Rosetta ha de buscar en el Sur su zona de aterrizaje

La misión Rosetta de la ESA necesita enviar su módulo de aterrizaje, Philae, hacia un lugar en el hemisferio Sur del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, según un nuevo estudio del núcleo del cometa.



“El Sur parece ser tanto más seguro como científicamente más interesante”, dice Jeremie Lasue, quien presentó los hallazgos en el Congreso Europeo de Ciencias Planetárias en Roma, el martes 23 de septiembre.

“Churyumov-Gerasimenko es una cápsula del tiempo que acarrea material desde el nacimiento del Sistema Solar. El hemisferio Sur del núcleo ha sido intensamente erosionado, por tanto Philae no tendrá que perforar demasiado para encontrar esas muestras pristinas. En el momento del encuentro con Rosetta, el gas estará escapando principalmente del hemisferio Norte, de ahí que sea más seguro para Philae tomar en el Sur. Además, debido a la orientación del cometa, en el momento del lanzamiento el hemisferio Sur estará protegido de variaciones extremas de temperatura”, dice Lasue.

Tras una persecución de 10 años, Rosetta debe empezar a maniobrar para encontrarse con el cometa Churyumov-Gerasimenko en mayo de 2014 y empezar a orbitar su nucleo en agosto. Se planea soltar a Philae sobre la superficie del núcleo en noviembre.

El orbitador y el módulo de aterrizaje monitorizarán luego la evolución del cometa los siguientes 13 meses a medida que se aproximan al Sol y luego se alejan de nuevo.



Figura 2: Iluminación de la superficie del núcleo del cometa Churyumov-Gerasimenko en el momento del encuentro con Rosetta a unas 3,5 UA del Sol (1 UA = 149,6 millones de km). El periodo rotacional del núcleo del cometa es aproximadamente 12 horas. Crédito: Lasue/INAF



Lasue y sus colaboradores del INAF-IASF y Instituto IFSI en Roma, han desarrollado modelos computerizados tridimensionales que predicen la actividad del núcleo de Churyumov-Gerasimenko desde los primeros pocos meses del encuentro inicial de Rosetta hasta el momento de máxima aproximación en agosto de 2015. El núcleo del cometa es una mezcla porosa de polvo, hielo y gases congelados tales como dióxido y monóxido de Carbono. Según el núcleo se aproxima al Sol y comienza a calentarse,  los gases se vaporizan y la cola, o coma, empieza a formarse.

Los modelos predicen como se transfieree el calor por el estratificado núcleo y las tasas de vaporización de los hielos a medida que el cometa se aproxima al Sol. El grumoso y diamantino núcleo de Churyumov-Gerasimenko está inclinado unos 45 grados, lo que significa que el polo sur esta por completo iluminado por el Sol en la máxima aproximación. La simulación muestra que tras varias órbitas cerca del Sol el polo Sur habrá sido erosionado significativamente más que el Norte, dando a Philae potencialmente un fácil acceso a material cometario inmaculado justo bajo la superficie. Philae será capaz de taladrar hasta 30 cm para recolectar muestras del suelo cometario y analizarlas a bordo.

Figura 3: Iluminación de la superficie del núcleo del cometa Churyumov-Gerasimenko en su máxima aproximación al Sol (aproximadamente 1,5 UA). Crédito: Lasue/ESA

El Sur también parece ofrecer las condiciónes de aterrizaje más estables. En el momento de la bajada el hemisferio Norte está iluminado y la actividad debida al escape de gases se concentra ahí, con emisiones por segundo de hasta 30 kg de gas y 50 kg de polvo. El gas que escapa del interior del cometa arrastra granos de polvo hacia la superficie. Las pequeñas partículas de polvo son arrastradas a la coma, mientras que los granos mayores constituyen la superficie formando una cubierta que se denomina manto de polvo. Las simulaciones muestran que el manto de polvo formado en el hemisferio sur tiene unos 20 cm de grosor comparados con los escasos dos centimetros  de cubierta en el Norte.

“Cuando Philae se pose la temperatura en el ecuador puede situarse sobre la de congelación y fluctuar en unos 150º Celsius. Sin embargo, las regiones cercanas al polo Sur soportarán temperaturas más estables. De nuestros resultados actuales hemos concluido que el hemisferio Sur promete sitios de aterrizaje mejores. A medida que vayamos disponiendo de más datos sobre Churyumov-Gerasimenko para cuantificar mejor nuestros resultados, seremos capaces de completar la imagen y preparar un aterrizaje seguro para Philae” dice Maria Cristina De Sanctis, coautora del estudio. 

Otra razón para elegir un lugar en el hemisferio Sur es que Philae está alimentado por células solares, y así tendrá mayores niveles de iluminación a medida que el cometa se aproxime al Sol. Mediante el estudio de materiales del cometa, Philae ayudará a los astrobiólogos a saber si los impactos cometarios en la temprana Tierra pueden haber transportado moléculas esenciales para el origen de la vida a nuestro planeta. Los cometas también pueden proporcionar información acerca de la historia y evolución del Sistema Solar, arrojando luz sobre como se forman los sistemas capaces de albergar mundos habitables.