30 años del cometa que estalló sobre Júpiter

Hace 30 años estalló un cometa a 40 000 kilómetros sobre la atmósfera de Júpiter. Cometa que chocaría con el planeta 2 años más tarde. Shoemaker-Levy 9 fue la primera colisión extraterrestre observada además del primer cometa observado que no orbitaba directamente al Sol. Hoy hablamos de él.

 

Hace 30 años un cometa estalló sobre la superficie de Júpiter, unos 40 000 kilómetros por encima de su capa de nubes más alta. Sin embargo esto no lo pudimos observar directamente, pues el cometa no sería descubierto hasta ocho meses más tarde, cuando el matrimonio de astrónomos estadounidenses Shoemaker y su compañero Levy observaron un peculiar objeto en las cercanías de Júpiter.

Esto ocurrió el 24 de marzo de 1993. Ellos observaron un cometa que parecía tener una forma muy alargada y que se situaba muy próximo a Júpiter. Con el paso de los días se descubrió que el cometa orbitaba al gigante gaseoso, convirtiéndose en el primer cometa descubierto que no orbitaba directamente al Sol. También se observó que su forma alargada se debía a que consistía en verdad en una serie de fragmentos que seguían exactamente la misma órbita. Estudiando en detalle esta órbita se descubrieron varios datos interesantes.

El cometa habría sido capturado por Júpiter a finales de los años 1960 o principios de los 1970, cuando se encontraba en el afelio de su órbita alrededor del Sol (momento de máximo alejamiento) y teniendo una velocidad muy baja con respecto al planeta gigante. Esto llevó al cometa, llamado Shoemaker-Levy 9, por ser el noveno que descubría este equipo, a describir una órbita muy elíptica alrededor de Júpiter, que lo llevaba desde un perihelio de apenas unos cien mil kilómetros sobre Júpiter a un afelio de casi cincuenta millones de kilómetros. Dada esta enorme órbita, el cometa tardaba unos dos años en completar una revolución alrededor del planeta.

Esta órbita tan elíptica llevó a Shoemaker-Levy 9 a su máximo acercamiento con Júpiter en julio de 1992, cuando se sitúo apenas 40 000 kilómetros sobre su atmósfera. Esta distancia, menor que el radio del planeta y que su límite de Roche, fragmentó al cometa en, al menos, 21 pedazos. El límite de Roche es la distancia a un planeta, estrella o cuerpo astronómica en general, a la que es capaz de sobreponerse a las fuerzas que mantienen unidos a un objeto menor que lo orbita. Es decir, a esta distancia, la gravedad de Júpiter era suficientemente intensa como para sobreponerse a la gravedad interna del propio cometa.

NASA, ESA, H. Weaver y E. Smith (STScI) | Fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9
NASA, ESA, H. Weaver y E. Smith (STScI) | Fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9

Los 21 pedazos siguieron su órbita sin excesiva perturbación y fueron detectados en marzo de 1993. Pero en el estudio de la órbita del cometa no solo pudimos aprender sobre su pasado, dándonos cuenta de que llegaría a chocar con Júpiter tan solo 16 meses después de ser descubierto, en julio de 1994. La predicción decía concretamente que Shoemaker-Levy 9 pasaría a unos 45 000 kilómetros del centro de Júpiter en su acercamiento de julio de 1994, siendo el radio de Júpiter de casi 70 000 kilómetros. Efectivamente llegó el día y pudimos observar como estos 21 fragmentos, que tenían tamaños comprendidos entre los 300 metros y algo más de un kilómetro, caían sobre la atmósfera joviana de uno en uno, a lo largo de cinco días.

 

Dado lo inusual de la ocasión, pues era la primera vez que veríamos chocar a dos cuerpos del sistema solar, se dirigieron multitud de observatorios y telescopios hacia Júpiter. El telescopio espacial ROSAT, el observatorio Keck en Hawaii, el telescopio Hubble o la sonda Galileo, que se encontraba de camino a Júpiter, formaron el cuerpo principal de observación. También la sonda Ulysses, que fue diseñada para observar el Sol, o la sonda Voyager 2, que se encontraba más allá de la órbita de Neptuno, giraron sus instrumentos para observar el impacto.

 

NASA, HST | Impactos sobre Júpiter
NASA, HST | Impactos sobre Júpiter

Mientras anochecía sobre la península ibérica aquel 16 de julio de 1994, el primero de los 21 fragmentos alcanzaba las capas altas de Júpiter, consumiéndose en una brillante bola de fuego y dejando tras de sí cicatrices en la atmósfera joviana. Estos fragmentos fueron denominados con letras, desde la A a la W, siendo los fragmentos G, K y L los que crearon la mayor perturbación. Tras cada impacto se formaron manchas oscuras sobre las nubes, alcanzando las tres mayores tamaños de unos 12 000 kilómetros de diámetro, comparables al tamaño de nuestro propio planeta. La energía liberada en el mayor de estos impactos, el del fragmento G, se estima que sería de varios millones de megatones de TNT, cientos de veces más potente que todo el arsenal nuclear existente a día de hoy.

Estas colisiones perturbaron la atmósfera de Júpiter, trayendo a la superficie gran cantidad de compuestos de azufre, creando ondas de presión que se propagaban a unos 450 metros por segundo y creando bolas de fuego que alcanzaron los 24 000 ºC de temperatura. Las marcas dejadas por los sucesivos impactos perduraron durante meses y algunas de ellas resultaron más fácilmente distinguibles que incluso la Gran Mancha roja, una tormenta gigante que fue observada hace cuatro siglos por Galileo Galilei.

NASA, Galileo | Cadena de cráteres sobre Calisto y Ganímedes
NASA, Galileo | Cadena de cráteres sobre Calisto y Ganímedes

Este suceso puso el foco sobre la importancia de Júpiter como “aspiradora espacial”, desviando y atrayendo a multitud de asteroides y cometas en su camino hacia el sistema solar interior y, en concreto, hacia la Tierra. Júpiter, debido a su gran masa (mayor que la suma del resto de planetas) recibe al menos 2 000 veces más impactos al año que la Tierra. Además, es capaz de fragmentar los objetos que pasan excesivamente cerca de su superficie, como hizo con Shoemaker-Levy 9. Se han encontrado pruebas de eventos pasados sobre la superficie de Calisto y Ganímedes, que presentan cadenas de cráteres formados probablemente tras la colisión de cometas fragmentados.

Referencias:

Comet Shoemaker–Levy 9 Collision with Jupiter, 2005, National Space Science Data Center, NASA

J. C. Solem, 1994, Density and size of Comet Shoemaker–Levy 9 deduced from a tidal breakup model, Nature. 370, doi:10.1038/370349a0

José Luis Oltra de perfil

José Luis Oltra (Cuarentaydos)

Soy físico de formación y viajero de vocación. Divulgo ciencia allí donde me lo permiten, aunque principalmente en youtube y tiktok bajo el nombre de Cuarentaydos. Por aquí me verás hablando de la física del universo, desde las galaxias y estrellas más grandes hasta las partículas subatómicas que las componen.

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