Para apreciar verdaderamente las órbitas de los cometas, es útil tener una comprensión de las órbitas planetarias. Aunque no hay falta de espacio disponible alrededor del sol, todos los planetas se limitan a una banda bastante delgada, y ninguno de ellos, excepto Plutón, se desvía más de unos pocos grados fuera de ella.
La órbita de un cometa, en cambio, puede tener un gran ángulo de inclinación con respecto a esta banda e incluso puede orbitar perpendicularmente a ella, dependiendo de dónde venga. Ese es solo uno de los muchos datos interesantes sobre los cometas.
Según la primera ley de Kepler, todos los objetos orbitan alrededor del sol en trayectorias elípticas. Las órbitas de los planetas, a excepción de Plutón, son casi circulares, al igual que las de los asteroides y los objetos helados en el cinturón de Kuiper, que está más allá de la órbita de Neptuno. Los cometas que se originan en el cinturón de Kuiper se conocen como cometas de período corto y tienden a permanecer en la misma banda estrecha que los planetas.
Los cometas de período largo, que se originan en la nube de Oort, que está más allá del cinturón de Kuiper y en las afueras del sistema solar, son un asunto diferente. Sus órbitas pueden ser tan elípticas que los cometas pueden desaparecer por completo durante cientos de años. Los cometas de más allá de la nube de Oort pueden incluso tener órbitas parabólicas, lo que significa que hacen una sola aparición en el sistema solar y nunca regresan.
Nada de este comportamiento es misterioso una vez que comprendes cómo los planetas y los cometas llegaron a estar allí en primer lugar. Todo tiene que ver con el nacimiento del sol.
Todo comenzó en una nube de polvo
El mismo proceso de nacimiento de estrellas que los científicos pueden observar hoy en día en la Nebulosa de Orión ocurrió en nuestra vecindad del universo hace unos 5 mil millones de años. Una nube de polvo espacial, flotando sin incidentes en la vasta nada, comenzó a contraerse gradualmente bajo la fuerza de la gravedad. Se formaron pequeños grumos y se pegaron, formando grumos más grandes que pudieron atraer aún más polvo.
Poco a poco, uno de estos grupos predominó y, a medida que siguió atrayendo más material y creciendo, la conservación de momento angular hizo que girara, y toda la materia a su alrededor se formó en un disco que giraba en el mismo dirección.
Finalmente, la presión en el núcleo del cúmulo predominante llegó a ser tan grande que se encendió, y la presión exterior creada por la fusión del hidrógeno evitó que se acumulara más materia. Nuestro joven sol había alcanzado su masa final.
¿Qué pasó con todos los grupos más pequeños que no habían quedado atrapados en el central? Continuaron atrayendo la materia que estaba lo suficientemente cerca de sus órbitas, y algunos de ellos se convirtieron en planetas.
Otros grupos más pequeños, en el borde mismo del disco giratorio, estaban lo suficientemente lejos para evitar ser atrapados en el disco, aunque todavía estaban sujetos a suficiente fuerza gravitacional para mantenerlos en orbita. Estos pequeños objetos se convirtieron en planetas enanos y asteroides, y algunos se convirtieron en cometas.
Los cometas no son asteroides
La composición de los cometas es diferente a la de los asteroides. Mientras que un asteroide es principalmente roca, un cometa es esencialmente una bola de nieve sucia llena de bolsas de gas espacial.
Una gran cantidad de asteroides se encuentran en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter, que también es el hogar del planeta enano Ceres, pero también orbitan en las afueras del solar. sistema. Los cometas, por otro lado, tienden a provenir exclusivamente del cinturón de Kuiper y más allá.
Un cometa que está lejos del sol es prácticamente indistinguible de un asteroide. Sin embargo, cuando su órbita lo acerca al sol, el calor vaporiza el hielo y el vapor se expande para formar una nube alrededor del núcleo. El núcleo puede tener solo unos pocos kilómetros de diámetro, pero la nube puede ser miles de veces más grande, lo que hace que el cometa parezca mucho más grande de lo que realmente es.
La cola de un cometa es su característica más definitoria. Puede ser lo suficientemente largo como para abarcar la distancia entre la Tierra y el sol, y siempre apunta en dirección opuesta al sol, sin importar en qué dirección viaje el cometa. Eso es porque es creado por el viento solar, que expulsa el gas de la nube de vapor que rodea el núcleo.
Datos de los cometas: no todos proceden de aquí
Los cometas de período largo pueden tener órbitas muy elípticas que pueden ser tan excéntricas que el período entre avistamientos desde la Tierra puede ser más de una vida. La segunda ley de Kepler implica que los objetos se mueven más lentamente cuando están más lejos del sol que cuando están cerca de él, por lo que los cometas tienden a ser invisibles mucho más tiempo de lo que son visibles. Sin embargo, no importa cuánto tiempo tarde, un objeto en órbita siempre regresa, a menos que algo lo saque de su órbita.
Sin embargo, algunos objetos nunca regresan. Vienen aparentemente de ninguna parte, viajando a velocidades atípicas de los cuerpos en órbita, dando vueltas alrededor del sol y disparándose al espacio. Estos objetos no se originan en el sistema solar; proceden del espacio interestelar. En lugar de una órbita elíptica, siguen un camino parabólico.
El misterioso asteroide en forma de cigarro 'Oumuamua fue uno de esos objetos. Apareció en el sistema solar en enero de 2017 y desapareció un año después. Quizás era un OVNI, pero lo más probable era que fuera un objeto interestelar atraído por el sol pero que se movía demasiado rápido para ser empujado a la órbita.
Un caso de estudio: el cometa Halley
El cometa Halley es quizás el más conocido de todos los cometas. Fue descubierto por Edmund Halley, un astrónomo británico amigo de Sir Isaac Newton. Fue la primera persona en postular que los avistamientos de cometas en 1531, 1607 y 1682 habían sido todos del mismo cometa, y predijo su regreso en 1758.
Se demostró que tenía razón cuando el cometa hizo una aparición espectacular en la noche de Navidad de 1758. Esa noche fue, lamentablemente, 16 años después de su muerte.
El cometa Halley tiene un período de entre 74 y 79 años. La incertidumbre se debe a las influencias gravitacionales que encuentra a lo largo de su camino, particularmente el planeta Venus, y a un sistema de propulsión intrínseco que poseen todos los cometas. Cuando un cometa como el cometa Halley se acerca al sol, las bolsas de gas en el núcleo se expanden y atraviesan puntos débiles en el núcleo, proporcionando un empuje que puede empujarlo en cualquier dirección y crear perturbaciones en su orbita.
Los astrónomos han cartografiado la órbita del cometa Halley y han descubierto que es muy elíptica, con una excentricidad de casi 0,97. (Excentricidad en este caso significa qué tan alargada o redonda es una órbita; cuanto más cerca de cero sea la excentricidad, más redonda será la órbita).
Teniendo en cuenta que la órbita de la Tierra tiene una excentricidad de 0,02, lo que la hace casi circular, y que la excentricidad de la órbita de Plutón es de solo 0,25, la excentricidad del cometa Halley es extrema. En el afelio, está bien fuera de la órbita de Plutón, y en el perihelio, está a solo 0,6 AU del sol.
Pistas del origen del cometa
La órbita del cometa Halley no es solo excéntrica, sino que también está inclinada 18 grados con respecto al plano de la eclíptica. Esto es evidencia de que no se formó de la misma manera que se formaron los planetas, a pesar de que puede haberse unido al mismo tiempo. Incluso podría haber tenido su origen en otra parte de la galaxia y simplemente haber quedado atrapado por la gravedad del sol mientras pasaba.
El cometa Halley presenta otra característica diferente a la de los planetas. Gira en una dirección opuesta a la de su órbita. Venus es el único planeta que hace esto, y Venus gira tan lentamente que los astrónomos sospechan que chocó con algo en su pasado. El hecho de que el cometa Halley gire en la dirección en que lo hace es una prueba más de que no se formó de la misma manera que los planetas.
