Impacto de un cometa en Neptuno

Las mediciones realizadas por el observatorio espacial Herschel señalan una colisión producida alrededor de dos siglos atrás.

Hace dos siglos, un cometa pudo haber golpeado Neptuno, ahora el planeta más exterior de nuestro sistema solar. Imagen: NASA

Un cometa pudo haber golpeado el planeta Neptuno hace unos dos siglos. Esto se establece mediante la distribución de monóxido de carbono observada en la atmósfera del gigante gaseoso, que los investigadores -entre ellos científicos del observavatorio francés LESIA en París, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Katlenburg-Lindau (Alemania) y del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre en Garching (Alemania)-, han estudiado.

Los científicos analizaron datos tomados por el satélite Herschel de investigación, que ha estado en órbita alrededor del Sol a una distancia de aproximadamente 1.5 millones de kilómetros desde mayo de 2009. (Astronomy & Astrophysics, publicado en línea el 16 de julio de 2010)

Cuando el cometa Shoemaker-Levy 9 golpeó contra Júpiter hace dieciséis años, los científicos de todo el mundo estaban preparados: los instrumentos a bordo de las sondas espaciales Voyager 2, Galileo y Ulises documentaron todos los detalles de este inusual incidente. Hoy en día, estos datos ayudan a los científicos a detectar impactos cometarios que sucedieron hace muchos, muchos años. Las "bolas de nieve polvo" dejan huellas en la atmósfera de los gigantes gaseosos: el agua, el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, el ácido cianhídrico, y el sulfuro de carbono. Estas moléculas se pueden detectar en la radiación del planeta emitida hacia el espacio.

En febrero de 2010 los científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar descubrieron una fuerte evidencia de un impacto cometario en Saturno hace unos 230 años (véase Astronomy and Astrophysics, volumen 510, febrero de 2010). Ahora las nuevas mediciones realizadas por el instrumento PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) a bordo del observatorio espacial Herschel indican que Neptuno experimentó un evento similar. Por primera vez, PACS permite a los investigadores analizar la radiación infrarroja de onda larga de Neptuno.

La atmósfera del planeta más exterior de nuestro sistema solar se compone principalmente de hidrógeno y helio, con trazas de agua, dióxido de carbono y monóxido de carbono. Ahora, los científicos detectaron una distribución inusual de monóxido de carbono: En la capa superior de la atmósfera, la así llamada estratósfera, encontraron una mayor concentración que en la capa situada debajo de la troposfera. "La mayor concentración de monóxido de carbono en la estratosfera sólo puede explicarse por un origen externo", dice Paul Hartogh, científico del MPS, investigador principal del programa de ciencias de Herschel "El agua y la química relacionados en el sistema solar". "Normalmente, las concentraciones de monóxido de carbono en la troposfera y la estratosfera deberían ser las mismas o disminuir al aumentar la altura", añade.

La única explicación para estos resultados es un impacto de un cometa. Tal colisión del cometa lo fuerza a desmoronarse, mientras que el monóxido de carbono atrapado en el hielo del mismo es liberado y con los años distribuido por toda la estratosfera. "A partir de la distribución de monóxido de carbono, por lo tanto, podemos derivar el momento aproximado cuando se produjo el impacto", explica Thibault Cavalié del MPS. La suposición previa de que un cometa se estrelló en Neptuno hace doscientos años pudo así ser confirmada. Una teoría diferente, según la cual un flujo constante de partículas diminutas de polvo desde el espacio introduce monóxido de carbono en la atmósfera de Neptuno, sin embargo, no está de acuerdo con las mediciones.

En la estratosfera de Neptuno los científicos también encontraron una mayor concentración de metano de la que se esperaba. En Neptuno, el metano juega el mismo papel que el vapor de agua en la Tierra: la temperatura de la así llamada tropopausa- una barrera de aire más frío que separa la troposfera y la estratosfera - determina la cantidad de vapor de agua que puede subir a la estratosfera. Si esta barrera es un poco más cálida, más gas puede pasar a través de ella. Pero mientras en la Tierra nunca la temperatura de la tropopausa cae por debajo de menos 80 grados centígrados, la temperatura media de Neptuno de la tropopausa es de menos 219 grados.

Por lo tanto, una brecha en la barrera de la tropopausa parece ser responsable de la elevada concentración de metano en Neptuno. Con menos 213 grados Celsius, en el polo sur de Neptuno esta capa de aire es seis grados más caliente que en cualquier otra parte, permitiendo al gas pasar más fácilmente de la troposfera a la estratosfera. El metano, que los científicos creen que se origina en el propio planeta, por lo tanto se puede propagar a través de la estratosfera.

El instrumento PACS fue desarrollado en el Instituto Max Planck para Física Extraterrestre. Analiza la radiación de onda larga infrarroja, también conocida como radiación de calor, que emiten los cuerpos fríos en el espacio, tales como Neptuno. Además, el satélite de investigación Herschel lleva el telescopio más grande que jamás haya operado en el espacio.

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Fuente:
Cometary Impact on Neptune (Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, MPS)

Vía: Universo a la vista