El origen del material cometa formado a altas temperaturas

Los cometas son cuerpos helados, sin embargo, están hechos de materiales formados a temperaturas muy altas. ¿De dónde provienen estos materiales? Los investigadores del Instituto UTINAM (1) (CNRS / Université de Besançon) han proporcionado la explicación física de este fenómeno. Ellos han demostrado cómo estos materiales emigrado de las partes más calientes del sistema solar para sus regiones exteriores antes de entrar en la composición de los cometas. Sus resultados se publican en el número de julio 2011 de la revista Astronomy & Astrophysics.

El 15 de enero de 2006, después de un viaje de ocho años, Stardust de la NASA Misión (programa Discovery) trajo el polvo del cometa Wild 2 a la Tierra. Los cometas se forman a temperaturas muy bajas (alrededor de 50 grados Kelvin, es decir, -223 º C). Sin embargo, los análisis han revelado que cometa Wild 2 está hecho de silicatos cristalinos y los CAI (calcio-aluminio-ricos Inclusiones). Teniendo en cuenta que la síntesis de estos minerales requiere de temperaturas muy altas (por encima de 1 000 grados Kelvin, o 727 ° C), ¿cómo puede explicarse esta composición?

Un equipo del Instituto UTINAM1 (CNRS / Université de Besançon), en colaboración con investigadores del Instituto de Física de Rennes (CNRS / Université de Rennes), la Universidad de Duisburg-Essen (Alemania) y el Laboratorio de Astrofísica, Instrumentación et Modelización (CNRS / CEA / Universidad Paris Diderot), han dado la respuesta sobre la base de un fenómeno físico llamado fotoforesis. Esta fuerza depende de dos parámetros: la intensidad de la radiación solar y presión del gas.En el nacimiento del sistema solar, los cometas se formaron a partir del disco protoplanetario (2). Dentro de este disco, una mezcla de granos sólidos que varían en tamaño desde unas pocas micras a varios centímetros se bañó en un gas diluido que permiten la luz solar. Según los investigadores, fotoforesis llevó las partículas hacia las regiones exteriores del disco. Bajo el efecto de la radiación solar, una de las caras de los granos fue más «caliente» que el otro y el comportamiento de las moléculas de gas en la superficie de estos granos modificados fue: en la «soleada» lado, las moléculas de gas son más inestables y se movía más rápidamente que en el lado «frío». Al causar una diferencia de presión, este desequilibrio se trasladó a los granos de distancia desde el Sol (ver el diagrama abajo). A través de simulaciones digitales, los investigadores han confirmado este fenómeno fotoforesis. Se demostró que los granos de silicatos cristalinos formados en la región interior, caliente del disco protoplanetario cerca al Sol migrado a su región exterior, frío antes de jugar un papel en la formación de los cometas. Esta explicación física novela podría dar cuenta de la posición de los anillos de polvo observadas en ciertos discos protoplanetarios y así arrojar luz sobre las condiciones de formación de planetas.

 

Los cometas


© O. Mousis

Efecto de fotoforesis sobre una partícula en la nebulosa primordial:. La partícula se mueve en la dirección opuesta al Sol debido a la variación en la presión del gas, que se calienta en el «día» lado y se enfrió en la «noche» lado 
radiación Las moléculas de gas frío rápido Fuerza lenta caliente


 

Notas:

(1) Instituto «Univers, de transporte, Nanoestructuras Interfaces, Atmosphère et Environnement, moléculas» (CNRS / Université de Besançon). 
(2) El disco protoplanetario de la estrella joven (por ejemplo el Sol) es el disco de gas y polvo que rodea, y en el que planetas son propensos a formar.

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