones del cometa 238P/Read realizadas por el instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) del telescopio espacial James Webb de la NASA en 2022 y las observaciones del cometa 103P/Hartley 2 realizadas por la misión Deep Impact de la NASA en 2010. Ambos muestran un pico distinto en la región del espectro asociado con el agua. Encontrar esto en el cometa Read fue un logro significativo para Webb, ya que se encuentra en una clase diferente de cometas que los cometas de la familia de Júpiter como Hartley 2, y esta es la primera vez que se confirma un gas en un cometa del cinturón principal. Sin embargo, el cometa Read no mostró la característica protuberancia esperada que indica la presencia de dióxido de carbono. Crédito: NASA, ESA, CSA y J. Olmsted (STScI).
Después de 15 años de intentos, los investigadores que utilizan el Telescopio Espacial James Webb (JWST) han detectado por primera vez con éxito la desgasificación de agua de un cometa del cinturón principal.
Un artículo de Nature publicado recientemente "Detección directa de agua de un cometa del cinturón principal con JWST", dirigido por Michael Kelley de la Universidad de Maryland, informa sobre la primera detección espectroscópica directa de desgasificación de agua de un cometa del cinturón principal llamado Cometa Read. El científico principal del Instituto de Ciencias Planetarias, Henry Hsieh, es coautor del artículo.
Los cometas del cinturón principal son una subclase rara de cometas que tienen órbitas en su mayoría circulares completamente confinadas al cinturón principal de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter, pero muestran un comportamiento similar al de un cometa: expulsan material que crea una apariencia borrosa y, a menudo, colas que los astrónomos creen que se produce por sublimación, o la transición de hielo directamente a gas, de material helado.
Sin embargo, solo se ha detectado polvo expulsado por los cometas del cinturón principal, a pesar de muchos intentos de detectar gases que escapan que también deberían acompañar a la actividad cometaria impulsada por la sublimación. No se espera que la mayoría de los asteroides del cinturón principal tengan mucho hielo, dada su ubicación en el cálido Sistema Solar interior, donde se cree que residieron durante miles de millones de años.
A modo de comparación, la mayoría de los otros cometas que muestran actividad causada por la sublimación pasan gran parte de su tiempo en el frío Sistema Solar exterior en órbitas muy alargadas que solo ocasionalmente pasan por el Sistema Solar interior. Dadas estas consideraciones, han persistido las dudas sobre si los cometas del cinturón principal podrían estar realmente helados. Hasta ahora.
"Desde el descubrimiento de los cometas del cinturón principal, hemos recopilado una gran cantidad de evidencia de que su actividad se produce por sublimación, pero hasta ahora, todo ha sido indirecto. Este nuevo resultado de JWST representa la primera evidencia directa de sublimación en el forma de desgasificación de agua, o de cualquier tipo, de un cometa del cinturón principal, siguiendo estudios que datan de 2008 para detectar la desgasificación en cometas del cinturón principal utilizando algunos de los telescopios terrestres más grandes del mundo", explicó Hsieh, quien lideró el descubrimiento de cometas del cinturón principal como un nuevo tipo de cometa en 2006.
En el artículo, Hsieh y sus colegas encuentran además que el cometa Read, y por lo tanto posiblemente también otros cometas del cinturón principal, tiene una composición química fundamentalmente diferente a la de otros cometas, mostrando casi nada de dióxido de carbono, un componente común de la desgasificación del cometa, en relación con la cantidad de agua encontrada. Si experimentó diferentes circunstancias de formación o historia evolutiva.
Es poco probable que el cometa Read sea un intruso reciente del cinturón de asteroides del Sistema Solar exterior. Según estos resultados, los cometas del cinturón principal parecen representar una muestra de material volátil que actualmente no está representado en las observaciones de los cometas clásicos y el registro de meteoritos, lo que los hace importantes para comprender el inventario volátil del Sistema Solar primitivo y su evolución posterior.
"Debido a que el hielo de agua sustancial, que es un componente importante del material volátil que normalmente produce actividad en los cometas 'clásicos' del Sistema Solar exterior, es inesperado en los asteroides del cinturón principal dado lo cerca que están del Sol, siempre ha habido algunas dudas sobre si la actividad de los cometas del cinturón principal es producida por la sublimación del hielo de agua en lugar de algún otro proceso que no involucre hielo, como impactos o material arrojado al espacio por asteroides que giran rápidamente", dijo Hsieh.
"El agua en los cometas del cinturón principal es importante porque los objetos del cinturón principal de asteroides se han propuesto como una fuente potencial de agua de la Tierra en el Sistema Solar primitivo, donde los cometas del cinturón principal de hoy en día parecen brindar la oportunidad de probar esta hipótesis. Sin embargo, esto solo funciona si de hecho contienen hielo de agua. La confirmación de la desgasificación del agua en al menos un cometa del cinturón principal confirma que aprender sobre el origen del agua de la Tierra a partir de los cometas del cinturón principal es una posibilidad viable ", dijo Hsieh.
El equipo usó JWST para observar Read poco después de su acercamiento al Sol, cuando se esperaba que la desgasificación fuera más fuerte, tomando imágenes y observaciones espectroscópicas en longitudes de onda del infrarrojo cercano para buscar características espectroscópicas características del vapor de agua y otros gases comunes producidos por sublimación cometaria.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-05-james-webb-space-telescope-outgassing.html