Un modelo de Occam para núcleos cometarios

Abstract

La curva de luz cometaria es de gran importancia ya que esta nos da una relación de la magnitud visual reducida del cometa a lo largo de su orbita. Se ha encontrado que esta magnitud depende de: a) La inclinación del eje de rotación del cometa, b) la composición química, c) la conductividad térmica y por ende de su porosidad. La curva de luz nos da información de ciertos parámetros físicos como son el punto de encendido y apagado del cometa, el tiempo de actividad de este, el diámetro del núcleo, y su edad, entre otras cosas, de allí su importancia en nuestro estudio. En este trabajo realizamos un modelo con el menor número posible de parámetros aplicando así el Principio de la Hojilla de Occam. Este principio se debe al fraile franciscano ingles del siglo XIV Guillermo de Ockham y el cual hace referencia a un tipo de razonamiento basado en la premisa: “En igualdad de condiciones la solución mas sencilla es probablemente la correcta”. Nuestro modelo permite predecir la sublimación de material cometario a lo largo de su órbita para distintas inclinaciones del eje de rotación y distintas composiciones químicas. Se basa en el artículo publicado por Cowan y A’Hearn (1979), en el cual se toma en cuenta la inclinación del eje del cometa, ángulo formado entre el eje de rotación y la dirección al sol, contrariamente a muchos otros modelos disponibles en la literatura en el que solo consideran un eje perpendicular al plano orbital. Después del articulo de Cowan y A’Hearn no ha habido ningún intento de modelaje de las curvas de luz seculares de los cometas. Adicionalmente a esto nos basamos en el artículo de Sekanina (1979), en el cual se define la oblicuidad, ángulo entre la normal al plano orbital y el eje de rotación, estudiando el comportamiento de la sublimación como función de este parámetro. Debe haber conservación del momento angular a lo largo de la orbita del cometa, por ende esta oblicuidad debe ser mantenida a lo largo de su orbita. De esta forma para cada distancia heliocéntrica calculamos su anomalía verdadera y su inclinación, pudiendo así calcular la sublimación de material cometario y la magnitud en cada punto de la orbita. Adicionalmente, se realiza una serie de predicciones de la temperatura en función de la latitud del cometa, calculando de esta forma la distribución de temperatura en el núcleo a medida que cambia la distancia heliocéntrica. Observamos que para distancias v cercanas al Sol la temperatura en la superficie del cometa tiende a termalizarse (temperatura constante en toda la superficie del cometa), debido a la sublimación que experimenta a estas distancias. Se calcula la tasa de sublimación como una función de la latitud cometaria observándose en que la sublimación es prácticamente constante a medida que nos acercamos al punto subsolar cuando el cometa se encuentra en las cercanías del Sol. Se aplican estos resultados a los cometas C/1996 B2 Hyakutake y 67P/Churyumov-Gerasimenko.