Los herbívoros de Kreutz ( / ˈ k r ɔɪ t s / ⓘ KROYTS ) son una familia decometas que rozanSol, caracterizados porórbitasque los llevan extremadamente cerca del Sol en elperihelio. En el extremo más alejado de sus órbitas,el afelio, los rozadores solares de Kreutz pueden estar cien veces más lejos del Sol que la Tierra, mientras que su distancia de máxima aproximación puede ser menos del doble del radio del Sol. Se cree que son fragmentos de un grancometaque se fragmentó hace varios siglos y llevan el nombre delastrónomo Heinrich Kreutz, quien fue el primero en demostrar que estaban relacionados. [1]Estos rozadores del Sol se abren camino desde el distante Sistema Solar exterior hacia el Sistema Solar interior, hasta su punto de perihelio cerca del Sol, y luego abandonan el Sistema Solar interior en su viaje de regreso a su afelio.
Varios miembros de la familia Kreutz se han convertido en grandes cometas , visibles ocasionalmente cerca del Sol durante el cielo diurno. El más reciente de ellos fue el cometa Ikeya-Seki en 1965, que pudo haber sido uno de los cometas más brillantes del último milenio . [1] Se ha sugerido que otro grupo de cometas brillantes del sistema Kreutz podría comenzar a llegar al interior del Sistema Solar en las próximas décadas. [2]
Desde el lanzamiento del satélite SOHO en 1995 se han descubierto más de 4.000 miembros más pequeños de la familia, algunos de ellos de sólo unos pocos metros de diámetro. [3] Ninguno de estos cometas más pequeños ha sobrevivido a su paso por el perihelio. Los rozadores solares más grandes, como el Gran Cometa de 1843 y C/2011 W3 (Lovejoy), han sobrevivido a su paso por el perihelio. Los astrónomos aficionados han logrado descubrir los cometas Kreutz gracias a los datos disponibles en tiempo real a través de Internet. [2]
El primer cometa cuya órbita se encontró extremadamente cerca del Sol fue el Gran Cometa de 1680 . Se descubrió que este cometa había pasado a sólo 200.000 km (0,0013 AU ) sobre la superficie del Sol, lo que equivale aproximadamente a una séptima parte del diámetro del Sol, o aproximadamente la mitad de la distancia entre la Tierra y la Luna . [4]
Los astrónomos de la época, incluido Edmond Halley , especularon que este cometa era el regreso de un cometa brillante visto cerca del Sol en el cielo en 1106. [4] 163 años después, apareció el Gran Cometa de 1843 y también pasó extremadamente cerca de el sol. A pesar de que los cálculos orbitales mostraban que tuvo un período de varios siglos, algunos astrónomos se preguntaron si se trataba de un regreso del cometa de 1680. [4] Se descubrió que un cometa brillante visto en 1880 viajaba en una órbita casi idéntica a la de 1843, al igual que el posterior Gran Cometa de 1882 . Algunos astrónomos sugirieron que tal vez eran todos un solo cometa, cuyo período orbital de alguna manera se estaba acortando drásticamente en cada paso por el perihelio, tal vez por el retraso causado por algún material denso que rodeaba al Sol. [4]
Una sugerencia alternativa fue que todos los cometas eran fragmentos de un cometa anterior que rozó el Sol. [1] Esta idea se propuso por primera vez en 1880, y su plausibilidad quedó ampliamente demostrada cuando el Gran Cometa de 1882 se rompió en varios fragmentos después de su paso por el perihelio. [5] En 1888, Heinrich Kreutz publicó un artículo que mostraba que los cometas de 1843 (C/1843 D1, el Gran Cometa Marcha), 1880 (C/1880 C1, el Gran Cometa del Sur) y 1882 (C/1882 R1, Gran Cometa de Septiembre) eran probablemente fragmentos de un cometa gigante que había roto varias órbitas antes. [1] El cometa de 1680 resultó no tener relación con esta familia de cometas. [6]
Después de que se avistara otro rozador solar Kreutz en 1887 (C/1887 B1, el Gran Cometa del Sur de 1887 ), el siguiente no apareció hasta 1945. [7] Aparecieron dos rozadores solares más en la década de 1960, el cometa Pereyra en 1963 y el cometa Ikeya. Seki , que se volvió extremadamente brillante en 1965, y se rompió en tres pedazos tras su perihelio. [2] Probablemente sea el más famoso entre los herbívoros de Kreutz. [8] La aparición de dos Kreutz Sungrazers en rápida sucesión inspiró un mayor estudio de la dinámica del grupo. [7] Inicialmente, el nombre "sungrazer" se aplicó exclusivamente al grupo Kreutz. [6]
La mayoría de los cometas que rozan el sol son parte de la familia Kreutz. [9] El grupo generalmente tiene una excentricidad cercana a 1, [10] una inclinación orbital de 139-144° (lo que excluye encuentros cercanos con planetas), [11] una distancia de perihelio de menos de 0,01 AU (menos que el diámetro del Sol [ 12] ), una distancia de afelio de aproximadamente 100 AU [13] y un período orbital de aproximadamente 500-1000 años. [6] La erosión de los cometas por la energía solar durante sus pasajes cercanos conduce a cambios progresivos en sus órbitas. [14]
La mayoría de los rozadores solares de Kreutz tienen radios de menos de 100 metros (330 pies), pero los más brillantes alcanzan radios de 1 a 10 kilómetros (0,62 a 6,21 millas). [15] Los cuerpos mismos tienen formas irregulares [16] y apariencias que han sido descritas como difusas, en forma de estrella o con cola. [17] El material que forma sus núcleos cometarios tiene una baja resistencia a la tracción . [18] Tienen sólo bajas concentraciones de volátiles y, por lo tanto, se vuelven activos solo cerca del Sol, [19] ya que han perdido la mayoría de sus volátiles durante tránsitos anteriores. [20] Su brillo puede alcanzar su punto máximo poco antes del perihelio en 10-15 radios solares, [21] después de lo cual se vuelven más tenues. Esto puede deberse a la evaporación de minerales como el olivino y el piroxeno . [16] Otros estudios encuentran un patrón más caótico de brillo y oscurecimiento. [20] El agua y los materiales orgánicos de un cometa se evaporan primero, exponiendo agregaciones esponjosas de olivinos que forman colas de polvo. [22] El polvo de estos cometas permanece en la corona solar , donde interactúa con el campo magnético del Sol . [23]
Los miembros más brillantes de los rozadores solares de Kreutz han sido espectaculares y fácilmente visibles en el cielo diurno. Los tres más impresionantes han sido el Gran Cometa de 1843 , el Gran Cometa de 1882 y el X/1106 C1 . El progenitor de todos los rozadores solares de Kreutz observados hasta la fecha puede ser el gran cometa del 371 a. C. , [24] o los cometas vistos en el 214 a. C., 423 d. C. o 467 d. C. [2] Otro notable rasante solar de Kreutz fue el cometa Eclipse de 1882 . [1] Otros candidatos a rozar el sol de Kreutz son los cometas observados en 582 d.C. en China y Europa, [25] X/1381 V1 que fue visto desde Japón, Corea, Rusia y Egipto, [26] dos cometas vistos en 1668 y 1695, [27 ] C/1880 C1, el Gran Cometa del Sur de 1887 , [28] C/1945 X1 (du Toit), [29] C/1970 K1 [28] y C/2005 S1, uno de los rozadores solares de Kreutz mejor observados. [30]
El gran cometa visto en el invierno del 372 al 371 a. C. era un cometa extremadamente brillante que se cree que es el progenitor de toda la familia Kreutz de rastrillos solares. Fue observado por Aristóteles y Éforo durante el período en el que era visible a simple vista. Se informó que tenía una cola prominente extremadamente larga, extremadamente brillante y de color rojizo, así como un núcleo más brillante que cualquier estrella en el cielo nocturno. [24]
El Gran Cometa del año 1106 d.C. fue un cometa gigantesco observado por observadores de todo el mundo. El 2 de febrero de 1106 d.C., se informó que apareció una estrella junto al sol, aproximadamente a un grado de él. Parece haber disminuido su brillo después de esta aparición, con un núcleo bastante débil y anodino después del perihelio, pero su cola creció enormemente y el 7 de febrero los observadores japoneses dijeron que la cola blanca extremadamente brillante se extendía unos 100 grados a través del cielo nocturno, lo que también fue Se informó que se había ramificado en múltiples colas. El 9 de febrero, se atenuó ligeramente, pero su cola todavía era extremadamente brillante, midiendo 60 grados de largo y 3 grados de ancho. Sin embargo, en los textos europeos se ha registrado que la duración total del cometa gigante a simple vista oscila entre 15 y 70 días. Evaluaciones recientes, así como observaciones del cometa dividiéndose en múltiples pedazos después del perihelio, han sugerido que este cometa fue el progenitor de todo un subgrupo de rozadores solares de Kreutz, incluidos los extremadamente brillantes de 1882, 1843 y 1965. Las observaciones también sugieren que el cometa se dividió en múltiples pedazos después del perihelio. Un fragmento más grande del Gran Cometa del 371 a. C. regresó más tarde como el Gran Cometa del 1106 d. C. [31]
El Gran Cometa de 1843 fue observado por primera vez a principios de febrero de ese año, poco más de tres semanas antes de su paso por el perihelio, cuando pasó a unos 830.000 km de la superficie del Sol. [32] El 27 de febrero era fácilmente visible en el cielo diurno, [33] y los observadores describieron haber visto una cola de 2 a 3° de largo que se alejaba del Sol antes de perderse en el resplandor del cielo. Después de su paso por el perihelio, reapareció en el cielo de la mañana [33] y desarrolló una cola extremadamente larga. Se extendía unos 45° a través del cielo el 11 de marzo y tenía más de 2° de ancho; [34] Se calculó que la cola tenía más de 300 millones de kilómetros (2 AU) de largo. Esto mantuvo el récord de la cola de cometa más larga medida hasta el año 2000, cuando se descubrió que la cola del cometa Hyakutake se extendía hasta unos 550 millones de kilómetros de longitud. La magnitud aparente máxima alcanzada por este cometa fue −10. (La distancia Tierra-Sol, 1 UA, es de sólo 150 millones de kilómetros). [35] [36]
El cometa fue muy prominente a principios de marzo, antes de desvanecerse casi por debajo de la visibilidad a simple vista a principios de abril. [34] Fue detectado por última vez el 20 de abril. Este cometa aparentemente causó una impresión sustancial en el público, inspirando en algunos el temor de que el día del juicio final fuera inminente. [33]
Un grupo de observadores reunidos en Egipto para observar un eclipse solar en mayo de 1882 se sorprendieron enormemente cuando observaron una raya brillante cerca del Sol una vez que comenzó la totalidad. Por una notable coincidencia, el eclipse coincidió con el paso por el perihelio de un cometa Kreutz. De lo contrario, el cometa habría pasado desapercibido: su avistamiento durante el eclipse fue la única observación del mismo. Las fotografías del eclipse revelaron que el cometa se había movido notablemente durante el eclipse de 1:50, como se esperaría de un cometa que pasa cerca del Sol a casi 500 km/s. A veces se hace referencia al cometa como Tewfik , en honor a Tewfik Pasha , el jedive de Egipto en ese momento. [4]
El Gran Cometa de 1882 fue descubierto de forma independiente por muchos observadores, ya que ya era fácilmente visible a simple vista cuando apareció a principios de septiembre de 1882, apenas unos días antes del perihelio, en el que alcanzó una magnitud aparente estimada en -17. , con diferencia el más brillante registrado para cualquier cometa y superando el brillo de la luna llena en un factor de 57. [36] Se hizo más brillante rápidamente y finalmente fue tan brillante que fue visible durante el día durante dos días (16-17 de septiembre). , incluso a través de una nube ligera. [37]
Después de su paso por el perihelio, el cometa permaneció brillante durante varias semanas. Durante octubre, se vio que su núcleo se fragmentaba en dos y luego en cuatro pedazos. Algunos observadores también informaron haber visto manchas de luz difusas a varios grados de distancia del núcleo. El ritmo de separación de los fragmentos del núcleo fue tal que regresarán con aproximadamente un siglo de diferencia, entre 670 y 960 años después de la ruptura. [2]
El cometa Ikeya-Seki es el más brillante y reciente rozador solar de Kreutz. Fue descubierto de forma independiente por dos astrónomos aficionados japoneses el 18 de septiembre de 1965, con una diferencia de 15 minutos entre sí, y rápidamente lo reconocieron como un rastrillo solar de Kreutz. [4] Se iluminó rápidamente durante las siguientes cuatro semanas a medida que se acercaba al Sol, y alcanzó magnitud aparente 2 el 15 de octubre. Su paso por el perihelio ocurrió el 21 de octubre, y los observadores de todo el mundo lo vieron fácilmente en el cielo diurno. [4] Unas horas antes del paso del perihelio el 21 de octubre, tenía una magnitud visible de −10 a −11, comparable al primer cuarto de la Luna y más brillante que cualquier otro cometa visto desde 1882. Un día después del perihelio, su magnitud disminuyó a sólo −4. [38]
Los astrónomos japoneses utilizaron un coronógrafo para observar cómo el cometa se rompía en tres pedazos 30 minutos antes del perihelio. Cuando el cometa reapareció en el cielo matutino a principios de noviembre, se detectaron definitivamente dos de estos núcleos y se sospechó del tercero. El cometa desarrolló una cola muy prominente, de unos 25° de longitud, antes de desvanecerse a lo largo de noviembre. Fue detectado por última vez en enero de 1966. [39]
Un estudio realizado por Brian G. Marsden en 1967 fue el primer intento de rastrear la historia orbital del grupo para identificar al cometa progenitor. [4] [7] Todos los miembros conocidos del grupo hasta 1965 tenían inclinaciones orbitales casi idénticas en aproximadamente 144°, así como valores muy similares para la longitud del perihelio en 280–282°, con un par de puntos periféricos probablemente debido a cálculos orbitales inciertos. Existía una mayor gama de valores para el argumento del perihelio y la longitud del nodo ascendente . [7]
Marsden descubrió que los rozadores solares de Kreutz podían dividirse en dos grupos, con elementos orbitales ligeramente diferentes, lo que implica que la familia resultó de fragmentaciones en más de un perihelio. [4] Siguiendo las órbitas de Ikeya-Seki y el Gran Cometa de 1882, Marsden descubrió que en su anterior paso por el perihelio, la diferencia entre sus elementos orbitales era del mismo orden de magnitud que la diferencia entre los elementos de los fragmentos de Ikeya-Seki después de su ruptura. [40] Esto significaba que era realista suponer que eran dos partes del mismo cometa que se había roto hace una órbita. Con diferencia, el mejor candidato para cometa progenitor fue el observado en 1106 ( Gran Cometa de 1106 ): el período orbital derivado de Ikeya-Seki dio un perihelio anterior casi exactamente en el momento adecuado, y mientras que la órbita derivada del Gran Cometa de 1882 implicó un perihelio anterior perihelio unas décadas más tarde, sólo haría falta un pequeño cambio en los elementos orbitales para que coincidiera. [4]
Los cometas que rozaron el Sol en 1668, 1689, 1702 y 1945 parecen estar estrechamente relacionados con los de 1882 y 1965, [4] aunque sus órbitas no están suficientemente determinadas para establecer si se separaron del cometa padre en 1106 o el paso anterior del perihelio antes de eso, en algún momento entre los siglos III y V d.C. [2] Este subgrupo de cometas se conoce como Subgrupo II. [41] [1] El cometa White–Ortiz–Bolelli , que fue visto en 1970, [42] está más estrechamente relacionado con este grupo que el Subgrupo I, pero parece haberse separado durante la órbita anterior de los otros fragmentos. [1]
Los cometas que rozan el Sol observados en 1843 (Gran Cometa de 1843) y 1963 ( Cometa Pereyra ) parecen estar estrechamente relacionados y pertenecen al subgrupo I, [41] aunque cuando se rastrean sus órbitas hasta un perihelio anterior, las diferencias entre los elementos orbitales son todavía bastante grandes, lo que probablemente implica que se separaron unos de otros una revolución antes. [40] Es posible que no estén relacionados con el cometa de 1106, sino más bien con un cometa que regresó unos 50 años antes. [1] El subgrupo I también incluye los cometas vistos en 1695, 1880 (Gran Cometa del Sur de 1880) y en 1887 (Gran Cometa del Sur de 1887), así como la gran mayoría de los cometas detectados por la misión SOHO (ver más abajo). [1]
Se cree que la distinción entre los dos subgrupos implica que son el resultado de dos cometas padres separados, que a su vez formaron parte de un cometa "abuelo" que se fragmentó varias órbitas anteriormente. [1] Un posible candidato a abuelo es un cometa observado por Aristóteles y Éforo en 371 a.C. Éforo afirmó haber visto este cometa partirse en dos. Sin embargo, los astrónomos modernos se muestran escépticos ante las afirmaciones de Éforo, porque no han sido confirmadas por otras fuentes. [2] En cambio, los cometas que llegaron entre los siglos III y V d.C. (cometas del 214, 426 y 467) se consideran posibles progenitores de la familia Kreutz. [2] El cometa original ciertamente debió ser muy grande, tal vez de hasta 100 km de diámetro [1] aunque también es posible un tamaño de sólo unas pocas decenas de kilómetros, similar al cometa Hale-Bopp . [43] Un estudio sugiere que la órbita del progenitor cambió en un proceso de dos pasos que comenzó en la nube de Oort : primero, fue perturbada en una elipse cuyo semieje mayor era de aproximadamente 100 AU, y segundo, evolucionó hacia una órbita rasante al sol a través del mecanismo Kozai. . [44]
Aunque su órbita es bastante diferente de la de los dos grupos principales, es posible que el cometa de 1680 también esté relacionado con los rozadores solares de Kreutz a través de una fragmentación hace muchas órbitas. [2]
Los herbívoros de Kreutz probablemente no sean un fenómeno único. Otras familias de cometas que rozan el sol y que se formaron a partir de la desintegración de un cuerpo progenitor son los rozadores solares Meyer, los rozadores solares Marsden y los rozadores solares Kracht. [10] [45] Estos forman los rozadores del sol "no Kreutz" o "esporádicos". [46] Las familias Kreutz, Marsden y Kracht y el cometa 96P/Machholz pueden, a su vez, formar una familia más grande, el complejo interplanetario Machholz, que puede haberse formado mediante la desintegración de un cuerpo padre antes del año 950 EC. [47] El origen último de los rozadores solares de Kreutz es probablemente la nube de Oort , con procesos físicos desconocidos que redujeron el semieje mayor hasta que resultó un cometa rozando el sol. Este proceso puede ocurrir unas cuantas veces cada millón de años, lo que puede ser una subestimación o puede indicar que la humanidad tiene suerte de que exista una familia de rascadores solares Kreutz en este momento. [48] Los estudios han demostrado que para los cometas con altas inclinaciones orbitales y distancias de perihelio de menos de aproximadamente 2 AU, el efecto acumulativo de las perturbaciones gravitacionales tiende a dar como resultado órbitas rasantes del sol. [49] Un estudio ha estimado que el cometa Hale-Bopp tiene alrededor de un 15% de posibilidades de convertirse eventualmente en un cometa que roce el Sol. [50] Se han detectado familias de cometas parecidas al grupo Kreutz alrededor de la estrella Beta Pictoris . [51]
Hasta hace poco, habría sido posible que incluso un miembro muy brillante de los rozadores solares de Kreutz pasara desapercibido a través del Sistema Solar interior, si su perihelio hubiera ocurrido aproximadamente entre mayo y agosto. [1] En esta época del año, visto desde la Tierra , el cometa se acercaría y retrocedería casi directamente detrás del Sol, y solo podría volverse visible muy cerca del Sol si se volviera muy brillante. Sólo una notable coincidencia entre el paso por el perihelio del eclipse cometa de 1882 y un eclipse solar total permitió su descubrimiento. [1]
Sin embargo, durante la década de 1980, dos satélites de observación del Sol descubrieron por casualidad varios nuevos miembros de la familia Kreutz y, desde el lanzamiento del satélite de observación del Sol SOHO en 1995, ha sido posible observar cometas muy cerca del Sol en cualquier momento. del año. [2] El satélite proporciona una visión constante de la vecindad solar inmediata, y SOHO ha descubierto cientos de nuevos cometas que rozan el Sol, algunos de sólo unos pocos metros de diámetro. Aproximadamente el 83% de los herbívoros encontrados por SOHO son miembros del grupo Kreutz, y el resto incluye a las familias Meyer, Marsden y Kracht1&2. [46] Se descubren nuevos herbívoros de Kreutz aproximadamente una vez cada tres días, [52] aunque es probable que muchos pasen desapercibidos. [53] Su frecuencia aumentó de 1997-2002 a 2003-2008. [54] Probablemente tienen radios de sólo unas pocas decenas de metros. [55] 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. [41] [2] La ruptura centrífuga es otro proceso importante que destruye los pequeños cometas Kreutz que rozan el Sol, [56] y puede explicar la ruptura retrasada de algunos cometas Kreutz mucho después de que pasaron por el perihelio y se alejan del Sol. [57]
El 10 de agosto de 2006, SOHO observó el rasante solar número 1.000 conocido de Kreutz y se denomina C/2006 P7 (SOHO). [58] Hasta junio de 2020 [actualizar], se han identificado más de 4.000 rozadores solares de Kreutz utilizando datos de SOHO, en su mayoría por astrónomos aficionados que analizan las observaciones de SOHO a través de Internet . [3] De estos, en marzo de 2017, [actualizar]alrededor de 1.400 estaban en órbitas retrógradas . [59]
Los rozadores del sol suelen llegar en parejas o trillizos [45] separados por unas pocas horas. Estos pares son demasiado frecuentes para ocurrir por casualidad y no pueden deberse a rupturas en la órbita anterior, porque los fragmentos se habrían separado a una distancia mucho mayor. [2] En cambio, se cree que los pares resultan de fragmentaciones lejos del perihelio. Se ha observado que muchos cometas se fragmentan lejos del perihelio, y parece que en el caso de los rozadores solares de Kreutz, una fragmentación inicial cerca del perihelio puede ser seguida por una "cascada" continua de rupturas en el resto de la órbita. [2] [49]
Existen diferencias menores entre los herbívoros Kreutz del subgrupo I y del subgrupo II; los primeros se acercan ligeramente al sol y los nodos ascendentes difieren unos 20°. [41] El número de cometas Kreutz del Subgrupo I descubiertos es aproximadamente de nueve [60] a cuatro veces el número de miembros del Subgrupo II. Esto sugiere que el cometa "abuelo" se dividió en cometas padres de tamaño desigual. [2]
Dinámicamente, los herbívoros de Kreutz podrían seguir siendo reconocidos como una familia distinta durante muchos miles de años más. Con el tiempo, sus órbitas se dispersarán por perturbaciones gravitacionales, aunque dependiendo de la velocidad de fragmentación de las partes constituyentes, el grupo podría destruirse por completo antes de que se disperse gravitacionalmente. [49] Durante 2002-2017, la aparición de herbívoros de Kreutz se mantuvo prácticamente constante. [61]
No es posible estimar las posibilidades de que llegue otro cometa Kreutz muy brillante en un futuro próximo, pero dado que al menos 10 han alcanzado visibilidad a simple vista en los últimos 200 años, parece casi seguro que llegará otro gran cometa de la familia Kreutz. en algún momento. [42] El cometa White-Ortiz-Bolelli alcanzó en 1970 una magnitud aparente de 1. [62] En diciembre de 2011, el rastrillo solar Kreutz C/2011 W3 (Lovejoy) sobrevivió a su paso por el perihelio durante algún tiempo [63] y tuvo una magnitud aparente de −3. [64] Este cometa probablemente no sea el heraldo de otra llegada de brillantes rozadores solares de Kreutz. [sesenta y cinco]
