Coma (cometa)

La coma es la envoltura nebulosa que rodea el núcleo de un cometa , formada cuando el cometa pasa cerca del Sol en su órbita altamente elíptica . A medida que el cometa se calienta, partes de él se subliman ; ^{[ 1 ]} esto le da al cometa una apariencia difusa cuando se observa a través de telescopios y lo distingue de las estrellas . La palabra coma proviene del griego κόμη ( kómē ), que significa "cabello" y es el origen de la palabra cometa . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

La coma generalmente está hecha de hielo y polvo de cometa . ^{[ 1 ]} El agua compone hasta el 90% de los volátiles que salen del núcleo cuando el cometa está a 3–4 ua (280–370 millones de millas ; 450–600 millones de km ) del Sol . ^{[ 1 ]} La molécula madre H ₂ O se destruye principalmente a través de la fotodisociación y en mucha menor medida por fotoionización . ^{[ 1 ]} El viento solar juega un papel menor en la destrucción del agua en comparación con la fotoquímica . ^{[ 1 ]} Las partículas de polvo más grandes se quedan a lo largo de la trayectoria orbital del cometa, mientras que las partículas más pequeñas son empujadas lejos del Sol hacia la cola del cometa por la presión de la luz .     

_El 11 de agosto de 2014, los astrónomos publicaron estudios, utilizando por primera vez el Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), que detallaron la distribución de HCN, HNC, H₂CO y polvo dentro de las comas de los cometas C / 2012 F6 (Lemmon) y C/2012 S1 (ISON) . ^{[ 4 ] [ 5 ]} El 2 de junio de 2015, la NASA informó que el espectrógrafo ALICE de la sonda espacial Rosetta que estudiaba el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko determinó que los electrones (a menos de 1 km (0,62 mi) por encima del núcleo del cometa ) producidos por la fotoionización de moléculas de agua por la radiación solar , y no los fotones del Sol como se pensaba anteriormente, son responsables de la liberación de moléculas de agua y dióxido de carbono liberadas del núcleo del cometa a su coma. ^{[ 6 ] [ 7 ]}  

Las comas suelen aumentar de tamaño a medida que los cometas se acercan al Sol, y pueden llegar a ser tan grandes como el diámetro de Júpiter, aunque su densidad sea muy baja. ^{[ 2 ]} Aproximadamente un mes después de un estallido en octubre de 2007, el cometa 17P/Holmes tuvo brevemente una tenue atmósfera de polvo más grande que el Sol. ^{[ 8 ]} El Gran Cometa de 1811 también tuvo una coma aproximadamente del diámetro del Sol. ^{[ 9 ]} Aunque la coma puede llegar a ser bastante grande, su tamaño puede disminuir aproximadamente cuando cruza la órbita de Marte a unas 1,5 UA del Sol. ^{[ 9 ]} A esta distancia, el viento solar se vuelve lo suficientemente fuerte como para expulsar el gas y el polvo de la coma, agrandando la cola . ^{[ 9 ]} 

Se descubrió que los cometas emitían rayos X a finales de marzo de 1996. ^{[ 10 ]} Esto sorprendió a los investigadores, ya que la emisión de rayos X suele asociarse con cuerpos de muy alta temperatura . Thomas E. Cravens fue el primero en proponer una explicación a principios de 1997. ^{[ 11 ]} Se cree que los rayos X se generan por la interacción entre los cometas y el viento solar: cuando iones altamente cargados atraviesan la atmósfera de un cometa, chocan con los átomos y moléculas del cometa, "arrancando" uno o más electrones del cometa. Este desprendimiento produce la emisión de rayos X y fotones ultravioleta lejanos . ^{[ 12 ]}

Con un telescopio básico de superficie terrestre y cierta técnica, se puede calcular el tamaño de la coma. ^{[ 13 ]} Mediante el método de deriva, se fija el telescopio en posición y se mide el tiempo que tarda el disco visible en pasar por el campo de visión. ^{[ 13 ]} Ese tiempo, multiplicado por el coseno de la declinación del cometa y por 0,25, debería ser igual al diámetro de la coma en minutos de arco. ^{[ 13 ]} Si se conoce la distancia al cometa, se puede determinar el tamaño aparente de la coma. ^{[ 13 ]}

En 2015, se observó que el instrumento ALICE, a bordo de la sonda Rosetta de la ESA que se dirigía al cometa 67/P, detectó hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno en la coma, a la que también denominaron atmósfera del cometa. ^{[ 14 ]} ALICE es un espectrógrafo ultravioleta y descubrió que los electrones creados por la luz ultravioleta colisionaban y descomponían moléculas de agua y monóxido de carbono. ^{[ 14 ]}

OAO-2 ('Stargazer') descubrió grandes halos de gas hidrógeno alrededor de los cometas. ^{[ 15 ]} La sonda espacial Giotto detectó iones de hidrógeno a una distancia de 7,8  millones de km de Halley cuando realizó un sobrevuelo cercano del cometa en 1986. ^{[ 16 ]} Se detectó un halo de gas hidrógeno con un diámetro 15 veces mayor que el del Sol (12,5  millones de millas). Esto impulsó a la NASA a dirigir la misión Pioneer Venus hacia el cometa, y se determinó que el cometa emitía 12 toneladas de agua por segundo. La emisión de gas hidrógeno no se ha detectado desde la superficie de la Tierra porque esas longitudes de onda son bloqueadas por la atmósfera. ^{[ 17 ]} El proceso por el cual el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno fue estudiado por el instrumento ALICE a bordo de la nave espacial Rosetta. ^{[ 18 ]} Uno de los problemas es de dónde proviene el hidrógeno y cómo (por ejemplo, la división del agua ):

Primero, un fotón ultravioleta del Sol impacta una molécula de agua en la coma del cometa y la ioniza, expulsando un electrón energético. Este electrón impacta entonces otra molécula de agua en la coma, dividiéndola en dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, y energizándolos en el proceso. Estos átomos emiten luz ultravioleta que Alice detecta en longitudes de onda características. ^{[ 18 ]}

En la década de 1970, Skylab detectó un halo de gas de hidrógeno tres veces más grande que el Sol alrededor del cometa Kohoutek . ^{[ 19 ]} SOHO detectó un halo de gas de hidrógeno de más de 1 UA de radio alrededor del cometa Hale-Bopp . ^{[ 20 ]} El agua emitida por el cometa se descompone por la luz solar, y el hidrógeno, a su vez, emite luz ultravioleta. ^{[ 21 ]} Se ha medido que los halos tienen diez mil millones de metros de diámetro, muchas veces más grandes que el Sol. ^{[ 21 ]} Los átomos de hidrógeno son muy ligeros, por lo que pueden viajar una gran distancia antes de ser ionizados por el Sol. ^{[ 21 ]} Cuando los átomos de hidrógeno se ionizan, son arrastrados especialmente por el viento solar. ^{[ 21 ]}

La misión Rosetta encontró monóxido de carbono, dióxido de carbono, amoníaco, metano y metanol en la coma del cometa 67P, así como pequeñas cantidades de formaldehído, sulfuro de hidrógeno, cianuro de hidrógeno, dióxido de azufre y disulfuro de carbono. ^{[ 22 ]}

Los cuatro gases principales en el halo de 67P eran agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y oxígeno. ^{[ 23 ]} La proporción de oxígeno a agua que emanaba del cometa se mantuvo constante durante varios meses. ^{[ 23 ]}

• Coma (óptica)
• Núcleo del cometa
• atmósferas extraterrestres

• Aspecto y estructura del cometa
• NASA - Cometas
• NASA - Cosmos - Cometas (Capítulo 14)