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 ,

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