Detalle del núcleo del cometa 67P, donde puede apreciarse una de las cavidades circulares estudiadas (arriba a la izquierda). Fuente: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

En 1988 se hallaron, en el núcleo del cometa Halley, unas cavidades circulares y profundas similares a pozos naturales. El origen de estas estructuras, habituales en los cometas, se ha discutido durante décadas. Ahora, las observaciones del cometa 67P Churyumov-Gerasimenko por la cámara OSIRIS de la misión Rosetta (ESA) han permitido detectar actividad en los pozos cometarios por primera vez y establecer el mecanismo que los produce. La investigación, en la que participan investigadores del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía y en el Centro de Astrobiología, se publica mañana en la revista Nature.

«Desde julio a diciembre del pasado año observamos el cometa 67P desde apenas ocho kilómetros de la superficie, lo que nos ha permitido resolver estructuras con un detalle inigualable», señala Pedro J. Gutiérrez, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en la misión y que alertó al resto del equipo de la existencia de chorros de gas y polvo emergiendo de las paredes de estos pozos.

Estos chorros se producen cuando los hielos del núcleo del cometa subliman y son uno de los rasgos de lo que se conoce globalmente como actividad cometaria, que genera la coma y las colas de los cometas y que también abarca fenómenos explosivos que liberan gran cantidad de material de forma repentina. De hecho, se creía que estos estallidos se hallaban en el origen de los pozos cometarios.

Un nuevo mecanismo

El equipo de la cámara OSIRIS ha hallado dieciocho pozos solo en el hemisferio norte del cometa 67P, que miden entre decenas y cientos de metros de diámetro y que pueden alcanzar varios cientos de metros de profundidad. Su análisis ha permitido descartar tanto procesos de sublimación normales como eventos explosivos.

«Hemos comprobado que el material que se libera en los estallidos de actividad es muy inferior al que vemos excavado en los pozos, de modo que teníamos que hallar un mecanismo alternativo para explicarlos», apunta Luisa M. Lara (IAA-CSIC), integrante del equipo OSIRIS que observó por primera vez el derrumbamiento de paredes en varias zonas de la superficie del cometa.

Detalle de varios pozos activos en el núcleo del cometa. Fuente: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

Este nuevo mecanismo, denominado «colapso de sumidero” (sinkhole collapse) plantea la existencia de cavidades situadas entre cien y doscientos metros bajo la superficie del cometa, cuyo techo termina por derrumbarse. Así se crea un pozo profundo y circular, en cuyas paredes queda expuesto material no procesado que comienza a sublimar y produce los chorros observados.

Aunque el colapso es repentino, la cavidad puede datar de la formación del núcleo cometario o deberse a la sublimación de hielos más volátiles que el de agua, como el de monóxido o dióxido de carbono, o a la existencia de una fuente de energía interna que desencadene la sublimación. “Independientemente del proceso que crea las cavidades, la existencia de pozos con actividad pone de relieve el carácter heterogéneo de los primeros cientos de metros bajo la actual superficie del cometa 67P”, indica José Juan López Moreno, investigador del IAA-CSIC que participa en Rosetta.

Tras su formación, las paredes del pozo comienzan a retroceder debido a que la sublimación del hielo prosigue, de modo que el pozo va ganando en diámetro. Así, estas estructuras permiten determinar el estado de la superficie del núcleo cometario: si está poco procesada se mostrará irregular y con abundantes pozos, mientras que una superficie evolucionada será más suave.