Neptuno habría sido impactado por un cometa hace 200 años

16 de julio  de 2010

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NASA

Un cometa puede haber impactado en el planeta Neptuno hace dos siglos. Esto está indicado por la distribución del monóxido de carbono en la atmósfera del planeta gigante gaseoso que los investigadores (entre ellos, del observatorio francés LESIA, de París; del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), en Katlenburg-Lindau, Alemania; y del Instituto Max Planck para la Física Extraterrestre, en Garching, Alemania) acaban de estudiar.

Los científicos analizaron datos tomados por el satélite de investigación Herschel, que ha estado orbitando el Sol a una distancia aproximada de 1,5 millones de kilómetros, desde mayo de 2009.  El trabajo fue publicado online en Astronomy & Astrophysics, el 16 de julio de 2010.

Cuando el cometa Shoemaker-Levy 9 impactó contra Júpiter, hace 16 años, los científicos de todo el mundo estaban preparados: instrumentos a bordo de las sondas espaciales Voyager 2, Galileo y Ulysses documentaron cada detalle de este raro incidente. Hoy, estos datos ayudan a los científicos a detectar impactos cometarios que sucedieron hace muchos, pero muchos años. Las “bolas de nieve polvorientas” dejan trazas en la atmósfera de los gigantes gaseosos: agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono, ácido cianhídrico y sulfuro de carbono. Estas moléculas pueden detectarse en la radiación que los planetas irradian al espacio.

En febrero de 2010, científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar descubrieron sólidas evidencias de un impacto cometario en Saturno hace 230 años (cf. Astronomy and Astrophysics, Vol. 510, Feb. 2010). Ahora, nuevas mediciones realizadas con el instrumento PACS  (cámara de conjunto de fotodetectores y espectrómetro) a bordo del observatorio espacial Herschel, indican que Neptuno pasó por 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 externo del Sistema Solar consta 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, conocida como estratosfera, encontraron una concentración mayor que en la capa que la subyace: la troposfera. “La mayor concentración de monóxido de carbono en la estratosfera sólo puede explicarse mediante un origen externo”, dice el científico del MPS, Paul Hartogh, investigador principal del programa científico El agua y su química relacionada en el Sistema Solar, de Herschel . “Normalmente, las concentraciones de monóxido de carbono en la troposfera y la estratosfera deberían ser las mismas o disminuir con el incremento de altura”, añade Hartogh.

La única explicación para estos resultados es un impacto cometario. Tales fuerzas de colisión destrozaron el cometa que caía mientras que el monóxido de carbono, atrapado en el hielo del cometa, se liberó con los años y se distribuyó por toda la estratosfera. “A partir de la distribución de monóxido de carbono podemos derivar el momento aproximado en el que tuvo lugar el impacto”, explica Thibault Cavalié, del MPS. La suposición previa que un cometa impactó con Neptuno hace 200 años podría, así, confirmarse. Una teoría diferente, de acuerdo con la cual un flujo constante de diminutas partículas de polvo espacial introduce monóxido de carbono en la atmósfera de Neptuno, sin embargo, no concuerda con las medidas.

En la estratosfera de Neptuno, los científicos también encontraron una mayor concentración de metano de la esperada. En Neptuno, el metano desempeña el mismo papel que el vapor de agua en la Tierra: la temperatura de la tropopausa (barrera de aire más frío que separa la troposfera de la estratosfera) determina qué cantidad de vapor de agua puede llegar a la estratosfera. Si esta barrera es un poco más cálida, puede pasar más gas. Pero, aunque en la Tierra la temperatura de la tropopausa nunca cae por debajo de los 80 C bajo cero, en Neptuno, la temperatura media de la tropopausa es de 219 C bajo cero.

Por lo tanto, el hueco en la barrera de la tropopausa parece ser el responsable de la elevada concentración de metano en Neptuno. Con -213 C, en el polo sur de Neptuno, esta capa de aire es seis grados más cálida que en cualquier otro punto, permitiendo que el gas pase con más facilidad de la troposfera a la estratosfera. El metano, que los científicos creen se origina en el propio planeta, puede, por lo tanto. extenderse a través de toda la estratosfera.

El instrumento PACS fue desarrollado en el Instituto Max Planck para Física Extraterrestre. Analiza la radiación infrarroja de onda larga, también conocida como radiación calórica, que emiten al espacio los cuerpos fríos, como es el caso de Neptuno. Además, el satélite de investigación Herschel porta el mayor telescopio que se haya construido que sea operado en el espacio.

Más información en:

http://www.mpg.de/

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