miércoles, 20 de noviembre de 2013

Cometa ISON y el límite de Roche

Aunque el cometa C/2012 S1 (ISON) se acercará bastante al Sol, en su perihelio (0,012 ua), el 28 de noviembre alrededor de las 19 U.T (13:00 hora de Costa Rica), la mayoría de los astrónomos que le siguen la trayectoria, opinan con un grado de confianza bastante aceptable, que no se desintegrará ni caerá al Sol. Otros no opinan porque en realidad no se cuenta con toda la información (datos) necesaria y algunos dicen que no resistirá la fuerza de marea gravitacional y entonces se romperá en pedazos.
Como este concepto no lo he tratado hasta ahora, voy a  hacer una breve introducción:

El límite de Roche es la menor distancia, con respecto a un centro de atracción (estrella, o planeta), a la cual un satélite (por ejemplo un cometa), puede ser capaz de mantener su órbita, sin ser destruido por fuerzas de marea.

Se ha demostrado que satélites sólidos pueden existir dentro de la zona de Roche si son lo suficientemente pequeños, para que las fuerzas de tensión entre sus rocas (materiales), o de la coraza metálica en el caso de un satélite artificial, prevengan que se rompa. Pero otros no resistiría y se fragmentarían.Por ejemplo se acepta que ningún planeta puede existir alrededor de una estrella, más cerca de 2,5 veces el radio de la estrella.

Se ha estimado que el radio promedio del Cometa ISON (C 2012 S1) es de 4,8 km, pero lo que no tenemos muy claro cuánto es su masa, ni la densidad o la composición de su núcleo, que si se trata de un conglomerado de hielos y rocas, podría no resistir.

Para determinar el límite de Roche consideremos un cuerpo de gran masa M y radio R (el Sol), alrededor el cual y a una distancia d gira un satélite. Supongamos que el satélite está compuesto por dos muy pequeñas porciones de masa m y radio r (cada una) como se muestra en la figura.

La fuerza “neta” ejercida por M sobre la porción cercana y sobre la porción lejana está dada por la Ley de Gravitación Universal.

La distancia d se denomina Límite de Roche y es entonces la distancia mínima respecto al centro del Sol, a la cual el satélite (planeta, asteroide o cometa) puede seguir la órbita, sin ser destruido por la fuerza de marea solar
Observe que depende de la masa del Sol y del satélite y su tamaño. Sin embargo, suponiendo densidades constantes

Imagen monocromática del Cometa C/2012 S1 ISON.
Es una sola toma de Luminancia 1x120s tomada remotamente
desde Costa Rica el lunes 10 de Noviembre, por Carlos Beer.
Se utilizó el telescopio remoto de Mayhill, Nuevo Mexico,
un refractor apocromático Takahashi 106, Montura Paramount
y cámara CCD SBIG monocromática. Procesamiento con Astroart 5.0
y algo de PS. No tiene mucho detalle por ser solo una imagen
y podria tener algo de ruido
El perihelio del Cometa ISON ocurrirá el 28 de noviembre, a una distancia del centro del Sol igual a 0.012 ua, lo que equivale s 1.795 millones de kilómetros, o a 2.58 veces el radio ecuatorial del Sol (1 R☉= 695 500 km).
Para cometas promedio que se acercan al Sol, dependiendo de la naturaleza física (geológica) de su núcleo, se han hecho estimaciones del límite de Roché entre 1,78R y 3.42R.
Así que el ISON está entre estos dos valores.
¿Qué sucederá? No tengo la formación científica ni el conocimiento para hacer una predicción.
-Las fuerzas de marea son un factor importante.
-El rápido período de rotación (unas 10 horas) provoca una fuerza centrípeta considerable.

-La altísima temperatura (2700°C)a la cual estará sometido el núcleo, también afectará. http://www.skyandtelescope.com/news/home/Comet-ISON-Becomes-a-Nail-Biter-233327541.html
-La velocidad de traslación en perihelio será muy grande (600 km/s).
Estos cuatro factores conspiran en contra de la estabilidad del comenta, esto es, favorecen las condiciones para que se rompa en pedazos, que se evaorarán y no nos dejarán ver casi nada, luego del perihelio.

Si se rompe en pedazos, se supone que por conservación de la cantidad de movimiento, éstos fragmentos continuarían más o menos muy cerca la trayectoria original, por lo menos al principio, mostrándonos un fenómeno semejante a lo sucedido con el Cometa Shoemaker-Levi 9, en 1994, solo que el ISON es mucho más pequeño.Pero sea lo que fuera, solo nos faltan unos 9 días para saberlo.
Yo espero que la pasada por el perihelio de este cometa, produzca un buen espectáculo, cuando el reaparezca de nuevo a finales de noviembre, porque hace tiempo que no veo un buen cometa.
Pero esto es solo un deseo de mi parte y seguro también usted.
Referencias:
http://groups.yahoo.com/neo/groups/comets-ml/conversations/messages/22385,

http://www.skyandtelescope.com/observing/home/Comet-ISON-Updates-193909261.html,http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-25001732 ,http://www.jgiesen.de/astro/stars/roche.htm , http://www.skyandtelescope.com/observing/home/232699581.html ,

7 comentarios:

  1. Gracias por compartir sus conocimientos don Jose! no conocía esta parte del cálculo utilizado para el límite de Roche, de hecho ni siquiera sabía que eso existia!

    le comento que hoy madrugé, a las 3:50 am estaba en pie y salí a intentar observar a ISON y a Lovejoy. Donde vivo tengo el horizonte despejado..
    aunque hoy no tuve suerte me quedó la duda sobre que fue lo que vi a eso de las 4:30 am sobre el Este a unos 10 grados maso menos.. saqué mi telescopio para observar pero me pareció más bien que era mercurio, aunque viendolo sin ayuda de el telescopio se veía difuso, tal vez por la humedad y las nubes altas que habian hacia el Este, saque mi telefono y puse a correr la aplicacion de android llamada Google SkyMap pero me salía exactamente en esa posicion en el mapa del cielo la parte donde deberia de estar ISON y mercurio ( eso lo saque con base a las cartas que salen en heavens above y siguiendo su información recopilada de anteriores publicaciones., aunque creo que fue mercurio el que logré observar. Si el clima pinta bonito como hoy tal vez una mejor observación pueda tener está noche. hoy temprano LEO estaba bien alto casi sobre el cenit y la luz de la luna no inteferia, pero creo que estaba todavia con sueño y por eso no noté o no puse cuidado a ver si veia a Lovejoy, espero tener la oportunidad de verlo hoy!. Gracias por su ayuda Don Jose!

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  2. Hola. Muy posiblemente haya tenido oportunidad de ver Spica, Mercurio y el cometa ISON.
    Felicitaciones.
    Saludos
    jav

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  3. Don jose, estoy interesado en comprar un telescopio, puede ver uno marca celestron modelo astromaster lt 76az. Soy novato en esto de la astronomia quiero sabes que referncias me puede dar de este modelo. Gracias

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    1. Hola Mario.
      Le recomiendo que se lea esto: http://fisica1011tutor.blogspot.com/2013/08/pasos-astronomicos.html.
      Si realmente es un novato y anda tras la observación del cometa de moda, lo mejor son unos excelentes binoculares de unos $100 para arriba. Los cometas se ven mejor con binoculares que con telescopio.
      Yo pienso que como segundo paso astronómico uno se compra un telescopio cuando ya agotó todo lo que puede ver (y conocer-estudiar) a simple vista y con binoculares. y si ya ha observado con telescopios de amigos, o..., para darse una idea clara de lo que puede hacer un telescopio de la calidad que uno está considerando. Además si tiene ya el suficiente conocimiento para poder hacer la decisión de la compra por sí mismo.
      Sin embargo, el Celestron AstroMaster 76 EQ Reflector Telescope me parece bien como un primer telescopio.
      Podemos seguir conversando cuando guste. Buena suerte
      Saludos
      jav

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  4. Muchas gracias Don José por compartir sus conocimientos.
    Cómo puedo observar a ISON desde Hatillo 8?
    Indican que se mira hacia el este, pero no dicen cuántos grados de altura.
    Muchas gracias.
    Walter Gómez Araya

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  5. Hola Walter.
    Su sitio de observación tiene la problemática de que tiene las montañas del Irazú en el horizonte. En esta semana es prácticamente imposible verlo (visite http://astronomia10norte.blogspot.com/2013/11/ison-dia-dia-25-al-30-de-noviembre.html), porque está muy cerca del Sol.
    También publicaré ese tipo de información para las semanas siguientes, pero siempre necesitará un horizonte bastante bajo. Lo felicito por el esfuerzo, siga probando.
    Saludos
    jav

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