Un cometa rasante es un cometa que pasa extremadamente cerca del Sol en el perihelio , a veces a unos pocos miles de kilómetros de la superficie del Sol. Aunque los pequeños rozadores solares pueden evaporarse por completo durante una aproximación tan cercana al Sol, los rozadores solares más grandes pueden sobrevivir a muchos pasajes del perihelio. Sin embargo, la fuerte evaporación y las fuerzas de marea que experimentan a menudo conducen a su fragmentación.
Hasta la década de 1880, se pensaba que todos los cometas brillantes cerca del Sol eran el regreso repetido de un solo cometa que rozaba el Sol. Luego, el astrónomo alemán Heinrich Kreutz y el astrónomo estadounidense Daniel Kirkwood determinaron que, en lugar del regreso del mismo cometa, cada aparición era un cometa diferente, pero cada uno estaba relacionado con un grupo de cometas que se habían separado entre sí en un paso anterior cerca de el Sol (en el perihelio ). [1] Se sabía muy poco sobre la población de cometas que rozaban el sol hasta 1979, cuando las observaciones coronagráficas permitieron la detección de cometas que rozaban el sol. Al 21 de octubre de 2017, hay 1495 cometas conocidos que se encuentran dentro de ~12 radios solares (~0,055 AU). [2] Esto representa casi un tercio de todos los cometas. [3] La mayoría de estos objetos se vaporizan durante su aproximación, pero es probable que un cometa con un radio de núcleo mayor de 2 a 3 km sobreviva al paso del perihelio con un radio final de ~1 km.
Los cometas Sungrazer fueron algunos de los primeros cometas observados porque pueden parecer muy brillantes. Algunos incluso son considerados Grandes Cometas . El paso cercano de un cometa al Sol hará que el cometa brille no sólo por el reflejo del núcleo del cometa cuando está más cerca del Sol, sino que el Sol también vaporiza una gran cantidad de gas del cometa y el gas refleja más luz. . Este brillo extremo permitirá posibles observaciones a simple vista desde la Tierra dependiendo de cuán volátiles sean los gases y si el cometa es lo suficientemente grande como para sobrevivir al perihelio. Estos cometas proporcionan una herramienta útil para comprender la composición de los cometas a medida que observamos la actividad de desgasificación y también ofrecen una forma de probar los efectos que la radiación solar tiene en otros cuerpos del Sistema Solar.
Uno de los primeros cometas cuya órbita se calculó fue el cometa que rozaba el Sol (y Gran Cometa) de 1680, ahora designado C/1680 V1 . Fue observado por Isaac Newton y publicó los resultados de su órbita en 1687. [4] Posteriormente, en 1699, Jacques Cassini propuso que los cometas podían tener períodos orbitales relativamente cortos y que C/1680 V1 era igual a un cometa observado por Tycho Brahe. en 1577, pero en 1705 Edmond Halley determinó que la diferencia entre las distancias del perihelio de los dos cometas era demasiado grande para que fueran el mismo objeto. [5] [6] Sin embargo, esta fue la primera vez que se planteó la hipótesis de que los grandes cometas estaban relacionados o quizás eran el mismo cometa. Más tarde, Johann Franz Encke calculó la órbita de C/1680 V1 y encontró un período de aproximadamente 9.000 años, lo que le llevó a concluir que la teoría de Cassini sobre los períodos cortos de aproximación al Sol era errónea. C/1680 V1 tenía la distancia de perihelio medida más pequeña hasta la observación en 1826 del cometa C/1826 U1. [4]
Se lograron avances en la comprensión de los cometas que rozan el sol en el siglo XIX con los grandes cometas de 1843 , C/1880 C1 y 1882 . C/1880 C1 y C/1843 D1 tenían apariencias muy similares y también se parecían al Gran Cometa de 1106 , por lo que Daniel Kirkwood propuso que C/1880 C1 y C/1843 D1 eran fragmentos separados del mismo objeto. [1] También planteó la hipótesis de que el cuerpo principal era un cometa visto por Aristóteles y Éforo en 371 a. C. porque existía la supuesta afirmación de que Éforo fue testigo de la división del cometa después del perihelio. [4]
El cometa C/1882 R1 apareció sólo dos años después del rasante solar observado anteriormente, por lo que esto convenció a los astrónomos de que estos brillantes cometas no eran todos el mismo objeto. Algunos astrónomos teorizaron que el cometa podría atravesar un medio resistente cerca del Sol y eso acortaría su período. [4] Cuando los astrónomos observaron C/1882 R1, midieron el período antes y después del perihelio y no vieron ningún acortamiento en el período que refutaba la teoría. Después del perihelio, también se vio que este objeto se dividía en varios fragmentos y, por lo tanto, la teoría de Kirkwood de que estos cometas provenían de un cuerpo original parecía una buena explicación.
En un intento de vincular los cometas 1843 y 1880 con el cometa de 1106 y 371 a. C., Kreutz midió los fragmentos del cometa 1882 y determinó que probablemente era un fragmento del cometa 1106. Luego designó que todos los cometas que rozan el Sol y que tengan características orbitales similares a las de estos pocos cometas serían parte del Grupo Kreutz . [4]
El siglo XIX también proporcionó el primer espectro tomado de un cometa cerca del Sol, que fue tomado por Finlay y Elkin en 1882. [7] Posteriormente se analizó el espectro y se confirmaron las líneas espectrales de Fe y Ni . [8]
El primer cometa que rozaba el sol fue observado en el siglo XX en 1945 y luego, entre 1960 y 1970, se observaron cinco cometas que rozaban el sol (C/1961 O1, C/1962 C1 , C/1963 R1 , C/1965 S1 y C/1970 K1 ). . El cometa de 1965 (cometa Ikeya-Seki) permitió mediciones de líneas de emisión espectral y se detectaron varios elementos, incluido el hierro, lo que lo convierte en el primer cometa desde el Gran Cometa de 1882 en mostrar esta característica. Otras líneas de emisión incluyeron K , Ca , Ca + , Cr , Co , Mn , Ni , Cu y V. [9] [10] [11] [12] [13] El cometa Ikeya-Seki también llevó a que Brian Marsden separara los rozadores solares de Kreutz en dos subgrupos en 1967. [14] Un subgrupo parece tener el cometa 1106 como cuerpo principal y los miembros son fragmentos de ese cometa, mientras que el otro grupo tiene una dinámica similar pero ningún cuerpo padre confirmado asociado con él.
El siglo XX tuvo un gran impacto en la investigación de los cometas que rozaban el Sol con el lanzamiento de telescopios coronagráficos , incluidos Solwind , SMM y SOHO . Hasta este punto, los cometas que rozaban el sol sólo se veían a simple vista , pero con los telescopios coronagráficos se observaron muchos cometas que eran mucho más pequeños y muy pocos han sobrevivido al paso del perihelio. Los cometas observados por Solwind y SMM de 1981 a 1989 tenían magnitudes visuales de aproximadamente -2,5 a +6, que es mucho más débil que el cometa Ikeya-Seki con una magnitud visual de aproximadamente -10. [4]
En 1987 y 1988, SMM observó por primera vez que podría haber pares de cometas que rozan el sol y que pueden aparecer en períodos de tiempo muy cortos que van desde medio día hasta aproximadamente dos semanas. Se hicieron cálculos para determinar que los pares eran parte del mismo cuerpo padre pero se separaron a decenas de AU del Sol. [15] Las velocidades de ruptura fueron sólo del orden de unos pocos metros por segundo, lo que es comparable a la velocidad de rotación de estos cometas. Esto llevó a la conclusión de que estos cometas se desprenden de las fuerzas de marea y que los cometas C/1882 R1, C/1965 S1 y C/1963 R1 probablemente se separaron del Gran Cometa de 1106. [16]
Las coronografías permitieron medir las propiedades del cometa cuando se acercó mucho al Sol. Se observó que los cometas que rozan el sol tienden a alcanzar su máximo brillo a una distancia de aproximadamente 12,3 radios solares o 11,2 radios solares. Se cree que esta variación se debe a una diferencia en la composición del polvo. Otro pequeño pico de brillo se ha encontrado a unos 7 radios solares del Sol y posiblemente se deba a una fragmentación del núcleo del cometa. [4] Una explicación alternativa es que el pico de brillo a 12 radios solares proviene de la sublimación de olivinos amorfos y el pico a 11,2 radios solares proviene de la sublimación de olivinos cristalinos . El pico a 7 radios solares podría ser entonces la sublimación del piroxeno . [17]
Los rozadores solares más famosos son los Kreutz Sungrazers, todos los cuales se originan a partir de un cometa gigante que se dividió en muchos cometas más pequeños durante su primer paso a través del Sistema Solar interior. Un cometa extremadamente brillante visto por Aristóteles y Éforo en el año 371 a. C. es un posible candidato para este cometa padre.
Los grandes cometas de 1843 y 1882 , el cometa Ikeya-Seki en 1965 y el C/2011 W3 (Lovejoy) en 2011 fueron todos fragmentos del cometa original. Cada uno de estos cuatro fue brevemente lo suficientemente brillante como para ser visible en el cielo diurno, junto al Sol; el cometa de 1882 eclipsó incluso a la luna llena .
En 1979, C/1979 Q1 (SOLWIND) fue el primer rasante solar detectado por el satélite estadounidense P78-1 , en coronógrafos tomados los días 30 y 31 de agosto de 1979. [18]
Aparte del cometa Lovejoy, ninguno de los rozadores solares vistos por SOHO ha sobrevivido a su paso por el perihelio; Es posible que algunos se hayan hundido en el propio Sol, pero es probable que la mayoría simplemente se haya evaporado por completo. [19]
Alrededor del 83% de los herbívoros observados con SOHO son miembros del grupo Kreutz. [22] El otro 17% contiene algunos cometas esporádicos que rozan el sol, pero entre ellos se han identificado otros tres grupos de cometas relacionados: los grupos Kracht, Marsden y Meyer. Los grupos Marsden y Kracht parecen estar relacionados con el cometa 96P/Machholz . Estos cometas también se han relacionado con varias corrientes de meteoritos , incluidas las Ariétidas diurnas , las delta Acuáridas y las Cuadrántidas . Las órbitas de los cometas vinculadas sugieren que tanto el grupo Marsden como el Kracht tienen un período pequeño, del orden de cinco años, pero el grupo Meyer puede tener órbitas de período intermedio o largo. Los cometas del grupo Meyer suelen ser pequeños, débiles y nunca tienen cola. El Gran Cometa de 1680 rozaba el Sol y, aunque Newton lo utilizó para verificar las ecuaciones de Kepler sobre el movimiento orbital, no era miembro de ningún grupo más grande. Sin embargo, el cometa C/2012 S1 (ISON) , que se desintegró poco antes del perihelio , [20] tenía elementos orbitales similares al Gran Cometa de 1680 y podría ser un segundo miembro del grupo. [23]
Los estudios muestran que para cometas con inclinaciones orbitales altas y distancias de perihelio de menos de aproximadamente 2 unidades astronómicas , el efecto acumulativo de las perturbaciones gravitacionales en muchas órbitas es adecuado para reducir la distancia del perihelio a valores muy pequeños. Un estudio ha sugerido que el cometa Hale-Bopp tiene alrededor de un 15% de posibilidades de convertirse eventualmente en un rozador solar.
El movimiento de las colas de los rozadores solares que sobreviven al perihelio (como el cometa Lovejoy) puede proporcionar a los astrónomos solares información sobre la estructura de la corona solar , en particular la estructura magnética detallada. [24]
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