La misión Rosetta de Agencia Espacial Europea, que fue la primera misión en seguir a un cometa en su viaje alrededor del Sol y poner un aterrizador en su superficie, ha encontrado pistas sobre cómo los campos magnéticos podrían haber ayudado a formar el sistema solar.
El orbitador de Rosetta, junto con el aterrizador Philae, midió el campo magnético del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Los científicos del Departamento Tierram Atmósfera y Ciencias Planetarias del Instituto Tecnológico de Massachusetts, USA y la Technische Universität Braunschweig, Alemania, estudiaron los datos de Rosetta y encontraron que el cometa tiene un campo magnético débil. John Biersteker, candidato a doctor en ciencia planetaria por el MIT y autor principal dice que , "Nuestro trabajo es consistente con las teorías de evolución de discos protoplanetarios dirigidos magnéticamente, la primera vez que se ha probado en el sistema solar exterior". El estudio se publicó en la revista The Astrophysical Journal.
67P/Churyumov-Gerasimenko visto por Rosetta. Crédito: ESA/ROSETTA/NAVCAM
Hace 4600 millones de años el sistema solar comenzó a formar un torbellino de gas y polvo, y entonces colapsó y se aplanó para formar un disco que rotaba. Las partículas más pequeñas del disco se unieron para formar cuerpos más grandes, lo que finalmente dio lugar a los planetas, lunas, asteroides, cometas y meteoroides. Los estudios de los meteoritos nos hablan de cómo el polvo de esa nube en torbellino en esos inicios, podía estar formada por hierro y otras partículas magnéticas. Los científicos se preguntan si estas partículas podrían fueron afectadas por magnéticos en el disco protoplanetario y si fue así, si estos campos ayudaron a alinear las partículas cuando se unieron. Sin embargo, los estudios de magnetismo en meteoritos se han limitado a darnos información sólo sobre el sistema solar interior.
Observaciones de cometas como 67P nos dicen más sobre cómo se formó el sistema solar exterior. Al igual que otros cometas, se cree que 67P viene del cinturón de Kuiper, más allá de la órbita de Neptuno. Después, 67P se acercó a Júpiter cuya gravedad empujó a 67P ahacia una órbita de 6.5 años más cerca del Sol.
Debido a que los cometas son pequeños y se formaron lejos del Sol, se piensa que han cambiado muy poco desde que se formaron. Los cometas están hechos de agua congelada y dióxido de carbón, junto con polvo y algunos materiales orgánicos. Los astrónomos creen que son los restos de los materiales que formaron el sistema solar en su infancia, después de que los gases primordiales de la nube de gas y polvo colapsara y los planetas, lunas y asteroides se formaran.
Según los datos de la misión Rosetta, los estudios del agua y los gases de 67P muestran que probablemente el cometa se formó en una región muy fría, lejos del Sol.
"67P es un cofre del tesoro de información sobre el inicio del sistema solar", dice Biersteker."Debido a que 67P ha estado almacenado en frío durante casi toda la vida del sistema solar, ofrece un registro unico de las condiciones durante la formación de los planetesimales en el sistema solar exterior. No hay más registros disponibles actualmente del sistema solar exterior."
Para medir el campo magnético de 67P. el orbitador de Rosetta utilizó un magnetómetro (Plasma Consortium Magnetometer, o RPC-MAG), y Philae llevaba el Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor (ROMAP). Cuando Philae intentó aterrizar en 67P en noviembre de 2014, rebotó en la superficie dos veces antes de posarse. Sin embargo, mientras rebotaba, ROMAP realizó varias mediciones del campo magnético del cometa, tanto en su superficie, como justo por encima, mientras RPC-MAG medía el campo magnético desde lejos, a una altitud de unos 17km de la superficie.
Hans-Ulrich Auster y Philip Heinisch, científicos del Instituto de Geofísica y Fisica Extraterrestre en la Universität Braunschweig en Braunschweig, Alemania, estudiaron los datos de ROMAP y RPC-MAG junto con la trayectoria de Philae y encontraron que el cometa tiene un campo magnético débil. Más tarde, el equipo uso el instrumento OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) en el orbitador para obtener imágenes de alta resolución del cometa para poder simular la forma de 67P con precisión, de forma que pudieran estimar mejor la máxima fuerza del campo magnético del cometa.
"El motivo de la aproximación en los estudios[de Auster y Heinisch] es que el aterrizaje de Philae no fue como estaba planeado, e inicialmente se perdió el aterrizador", dice Biersteker. "Phila rebotó por la superficie del cometa en lugar de posarse en el punto previsto de aterrizaje". Sin embargo, como sigue explicando "Resultó ser una suerte para nosotros, porque permitió recoger datos del magnetómetro de una gran región del planeta en lugar de un sólo lugar. Pero sólo después de una cuidadosa reconstrucción de la trayectoria de Philae hemos podido combinar los datos magnéticos con nuestro conocimiento de la forma del cometa. Los límites superiores de la fuerza del campo magnético son compatibles con las teorías en las que los campos magnéticos juegan un papel importante en controlar la evolución del disco que formó el sistema solar. Son consistentes con la fuerza de campo magnético requerida en los modelos te´oricos de evolución del disco".
