cometas escribió:Existen 2 teorias sobre el porque los cometas dejan de emitir gases y polvo al espacio ...
Efectivamente. Y para saberlo se ha ideado este impacto de una nave contra su superficie. El estudio del material eyectado nos dará pistas sobre cuál de las dos teorías es cierta.
¿Cómo se puede llegar a esa conclusión? Miremos cómo se forma el cráter... La formación del cráter se realiza en 3 fases:
1.- FASE DE COMPRESIÓN
Durante esta fase, el impactador crea un pequeño cráter/agujero en el blanco. Como por física sabemos que cuando dos cuerpos impactan, la energía total del sistema se debe conservar (no se puede perder), la energía cinética del impactador en el momento de la colisión se transferrirá al blanco. Por esa razón, justo después del impacto, se crea una onda de choque que más tarde se transmitirá por el blanco. Parte de esa energía cinética se transforma en calor y parte se convierte en presión. Dicha presión provoca que el material sólido del blanco se comporte como un fluido y parte (muy pequeña) sea eyectada al exterior. Esta fase dura muy poco. El tiempo de duración se calcula mediante la formula:
t = D / v
donde "t" es el tiempo, "D" el diámetro del impactador y "v" la velocidad de impacto.
Se considera que en el caso del Deep Impact ese tiempo será del orden de 0.0001 segundos.
2.- FASE DE EXCAVACION
La onda de choque que se había producido en la fase anterior comienza a transferirse por el blanco de forma radial partiendo de un punto justo por debajo de la superficie de donde el impactador colisionó. De hecho, esa onda de choque también se propaga hacia arriba del punto de colisión, lo que provoca que mucho más material que en la fase anterior sea eyectado al exterior. En un primer momento, esa eyección crea una pequeña nube de vapor junto con pequeños restos de material. Después es cuando se forma un cono de material que se eleva considerablemente desde el punto de colisión y que más tarde caerá para volverse a posar sobre la superficie. El cráter se forma rápidamente durante esta fase aunque esta fase dura mucho más que la primera. El tiempo de duración se calcula mediante la formula:
t = (D / a)^(-2)
donde "t" es el tiempo, "D" el diámetro del impactador y "a" la aceleración de la gravedad del blanco.
Se considera que en el caso del Deep Impact ese tiempo será del orden de 300 segundos.
3.- FASE DE MODIFICACIÓN
Parte del material eyectado y posicionado de nuevo sobre la superficie del blanco, se va deslizando por las empinadas paredes del cráter formando así mismo terrazas alrededor de él. En algunos cráters se forma también en su parte central un pico porque hay casos en que parte del material se eyecta por segunda vez hacia el exterior. Como si rebotara.
Esta fase dura aproximadamente lo mismo que la fase 2 aunque la topografia del cráter se verá modificada con el paso de los años por la erosión, explosiones de lava, más impactos de meteoritos o por simple actividad tectónica.
En el caso del Deep Impact esta es una fase que no tiene mucha importancia debido a que la baja gravedad del Tempel1 va a provocar que casi no se produzca modificación en las paredes del cráter.
LO QUE ESTUDIARÁ EL DEEP IMPACT
Lo que es sumamente curioso es el hecho de que si estudiamos cómo se expulsa el material cuando la sonda impacte, podemos sacar conclusiones de la composición del cometa.
Vamos a ver...
La primera fase es tan súmamente rápida que no se obtendran datos de ella excepto por el destello del material eyectado que podrá dar una idea de qué tipo es.
Lo realmente interesante sucederá durante la segunda fase. En ella se sabe que se formará un cráter circular y que se eyectará material al exterior. Pero se desconoce el tamaño del cráter y cómo será el cono del material eyectado. Hay tres escenarios posibles.
En el primero, la gravedad del cometa domina el proceso. Así, se creará un cono de unos 45º-50º y la mayor parte del material eyectado vuelve a posicionarse sobre la superficie. En este caso, el cráter puede ser tan grande como un campo de fútbol y tener una profundidad de 30-50 metros.
En el segundo escenario, la verdadera fuerza que domina el proceso es la resistencia del material del cometa. El cono es más ancho (60º) de forma que menos material volverá a su punto de origen (cerca del 50% saldrá fuera). El cráter en este caso será pequeño, del orden de 10 mts de diámetro o así.
Un tercer escenario se puede dar si el material del cometa es tan poroso que la mayor parte de la energía que tiene el impactador se gasta en la fase de compresión quedando muy poca para la fase de excavación. El cráter será muy pequeño, bastante ondo y el cono de eyección será también muy pequeño.
Así, de cómo se forme el cráter, de sus dimensiones y de cómo sea el cono de material eyectados se puede extraer información de la composición del cometa.
P.D: me he basado en el artículo que aparece en la página del JPL de la NASA acerca de la misión DeepImpact
http://deepimpact.jpl.nasa.gov/science/cratering.html
