Observando cometas en 2024 (I): 12P Pons-Brooks, ¡un señor cometa!

El cometa 12P Pons-Brooks tomado el 7 de abril con el Astrógrafo STC. (Créditos: Daniel López / IAC).
Fecha de publicación
Autor/es
Alfredo Rafael
Rosenberg González
Daniel López Prieto
Categoría

Este año tenemos dos cometas destacados por su posible observación a simple vista en cielos oscuros: 12P Pons-Brooks y Tsuchinshan-ATLAS (del que ya escribiremos a principios de otoño).  12P Pons-Brooks es un cometa que destaca por su tamaño (del orden de 30 km de diámetro, un “iceberg” mayor que la Gomera) cuya coma esperamos llegue a ser visible como una nubecilla verde azulada, a simple vista, alrededor del próximo fin de semana coincidiendo con su máxima aproximación al Sol (perihelio) el 21 de abril. Para una visión más detallada, tal como apreciar su cola, será necesario el uso de prismáticos o telescopios.

Mapa estelar con la localización del cometa 12P Pons-Brooks en el cielo entre el viernes 19 y el lunes 22 de abril. Se recomienda su observación en cielos oscuros y aproximadamente una hora tras la puesta de Sol. Durante estas fechas, el cometa se encuentra debajo de la estrella Aldebarán (constelación de Tauro) y a la izquierda del planeta Júpiter, dos de los objetos más brillantes en el cielo oeste. La posición del cometa es relativa a las estrellas, aunque cada día anochece un poco más tarde y se encontrará más bajo respecto al horizonte cuando podamos observarlo. Debemos disponer de un horizonte oeste despejado.
Mapa estelar con la localización del cometa 12P Pons-Brooks en el cielo entre el viernes 19 y el lunes 22 de abril. Se recomienda su observación en cielos oscuros y aproximadamente una hora tras la puesta de Sol. Durante estas fechas, el cometa se encuentra debajo de la estrella Aldebarán (constelación de Tauro) y a la izquierda del planeta Júpiter, dos de los objetos más brillantes en el cielo oeste. La posición del cometa es relativa a las estrellas, aunque cada día anochece un poco más tarde y se encontrará más bajo respecto al horizonte cuando podamos observarlo. Debemos disponer de un horizonte oeste despejado.

El cometa 12P Pons-Brooks lleva el nombre de dos de los observadores de cometas más prolíficos de todos los tiempos: Jean-Louis Pons y William R. Brooks. Pons realizó uno de sus descubrimientos el 12 de julio de 1812, cuando vio un objeto oscuro que inicialmente carecía de la típica cola de un cometa. Durante el mes siguiente se volvió lo suficientemente brillante como para ser visto a simple vista. El 15 de agosto de ese año, alcanzó su brillo máximo y presentó una cola distinta. Por su parte, Brooks observó el siguiente paso del cometa a través del Sistema Solar interior el 2 de septiembre de 1883, verificando que era en realidad el mismo que descubrió Pons 71 años antes. Debido a la doble naturaleza del descubrimiento, el cometa 12P ahora lleva los nombres de ambos astrónomos. Algo característico de 12P Pons-Brooks son sus repentinos estallidos de gas y polvo observados durante su aproximación al Sol en 1883, 1954 y en su pase actual. Se cree que los registros de objetos brillantes en el cielo nocturno de China en 1385 e Italia en 1457 podrían ser observaciones de este mismo cometa.

Cometa 12P Pons Brooks bajo la vecina galaxia de Andrómeda (M31)

Tras la puesta de Sol del viernes 8 de marzo, el cometa 12P Pons-Brooks pasa cerca de nuestra vecina, la Galaxia de Andrómeda (M31). Puede apreciarse su larga cola, de más de 5 grados de longitud (el equivalente a más de 10 Lunas en fila). El cometa se encuentra a poco menos de 250 millones de km de nosotros (1 U.A. son 150 millones de km). Imagen obtenida con cámara réflex y objetivo de 85mm a f/1.6 ISO 2500 y suma de 120 exposiciones de 5 s con seguimiento estelar. (Crédito: Daniel López / IAC).
Tras la puesta de Sol del viernes 8 de marzo, el cometa 12P Pons-Brooks pasa cerca de nuestra vecina, la Galaxia de Andrómeda (M31). Puede apreciarse su larga cola, de más de 5 grados de longitud (el equivalente a más de 10 Lunas en fila). El cometa se encuentra a poco menos de 250 millones de km de nosotros (1 U.A. son 150 millones de km). Imagen obtenida con cámara réflex y objetivo de 85mm a f/1.6 ISO 2500 y suma de 120 exposiciones de 5 s con seguimiento estelar. (Crédito: Daniel López / IAC).

Un cometa se ha formado a partir de los restos de la formación del Sistema Solar y tiene, por lo tanto, la misma edad que el Sol y los planetas, unos 4.600 millones de años. Pasa la mayor parte de su vida muy lejos del Sol, por lo que no es de extrañar que se trate de un conglomerado de hielos (agua, monóxido y dióxido de carbono, metano, amoníaco…), polvo y material rocoso, resultado de la amalgama de restos de materiales proveniente, entre otros, de la muerte de estrellas que existieron previamente (recordemos que somos polvo de estrellas). También se sabe que los cometas contienen una gran variedad de compuestos orgánicos tales como: metanol, cianuro de hidrógeno, formaldehído, etanol, etano, y quizás moléculas más complejas como hidrocarburos de cadena larga y aminoácidos. Hay estudios que sostienen que al menos algunos componentes del ADN y del ARN (adenina, guanina y moléculas orgánicas relacionadas) podrían haberse formado o viajado en los cometas, propiciando la aparición de la vida en nuestro planeta.

Foto detallada del cometa 12P Pons-Brooks obtenida el 3 de abril con el Sky Threasure Chest Astrograph (Astrógrafo STC) de la UC3/IAC (desde el Observatorio del Teide). Se trata de 10 imágenes de 180 s con el filtro L (luminancia). El campo cubierto es 5.5 grados por lado (10 x 10 Lunas2). Se aprecia claramente la estructura filamentosa y trenzada de los materiales sublimados y expulsados del núcleo cometario. (Crédito: Daniel López / IAC).
Foto detallada del cometa 12P Pons-Brooks obtenida el 2 de abril con el Sky Threasure Chest Astrograph (Astrógrafo STC) de la UC3/IAC (desde el Observatorio del Teide). Se trata de 9 imágenes de 180 s con el filtro L (luminancia). El campo cubierto es 5.5 grados por lado (equivalente a 10 Lunas por lado). Se aprecia claramente la estructura filamentosa y trenzada de los materiales sublimados y expulsados del núcleo cometario. (Crédito: Daniel López / IAC).

Aunque su masa es considerable, no es suficiente para compactar mucho la materia, siendo su densidad estimada de aproximadamente 0.6 gr/cm3 (como el helado, que pesa unos 600 gr en una tarrina de 1 litro). La mayor parte del tiempo un cometa es una bola (no necesariamente esférica, es habitual que su forma sea irregular) de materia helada. En ésta, su superficie es generalmente seca, polvorienta o rocosa. Aparentemente, la mayoría de los materiales helados permanecen ocultos en su interior, sublimándose y escapando al exterior al alcanzar las temperaturas adecuadas. Cuando este núcleo va acercándose al Sol, su temperatura aumenta por la radiación recibida del mismo. Sorprende que esta “bola de nieve” apenas refleje luz (menos de un 5% de la luz recibida), por lo que podemos decir que son más negros que el asfalto. Esto hace que absorban mucha radiación y se calienten. Al encontrarse en el espacio (en el vacío) los diversos materiales no se derriten (no pasan a estado líquido), sino que se subliman (pasan directamente de estado sólido a gaseosos) de forma súbita al alcanzar la temperatura suficiente, expulsando material alrededor del núcleo. Es un tipo de “volcanismo” criogénico (a temperaturas extremadamente bajas) donde los gases escapan como “géiseres” arrastrando más material en el proceso. Esto es habitual en otros cuerpos del Sistema Solar, tales como en Europa (Luna de Júpiter), Encélado (luna de Saturno) o Tritón (luna de Neptuno), aunque aquí la fuente de energía no es la radiación solar sino el efecto gravitatorio de los respectivos planetas. Este material expulsado del núcleo del cometa es el que denominamos coma, y es la parte brillante alrededor del oscuro núcleo. Esta “exosfera” (capa gaseosa temporal en torno al núcleo) aparece cuando el cometa se encuentra aproximadamente entre las órbitas de Saturno y Júpiter (10 - 5 U.A.), y es cuando comienza a ser visible.

Foto detallada del cometa 12P Pons-Brooks obtenida el XX de abril con el Sky Threasure Chest Astrograph (Astrógrafo STC) de la UC3/IAC (desde el Observatorio del Teide). Se trata de 10 imágenes de 180 s con el filtro L (luminancia). El campo cubierto es 5.5 grados por lado (10x10 Lunas2). Se aprecia claramente la estructura filamentosa y trenzada de los materiales sublimados y expulsados del núcleo cometario. (Crédito: Daniel López / IAC).
Foto detallada del cometa 12P Pons-Brooks obtenida el 3 de abril con el Sky Threasure Chest Astrograph (Astrógrafo STC) de la UC3/IAC (desde el Observatorio del Teide). Se trata de 5 imágenes de 180 s con el filtro L (luminancia). El campo cubierto es 5.5 grados por lado (equivalente a 10 Lunas). Se aprecia claramente la estructura filamentosa y trenzada de los materiales sublimados y expulsados del núcleo cometario. Más en la vertical y con forma de abanico difuso, la cola de polvo. (Crédito: Daniel López / IAC).

Posteriormente, a medida que se acerca más al Sol, aumenta el número de compuestos que se subliman (pasando de hielo a gas) que, a su vez, propulsan otros materiales (mayoritariamente polvo y pequeños granos). Se crean ahora dos nubes que se comportan de forma diversa. Por un lado, los compuestos más simples pierden electrones o se rompen por acción de la radiación solar (principalmente ultravioleta), quedando estas moléculas cargadas eléctricamente y que son barridas por el intenso viento solar, creando la llamada cola iónica. Ésta suele tener un aspecto más rectilíneo y normalmente delgado, frecuentemente de color azul o azul verdoso, siempre opuesta a la dirección del Sol. Por otro lado, el material no cargado eléctricamente (polvo y otros materiales que pueden ser tan finos como las partículas del humo) se desprenden y quedan a la deriva a lo largo de la órbita del cometa, siendo propulsados lentamente por el viento solar. Estos conforman la llamada cola de polvo que suele tener una forma curva y más o menos difusa.  

El 10 de abril (dos días después del eclipse total de Sol) cuando la Luna y Júpiter posaban junto al cometa 12P Pons-Brooks. La Luna, iluminada menos del 6% (mostrando principalmente su luz cenicienta – reflejo de nuestro planeta) se encuentra a unos 365.000 km. Júpiter, y sus satélites, están a unos 880 millones de kilómetros, mientras que el cometa 12P Pons-Brooks se encuentra en un término medio, a unos 240 millones de kilómetros. A pesar del mal tiempo dominante ese día, se pudo obtener este bonito cuadro con el Astrógrafo STC. (Créditos: Daniel López / IAC)
El 10 de abril (dos días después del eclipse total de Sol) cuando la Luna y Júpiter posaban junto al cometa 12P Pons-Brooks. La Luna, iluminada menos del 6% (mostrando principalmente su luz cenicienta – reflejo de nuestro planeta) se encuentra a unos 365.000 km. Júpiter, y sus satélites, están a unos 880 millones de kilómetros, mientras que el cometa 12P Pons-Brooks se encuentra en un término medio, a unos 240 millones de kilómetros. A pesar del mal tiempo dominante ese día, se pudo obtener este bonito cuadro con el Astrógrafo STC. Exposiciones desde 1 s a 180s en LRGB. (Créditos: Daniel López / IAC)

Como todo en el Universo, los cometas nacen, viven y mueren. Las reservas de hielos que puede sublimarse van perdiéndose en cada órbita, mermando su masa y disminuyendo con ello su brillo. Una vez acabado todos los materiales susceptibles de ser sublimados, los restos del cometa perduran como si de un asteroide se tratase. Se estima que al menos un 6% de los asteroides conocidos fueron originalmente cometas que cumplieron muchas órbitas.

Existen partes del Sistema Solar de las que conocemos muy poco. Ya sea por la enorme distancia a la que se encuentran como por lo poco poblado de estas regiones, no solemos tenerlas presentes hasta que nos llega algún cuerpo helado de visita. Más allá de Neptuno, situado unas 30 veces más lejos del Sol que la Tierra (la distancia Tierra-Sol es una Unidad Astronómica, U.A.), comienza una estructura con forma de rosquilla que probablemente albergue entre decenas y cientos de planetas enanos (incluidos Plutón, Makemake, Eris y Haumea) además de infinidad de cuerpos helados de todos los tamaños, restos de la formación de nuestro sistema planetario, y que se extiende hasta unas 50 U.A., región denominada Cinturón de Kuiper. Más allá aún, ¡a más de 100.000 U.A.! existe aún materia asociada a nuestro Sistema Solar, distribuida de forma esférica, en la denominada como Nube de Oort. Estas regiones son el origen de la mayoría de los cometas que nos visitan. Se estima que puede existir del orden de un billón de potenciales cometas.

El cometa 12P Pons-Brooks tomado el 5 de abril con el Astrógrafo STC en los filtros L(RGB). (Créditos: Daniel López / IAC).
El cometa 12P Pons-Brooks tomado el 7 de abril con el Astrógrafo STC en los filtros L (180 s x7) + RGB (120 s x2). (Créditos: Daniel López / IAC).

Los cometas, al igual que los planetas, giran en torno al Sol. Sus órbitas se pueden ver eventualmente perturbadas por el efecto gravitatorio de otros cuerpos del Sistema Solar, lo que hace que adquieran una forma elíptica de gran excentricidad, permitiéndoles acercarse y alejarse mucho del Sol a lo largo de su nueva órbita. Algunos incluso acaban siendo volatizados por el propio Sol, al pasar demasiado cerca y caer directos hacia él. Según su origen (cinturón de Kuiper, Nube de Oort, o incluso de fuera del Sistema Solar), estas órbitas tendrán periodos más largos o más cortos. Los más cortos tendrán su origen en el cinturón de Kuiper, mientras que los más largos, en la nube de Oort o incluso más allá. A diferencia del cometa neandertal (observado durante 2023 y con un periodo de más de 50.000 años), 12P/Pons-Brooks tiene un periodo corto, de unos 71 años, y su origen se sitúa en el cinturón de Kuiper, por lo que recorre buena parte del Sistema Solar, pasando de estar casi tan cerca como Venus del Sol, a más lejos que Neptuno en su recorrido. Resulta curioso que las órbitas de los cometas se vean modificadas con frecuencia debido a interacciones con los planetas mayores (Júpiter principalmente) y por el propio efecto de eyección de masa a que se ven sometidos en sus pasos cercanos al Sol. Esto cambia, entre otras cosas, sus periodos orbitales.

Acercándose tanto a la Tierra, podemos plantearnos si los cometas pueden ser un peligro para la misma. Efectivamente, lo pueden ser. No es habitual que los cometas se acerquen tanto a nuestra órbita. De hecho, solo conocemos poco más de un centenar de cometas “cercanos” a la Tierra, mientras que tenemos catalogados más de 35.000 asteroides que también lo hacen. No se ha detectado riesgo de colisión por el momento en un futuro próximo. Pero en el pasado los impactos cometarios pudieron ser responsables de una fracción importante del agua presente en la Tierra, así como de los depósitos de hielo presentes en el fondo de los cráteres en sombra permanente en la Luna o Mercurio. Debemos permanecer vigilantes.

Por último, una curiosidad. Las lluvias de estrellas se producen cuando la Tierra, que se desplaza a casi 30 km/s, atraviesa los restos de material que los cometas han dejado a su paso (fundamentalmente pequeños granos de polvo). Esto suele ocurrir siempre en las mismas fechas, razón por la cual las tenemos apuntadas en nuestro calendario. Para nombrarlas, se utiliza la estrella desde la que aparentemente surgen del cielo. En el caso de los restos de 12P Pons-Brooks, se cree que éstos pueden estar originando la lluvia denominada Kappa-Draconis, visible entre el 29 de noviembre y el 13 de diciembre.