Astrónomos registran señales de radio del cometa 12P/Pons-Brooks

Un equipo de investigación del Observatorio Astronómico de Shanghái, perteneciente a la Academia China de Ciencias, utilizó el Telescopio de Radio Tianma para llevar a cabo observaciones de radio en múltiples bandas del cometa 12P/Pons-Brooks (12P) que retorna. Durante estas observaciones, se midió su tasa de producción de agua durante actividades de erupción y se realizó la detección más lejana de moléculas de amoníaco en un cometa tipo Halley hasta la fecha. Los hallazgos fueron publicados en Astronomy & Astrophysics.

Los cometas contienen una rica variedad de componentes helados que datan de la formación del sistema solar. A medida que se acercan al sol, estos componentes se subliman debido al calor solar, provocando diversas actividades cometarias. La presencia de estas ices volátiles indica que los cometas no han sufrido una evolución térmica significativa desde su formación. Estudiar la composición de los ices en los cometas proporciona información crucial sobre las condiciones térmicas y químicas del sistema solar primitivo hace 4.600 millones de años.

El cometa 12P es un cometa tipo Halley con un período orbital de aproximadamente 71 años. Desde su descubrimiento en 1812, ha mostrado múltiples erupciones durante cada retorno, una característica distintiva cuya causa sigue siendo desconocida. Durante su retorno en 2024, 12P nuevamente experimentó frecuentes erupciones, manifestándose como aumentos repentinos en el brillo general. Como las erupciones a menudo implican la liberación de más gas del núcleo, el período de erupción de 12P representa una oportunidad excelente para monitorear su composición gaseosa y cambios, y para analizar los mecanismos y fuentes materiales de las erupciones.

Desde finales de 2023 hasta principios de 2024, los investigadores llevaron a cabo una serie de observaciones de radio en bandas L y K utilizando el Telescopio Tianma. En la banda L, se detectó la línea espectral de hidroxilo (OH) de 18 cm de 12P, que es un producto de fotodisociación del vapor de agua. Mediante modelado de transferencia radiativa, determinaron la tasa de producción de agua y la velocidad de expansión de gas de 12P antes y después de varias erupciones.

Combinando estos resultados con investigaciones anteriores, caracterizaron los cambios de actividad a corto y largo plazo de 12P influenciados por erupciones. A una distancia heliocéntrica de 1 UA, 12P puede liberar más de 5 toneladas de vapor de agua por segundo, un nivel que excede el de la mayoría de los cometas de período corto y algunos cometas de período largo, demostrando claramente la alta actividad de 12P. Durante las erupciones, la actividad de 12P (usando agua como ejemplo) puede aproximadamente duplicarse.

Las observaciones en banda K detectaron moléculas de amoníaco (NH3) en un cometa tipo Halley por primera vez en longitudes de onda de radio con una confianza de 3s, marcando la detección de amoníaco a radioondas más lejana en un cometa. Los investigadores midieron la tasa de producción de NH3 y su abundancia relativa durante uno de los períodos de erupción de 12P y encontraron que la abundancia relativa de NH3 es alta entre los cometas. El NH3 tiene una temperatura de sublimación relativamente baja.

Para los cometas de período corto como 12P, donde sustancias más volátiles como CO y CO2 pueden haberse agotado, la alta abundancia de NH3 y su distribución dentro del núcleo podrían explicar las frecuentes erupciones de 12P.

Este estudio revela la evolución de la liberación material durante las erupciones de 12P y proporciona nueva evidencia observacional para comprender los mecanismos de la actividad cometaria y su composición interna.

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