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Juan Carlos GilJosé EdelsteinIgnacio CrespoBorja TosarHéctor SocasGastón GiribetFrancis Villatorocomportamiento objetos interestelares 3idinámica de polvo y gas atlasabundancias químicas objetos interestelarescocientes isotópicos objetos interestelaresagua molécula abundante objetos interestelareshistoria química diferente objetos interestelaresHéctor SocasAtlasSolSOHOSWANAtacama Large Millimeter ArrayALMAChileObservatorio Europeo Meridionalcarbono-2carbono-13CO23 y AtlasNatureSubaruHDSMauna KeaHawái
Agua molécula abundante objetos interestelares
Con
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Héctor Socas continúa la discusión sobre los objetos interestelares 3i y Atlas, centrándose ahora en sus cocientes isotópicos y su composición química.
…afuera por el viento solar y eso genera la cola, que es lo espectacular que vemos de un cometa. Entonces, cuando vemos una foto de un cometa, ahí lo que estamos viendo es la coma y la cola, pero el núcleo suele ser demasiado pequeñito como para que lo veamos. Bueno, entonces la cuestión es ahora con lo que sabemos, con todas las observaciones que se han hecho de 3 y Atlas, que se ha observado mucho desde muchos puntos de vista diferentes ¿Se comporta realmente como un cometa de los que conocemos del sistema solar de toda la vida? Pues en algunas cosas sí, en otras no tanto; en lo que es la dinámica de polvo, del gas, de la coma, se comporta totalmente como un cometa. Ahora, en cuanto a la composición química, las abundancias de Volátiles y sobre todo vamos a comentar ahora los cocientes isotópicos; ahí sí que parece que tiene una historia química diferente, lo cual es normal, es esperable, porque viene de muy lejos. Entonces, es normal que su historia química sea diferente. Entonces, bueno, empezando por el agua, que es una de las claves, porque es una de las moléculas más abundantes en estos objetos. Ha habido varios trabajos que han aprovechado un instrumento que se llama SWAN, como CISNE, S-W-A-N. En el observatorio SOHO, que en principio es un satélite o un observatorio para observar el Sol, y tiene ese instrumento, que de hecho las siglas son de Solar…
Significado #1 · Palabras #1
Héctor Socas explica cómo el calor del sol puede activar los hielos del núcleo de objetos interestelares como 3i y Atlas, generando una onda térmica que afecta a las capas más profundas y altera la composición molecular de su coma.
Habla: Héctor SocasPalabras #11hielos del núcleo objetos interestelaresonda térmica afecta a capas profundascambio balance moléculas en la comacoma nube de polvo y gas…voy a usar habitualmente el término evaporar. Aunque no es estrictamente lo correcto porque no pasa por una fase líquida intermedia, sino en el espacio al no ver una atmósfera que genere presión, la fase líquida es prácticamente imposible que exista. Entonces, como digo, el calor del sol puede activar los hielos del núcleo y generar una onda térmica que se va propagando hacia capas cada vez más profundas y cambiar incluso el balance de moléculas que están presentes en la coma. La coma es la nube de polvo y gas que hay alrededor del núcleo o sea, por hacer un Resumen rápido del sumario de términos: comentarios. El núcleo es el objeto sólido, que suele ser pequeño; no lo vemos habitualmente en torno a ese objeto sólido hay una nube, que es más o menos esférica de gas y polvo que está emitiendo y luego ese material…
Héctor Socas continúa la discusión sobre los objetos interestelares 3i y Atlas, centrándose ahora en sus cocientes isotópicos y su composición química.
Habla: Héctor SocasSignificado #1 · Palabras #1comportamiento objetos interestelares 3idinámica de polvo y gas atlasabundancias químicas objetos interestelarescocientes isotópicos objetos interestelaresagua molécula abundante objetos interestelareshistoria química diferente objetos interestelares…afuera por el viento solar y eso genera la cola, que es lo espectacular que vemos de un cometa. Entonces, cuando vemos una foto de un cometa, ahí lo que estamos viendo es la coma y la cola, pero el núcleo suele ser demasiado pequeñito como para que lo veamos. Bueno, entonces la cuestión es ahora con lo que sabemos, con todas las observaciones que se han hecho de 3 y Atlas, que se ha observado mucho desde muchos puntos de vista diferentes ¿Se comporta realmente como un cometa de los que conocemos del sistema solar de toda la vida? Pues en algunas cosas sí, en otras no tanto; en lo que es la dinámica de polvo, del gas, de la coma, se comporta totalmente como un cometa. Ahora, en cuanto a la composición química, las abundancias de Volátiles y sobre todo vamos a comentar ahora los cocientes isotópicos; ahí sí que parece que tiene una historia química diferente, lo cual es normal, es esperable, porque viene de muy lejos. Entonces, es normal que su historia química sea diferente. Entonces, bueno, empezando por el agua, que es una de las claves, porque es una de las moléculas más abundantes en estos objetos. Ha habido varios trabajos que han aprovechado un instrumento que se llama SWAN, como CISNE, S-W-A-N. En el observatorio SOHO, que en principio es un satélite o un observatorio para observar el Sol, y tiene ese instrumento, que de hecho las siglas son de Solar…
Héctor Socas compara la cantidad de moléculas de agua emitidas por los objetos interestelares con cantidades masivas como el número de abogados o un millón de moles, para ilustrar la magnitud del fenómeno.
Habla: Héctor SocasSignificado #17 · Palabras #3hidrógeno detectable cámara sohomoléculas interestelares 3i atlasperihelio objetos interestelaresabogados como referencia interestelaremisión de moles por segundomolécula de agua 18 gramoscometa emisión cerca del sol…de hidrógeno; entonces no ve directamente las moléculas de agua pero el hidrógeno es un buen proxy porque en cuanto el agua se evapora rápidamente la radiación ultravioleta del sol rompe las moléculas de agua y una parte importante se transforma en hidrógeno. y ese hidrógeno es detectable por esta cámara de SOHO, o sea, es una medida un poco indirecta pero bueno va bien y ha habido varios análisis en diferentes puntos de la trayectoria de 3 y Atlas que dan que está emitiendo o estaba emitiendo tras su paso por el perihelio del orden de 10 a la 29 moléculas por segundo. Esto es justo después del perihelio y luego un poco más adelante, 10 elevado a 28, que no sabemos si es que ha bajado la tasa o que diferentes estudios con diferentes técnicas o diferentes metodologías obtienen resultados un poquito diferentes. Pero bueno, es una cantidad grande, ¿no? O sea, el número de abogados de 10 a la 23, aquí estamos hablando de 10 a la 28, 10 a la 29, o sea, son 10 a la 5 o 10 a la 6, un factor 100.000 o un millón de moles por segundo. Una molécula de agua, un molson 18 gramos, pues cientos de miles o millones de 18 gramos por segundo es la emisión que está teniendo el cometa en su paso cerca del Sol. Bueno, esto es bastante típico de cometas, ¿no? Y también una cosa interesante es que se ve la asimetría en la emisión, que también es algo muy cometario Los cometas cuando se van acercando al sol van emitiendo menos y luego tras su paso por el sol emiten más, esto es simplemente inercia térmica, o sea que…
Héctor Socas explica una posible alternativa para la producción de agua en los objetos interestelares, sugiriendo que podría provenir de granos helados.
Habla: Héctor SocasPalabras #5tamaño objeto interestelar 3iproducción de agua kilómetroagua en objetos interestelares granos heladosgranitos polvorosos con hieloevaporación de hielo cometa eficiente…más frío por la mañana que por la tarde, pues lo mismo pasa con el cometa: cuando está a una cierta distancia antes del perihelio, está más frío que cuando está a esa misma distancia después de pasar al perihelio y eso se observa también con tres hiatlas. Bueno, nada, la producción de agua todo esto hay una serie de datos da un poco igual pero vamos que lo que sí se sugiere es que según como no vemos el núcleo no sabemos exactamente qué tamaño tiene pero poniendo que sea del orden de un kilómetro que puede ser típico para los parámetros que se observan pues la producción de agua es elevada. Entonces eso requiere que tenga una superficie activa muy grande. O bien que parte del agua venga de granos helados, o sea que primero se hayan desprendido granos que son polvos, son rocosos pero que tienen hielo con ellos y luego ese hielo se evapora; eso es mucho más eficiente a la hora de sacar agua del cometa que que simplemente se evapore directamente la superficie así que bueno, son detalles y tal. En el infrarrojo hay observaciones muy interesantes de Sphere X que observó tres yatlas después del perihelio; es un telescopio espacial de la NASA para hacer cartografiados espectrofotométricos del cielo, y en esas observaciones encuentran señales de…
Héctor Socas indica que va a omitir algunos detalles para llegar al punto principal y menciona observaciones sobre la proporción de dióxido de carbono y agua en los objetos interestelares.
Habla: Héctor SocasPalabras #10proporción dióxido carbono y aguaobjetos interestelares sistema solartelescopio subaru observa normalizaciónproporción dióxido carbono agua interestelarcometas sistema solar proporción co2 aguainstrumento hds en telescopio subarualma observa isótopos de elementosproporción molécula agua normal deuterioatacama large millimeter array chileespectroscopía de observatorio meridional europeo…llegamos a comentar aquí había un artículo de Hutzemekers y tal, ya se veía una evolución antes del perihelio de que la proporción entre níquel y hierro iba normalizándose según el cometa se acercaba al Sol. Así que bueno, eso parece que deja de ser anómalo. Bueno, no sé; voy a saltarme algunas cosillas para ir yendo al grano. Me voy a saltar esto que tampoco es tan importante. Ah bueno, sí, también se veía que la proporción entre dióxido de carbono y agua era muy extrema. Era todavía compatible con el sistema solar, pero los casos más extremos del sistema solar tenía una sobreabundancia de dióxido de carbono respecto a agua. Y lo que se ha ido observando, por ejemplo, con Observaciones de Subaru, con el instrumento HDS; Subaru es un telescopio de 8 metros también en Mauna Kea, en Hawái, que es un telescopio japonés. Pues después del perihelio, las observaciones es que también este cociente se va normalizando entre CO2 y agua. Sigue siendo alto comparado con la media del sistema solar pero ya no es ni siquiera un valor extremo sino un valor alto de cometa comparable con los cometas del sistema solar que tienen valores altos de proporción entre CO2 y agua. Y luego en radio, en longitud de sonda milimétrica. pues bueno voy a saltarme la parte de las moléculas y tal, pero con ALMA, por ejemplo, ALMA es el Atacama Large Millimeter Array en Chile, que es un interferómetro para hacer radioastronomía de ESO, el Observatorio European Southern Observatory, Observatorio Meridional Europeo pues ALMA tiene tanta capacidad espectroscópica que permite distinguir diferentes isótopos de un mismo elemento y entonces se puede observar por ejemplo la proporción entre la molécula de agua normal y la que en vez de uno de sus hidrógenos tiene deuterio; deuterio recordemos es como un átomo de hidrógeno que tiene, o sea si la molécula de agua tiene dos hidrógenos y un oxígeno pues el deuterio, uno de los hidrógenos está... ¿Qué estoy diciendo? Me he liado A ver, la molécula HDO tiene un hidrógeno, un deuterio y un oxígeno. Y el deuterio es como un hidrógeno, pero en vez de tener un protón y un electrón, tiene un protón, un neutrón y un electrón. O sea, es como un átomo de hidrógeno, pero que tiene un neutrón…
Héctor Socas explica la relación entre el carbono-2 y el carbono-13 en moléculas de CO2 y monóxido de carbono, sugiriendo que se formaron en condiciones muy frías.
Habla: Héctor SocasPalabras #15carbono-2 y carbono-13 en co2formación a 30 kelvindisco protoplanetario estrella antiguamedio interestelar atlas…muy alta, muy por encima de la terrestre y muy por encima también de lo habitual en los cometas del sistema solar. En este artículo en Nature, coordinar y colaboradores encuentran con el James Webb que la proporción de deuterio a hidrógeno es casi el 1%. Y por ejemplo, la relación entre el carbono-2 y el carbono-13 también es muy alta en las moléculas de CO2 y monóxido de carbono, y esto quiere decir que lo más plausible es que esto nos indica que 3 y Atlas se formó en condiciones muy frías, quizá por debajo de unos 30 Kelvin, en las regiones más externas de un disco protoplanetario, probablemente alrededor de una estrella antigua o de baja metalicidad. Lo cual es consistente con que haya sido arrancado y esté volando por el medio interestelar. Normalmente los objetos que están más en las afueras, en la periferia de los discos protoplanetarios, es más probable y por tanto debe haber mayor abundancia de ellos entre el medio interestelar que los que han sido expulsados de más adentro; que también los hay, puede haberlos por encuentros gravitacionales con planetas y demás, pero esperamos que sean más abundantes los de las partes externas. Claro, no sabemos cuál fue la estrella madre de E3 y Atlas; aquí hemos comentado algún artículo que intenta trazar hacia atrás su trayectoria, más o menos ver de dónde podría venir. Pero bueno, lo que nos dice esto es que el agua y el carbono de E3 y Atlas…