La cola y la coma de un cometa son características visibles de un cometa cuando son iluminadas por el Sol y pueden volverse visibles desde la Tierra cuando un cometa atraviesa el Sistema Solar interior . Cuando un cometa se acerca al interior del Sistema Solar, la radiación solar hace que los materiales volátiles dentro del cometa se vaporicen y salgan del núcleo , llevándose el polvo consigo.
Impulsada por el viento solar , se forman dos colas separadas: una compuesta de polvo y otra de gases. Se hacen visibles a través de diferentes fenómenos: el polvo refleja la luz solar directamente y los gases brillan por ionización . La mayoría de los cometas son demasiado débiles para ser visibles sin la ayuda de un telescopio , pero unos pocos cada década se vuelven lo suficientemente brillantes como para ser visibles a simple vista .
En el Sistema Solar exterior , los cometas permanecen congelados y son extremadamente difíciles o imposibles de detectar desde la Tierra debido a su pequeño tamaño. Se han informado detecciones estadísticas de núcleos de cometas inactivos en el cinturón de Kuiper a partir de observaciones del Telescopio Espacial Hubble , [1] [2] pero estas detecciones han sido cuestionadas, [3] [4] y aún no han sido confirmadas de forma independiente. Cuando un cometa se acerca al interior del Sistema Solar, la radiación solar hace que los materiales volátiles dentro del cometa se vaporicen y salgan del núcleo, llevándose el polvo consigo. Las corrientes de polvo y gas así liberadas forman una atmósfera enorme y extremadamente tenue alrededor del cometa llamada coma , y la fuerza ejercida sobre la coma por la presión de radiación del Sol y el viento solar provocan la formación de una enorme cola que apunta en dirección opuesta al Sol. .
Cada una de las corrientes de polvo y gas forma sus propias colas distintas, que apuntan en direcciones ligeramente diferentes. La cola de polvo queda atrás en la órbita del cometa de tal manera que a menudo forma una cola curva llamada anticola , sólo cuando parece que está dirigida hacia el Sol. Al mismo tiempo, la cola de iones, compuesta de gases, siempre apunta a lo largo de las líneas de corriente del viento solar, ya que está fuertemente influenciada por el campo magnético del plasma del viento solar. La cola de iones sigue las líneas del campo magnético en lugar de una trayectoria orbital. La observación de paralaje desde la Tierra a veces puede significar que las colas parecen apuntar en direcciones opuestas. [5]
Si bien el núcleo sólido de los cometas generalmente tiene menos de 30 km de diámetro, la coma puede ser más grande que el Sol y se ha observado que las colas de iones se extienden 3,8 unidades astronómicas (570 Gm ; 350 × 10 6 mi ). [6]
La nave espacial Ulysses hizo un paso inesperado a través de la cola del cometa C/2006 P1 (Cometa McNaught), el 3 de febrero de 2007. [7] La evidencia del encuentro se publicó en la edición del 1 de octubre de 2007 de The Astrophysical Journal . [8]
La observación de anticolas contribuyó significativamente al descubrimiento del viento solar . [9] La cola de iones es el resultado de la radiación ultravioleta que expulsa electrones de las partículas en el coma. Una vez ionizadas las partículas, forman un plasma que a su vez induce una magnetosfera alrededor del cometa. El cometa y su campo magnético inducido constituyen un obstáculo para el flujo de partículas del viento solar hacia el exterior. El cometa es supersónico en relación con el viento solar, por lo que se forma un arco de choque aguas arriba del cometa (es decir, de cara al Sol), en la dirección del flujo del viento solar. En este arco de choque, grandes concentraciones de iones cometarios (llamados "iones captadores") se congregan y actúan para "cargar" el campo magnético solar con plasma . Las líneas de campo "envuelven" al cometa formando la cola de iones. [10] (Esto es similar a la formación de magnetosferas planetarias).
Si la carga de la cola de iones es suficiente, entonces las líneas del campo magnético se comprimen hasta el punto en que, a cierta distancia a lo largo de la cola de iones, se produce la reconexión magnética . Esto conduce a un "evento de desconexión de cola". [10] Esto se ha observado en varias ocasiones, entre las que destaca la del 20 de abril de 2007, cuando la cola iónica del cometa Encke se cortó por completo cuando el cometa pasó a través de una eyección de masa coronal . [11] Este evento fue observado por la nave espacial STEREO . [12] También se observó un evento de desconexión con C/2009 R1 (McNaught) el 26 de mayo de 2010. [13]
Mercurio y Venus poseen colas similares causadas por la interacción del viento solar con sus atmósferas. El 29 de enero de 2013, los científicos de la ESA informaron que la ionosfera del planeta Venus fluye hacia afuera de una manera similar a "la cola de iones que se ve saliendo de un cometa en condiciones similares". [14] [15] La misión MESSENGER observó que el magnesio y el sodio eran componentes principales de la cola de Mercurio. [dieciséis]
