Elhuyar zientziaren komunikazioa

Halley-k gorde ezin izan duen zenbait sekretu

1986/12/01 Arregi Bengoa, Jesus Iturria: Elhuyar aldizkaria

Halley-ren azterketarako egitarauen helburu nagusiak, bada, ondoko hiru arazoen erantzunak lortzera bideratuak zeuden: kometen jatorria, nukleoaren izaera eta kometak izarrarteko ingurunearekin dituen elkarrekintzak.

Elhuyar. Zientzia eta Teknika-ko 1. alean Halley kometaren etorrerari buruzko artikulu bat idatzi genuen, kometen izaera eta berezitasunei buruzko teoriak komentatuz. Oraingo honetan gaiari berriro helduko diogu orduan esandakoak baieztatu edo zuzentzeko eta zenbait datu berri gehitzeko; Giotto-k eta kometari jarraitzeko igorritako beste gailuek emaitza berriak bidali bait dituzte.

Lehenengo eta behin, lortutako emaitzen artean garrantzitsuena gure artikulu hartan komentaturiko kometen egitura eta konposaketari buruzko F. Whipple-ren hipotesia baieztatu egin dela esan behar da. Beraz, Whipple-ren hitzetan kometak " izotz zikinezko " bolak ditugu, eta Eguzkirantz hurbiltzen direnean izotz horren parte bat sublimatzen den arren, zentruan beti izaten da nukleo solido bat.

Halley-ren azterketarako egitarauen helburu nagusiak, bada, ondoko hiru arazoen erantzunak lortzera bideratuak zeuden: kometen jatorria, nukleoaren izaera (konposaketa) eta kometak izarrarteko ingurunearekin dituen elkarrekintzak. Giotto-k galdera hauei erantzutearren datuak jasotzeko zeramatzan tresnak, honako hauek ditugu: argazki-kamera; masa-espektrometroa; hautsa detektatzeko sentsoreak eta ioien jarioak, plasma beroa eta kometaren inguru magnetikoaren neurketak egiteko tresnak.

Aipatzekoa da, halaber, Suisei eta Sakigake japoniar bi zundek eta Vega 1 eta 2 sobietarrek bidali dituzten datuak. Azken hauek bestalde, oso lan garrantzitsua egin zuten Giotto Halley-rantz gidatzen lagunduz. E.A.S.ren asmoa Giotto kometaren nukleotik 500 km-ra pasaraztea zen. Horretarako kometaren posizioa zehaztasun haundiz ezagutu behar da; Lurretik neurtuta lor zezaketena baino handiagoz. Sovietar untzi espazialek bete zuten hutsune hori, nukleoaren posizioak bidaliz. Horrela, Giotto martxoaren 14eko 00:03:00-tan (UT) pasa zen distantzia minimoko puntutik; 585 km-ra, espero baino 5 segundu geroago. Hurbilketa hau Giotto eta Halley-k aurkako norantza zutelarik gertatu zen.

Ondorioz, espazialuntziak bidean aurkitzen zituen hauts-zatikiekiko zuen abiadura 68,4 km/s izatera iritsi zen, beraiekin zituen talken indarra asko handiagotuz. Hauetako talka batzuren eraginez zenbait tresna hondatu egin zen eta distantzia minimora iritsi baino 2 segundo leheneago Giotto-k ikara batzuk izan zituen eta bere antena 34 minutuz egon zen Lurrerantz orientatu gabe, tarte horretan 605 km urrundu zelarik. Dena den, ez zen informaziorik galdu; untzi espazialeko magnetofonotik berreskuratu zen eta.

Gainerakoan, hauts-sentsoreek bidalitako datuen arabera espero ez ziren bi ondorio atera daitezke. Batetik, kometa inguratzen duen hauts-kantitatea nahiko txikia da, nukleoaren ingururik hurbilenean izan ezik. Giotto-ren kontagailuak 12000 talka inguru kontatu zituen eta talken kopurua ez zen kontagailuak zenbatu ahal baino handiagoa izan hurbilketarik handiena baino 20 segundo lehenago arte. Bestetik, zatikien tamainua ere txikia da.

Zatikirik handienen batezbesteko pisua 30 µg-koa da eta hauetako lehenengoaren talka punturik hurbilenetik pasa baino 70 minutu lehenago gertatu bazen ere, (nukleotik 287.000 km-ra) bigarrena ez zen 68 minutu geroago arte iritsi. Kontagailuak dektetatu zuen zatikirik handiena 40 mg-koa izan zen. Erdimailako zatikiak ere, zigarro-kearen zatikien tamainukoak, urri dira. Lehenengo talka 150000 km-ra gertatu zen eta 70000 km ingurura hurbildu arte ez zen fluxua ugaltzen hasi. Zatiki txikiak 10 -15 g baino gutxiagokoak ditugu eta ugarienak dira. Giotto-k guztira 150 mg hauts jaso zituen.

Giottok Lurrerantz bidaltzen zituen irrati-uhinek beraiek ere, garraiatzen zuten informazioaz gain, hautsaren banaketa mugatzen lagundu dute segidan ikusiko dugunez. Hautsak Giotto-ren abiadura balaztatzen zuen, noski, eta bazlaztatze honek Doppler efektuaz lerrakuntza sorterazten du uhinen harreran. Lehen esan dugunez, hurbilketa maximoko puntuaren inguruan hautsaren dentsitatea handiagoa zen. Dena den, lerrakuntza 2 Hertz ingurukoa besterik ez izatea espero bazen ere, neurtu zena 16 Hertz-ekoa izan zen. Lerrakuntza hau Giotto-ren abiaduraren 70 cm/s jeisteari dagokio. Beraz, zera esan dezakegu: Halley inguratzen duen hautsik gehiena nukleotik oso gertu dagoela.

Espektrometroen lana ere bikaina izan zen eta emaitzak oso interesgarriak. Aurkitutako ioirik ugarienak uraren hausturaren ondorioz sortutakoak ditugu H 3 O + , H 2 0 + , HO + eta O + . Ioi hauen kontzentrazioan oinarrituz eginiko estimazioen arabera, kometak duen izotz-proprotzioa %58 da. Karbono eta nitrogenodun ioiak ere nahiko ugariak ziren: CO + , CN + , N 2 O + , HCN + , CO 2 + eta N 2 + . Sufrearen S + eta S 2 + ioiak ere aurkitu ziren eta zenbait metalena ere bai: Fe + , Co + , Cu + eta Ni + eta Mg ++ . Harrigarria da, bestalde, 100 a.m.u.tik gorako masako ioien detekzioa; aitzitik oso sodio ioi gutxi detektatu zuten.

Espektrometroek emandako datu hauen arabera, karbono-konposatuen ugaritasuna nahiko handia da. Dena den, zientzilariek honelako zerbait espero zuten. Lortutako emaitzek, kometaren adinari buruzko aurrikuspenak baieztatzen dituzte. Konputagailuen laguntzarekin eginiko kalkuluen arabera, duela 100000 urte jarri zen Halley gaur egun dagoen orbitan. Adina hau izatekotan, urtetan izaniko materi galerak kontutan hartuz aurkitu den moduko indizea espero zen. Kalkuluak baieztatu egin dira.

Segidan 1. irudian dugun kometaren egituraren eskema guztiz azaltzeko, plasma-sentsoreek emandako emaitzak aztertuko ditugu.

Giotto-k, kometaren nukleotik ia 8 milioi kilometrora aurkitu zituen lehenengo plasma-uhin ahula eta hidrogeno-ingurunea. Eguzki-haizeak eta komaren materiak talka egitean sortzen duten branka-uhina, milioi bat kilometrora igaro zuen gutxi gorabehera. Aipatzekoa da dena den, Halley-ren kasuan (aztertu ahal izan diren beste kometen kasuan bezala), trantsizioa pixkanaka egiten dela nahiko eskualde zabalean. Eskualde edo langa honen barrukaldean Giotto-k oso eremu magnetiko bihurriak eta plasma-korronte zurrunbilotsuak aurkitu zituen; baina zenbait tokitan fluxuak uniformeak ere baziren. Eremu magnetikoaren maximoa 16000 km-ra dugu.

Eguzki-haizearen zatikiek igaro ezin duten ukipen-gainazala 4300 km-ra mugatu zen. Gainazal honen azpian nukleotik kanporatutako plasma oso hotza dugu.

Ionopausa, azkenik, Giotto-ren orbitako punturik hurbilenaren distantziara dago gutxi gorabehera. Barnean eremu magnetikorik gabeko oso eskualde barea dugu.

Kometaren deskribapena bukatzeko, isatsak aipatu behar ditugu. Dakigunez, jeneralean, bi isats-mota luzatzen dituzte kometek. Bata, zenbait kasutan ikusi ere egiten ez dena. Ioiez osaturik eratzen da eta erradialki luzatzen da Eguzkiaren aurkako norabidean. Bestea, hautsez osaturikoa, norantza berekoa da, baina pixka bat kurbatua higiduraren ondorioz. Isats hauek Eguzki-haizearen bultzadaren eraginez sortzen dira. Milioika kilometrokoak izan daitezke eta nukleoak sublimazioz galdutako materiaz osatzen dira. Galera hauen neurketek, ondoko balioak eman zituzten garai ezberdinetan: iazko abenduan, 12 tona/s; urtarrilean, 20 tona/s; otsailean, 30 eta 60 tona/s bitartean, egunen arabera periheliotik pasatu zen egunean (otsailaren 9an) maximoa izanik, gero martxoaren erdialdean 5 tona/s-raino oso azkar jaitsiz.

Azter dezagun, azkenik, kometaren zatirik garrantzitsuena: nukleoa. Giotto-k nukleoari atera zizkion garbitasunik handieneko argazkiek, 50 m-ko xehetasunak erakusten dituzte; baina beste espazialuntzien laguntza ere ezinbestekoa gertatu zen zenbait ezaugarri interesgarri mugatzeko; bere itxura eta biraketa-periodoa zehazteko adibidez. Aipaturiko bi arazo hauei lotzen bagatzaizkio, zera esan behar dugu: nukleoa ez dela uste bezala esferikoa. Bere masa txikiegia da bere itxuraz hitz egiterakoan grabitatearen eragina garrantzizkoa izan dadin. Beraz, nukleoak "patata" itxura du; 15 km-ko luzera eta 7,5 km inguruko altuera nahiz sakonera izanik. Biraketa-higidura, elkarren segidan ateratako argazkiak konparatuz lortu da eta 52,7 ordukoa kalkulatu zaio.

Vega-ren sentsore infragorriek nukleoaren tenperaturaren berri ere bidali zuten. Bere balioa 300 K eta 400 K balioen artean dabil. Bestalde, kometak jasotzen zuen energiaren balioen arrastoa izan dezagun, hona hemen bi datu: Jupiter-en ingurutik pasa zenean Eguzkitik jasotzen zuen potentzia 44 W/m 2 zen; perihelioan, berriz, 4 kW/m 2 baino gehiago. Tenperatura eta jasotako potentziaren balioen interpretazioak, beste arazo bat sortzen du.

Uste denez, espazialuntziak tenperatura aztertzen ari zirenean kometak erradiazio aski jasotzen zuen Eguzkitik, bere tenperatura 400 K-etik gora denbora guztian mantenduz. Kontuan izan behar da gainazal-unitate batek biraketa-periodoaren erdia ilunpetan egiten duela. Kontraesan hau gainditzeko zientzilariek hozte-prozesu bat aurkitzen saiatu dira. Fenomenoa, nukleoaren aktibitateak sortzen dituen materi zorrotadekin erlazionatu da. Sublimatutako materia hau izango litzateke beroa kanporatzen duena. Baina, azter dezagun astiroago aktibitate hau.

Lehenengo inpresioa, nukleoaren aktibitatea irregularki banatua eta nahiko handia izatearena da. Beraz, indar ezberdineko materia zorrotadatan agertzen da. Esan bezala, bada, zorrotada hauek irregularki banatuak daude, eta guztira ez dute gainazalaren %10a baino suposatzen. Beste %90a, oskol solido eta ilun batez estalia dago. Eta iluna esandakoan oskol hori ikatza bezain beltza dela esan nahi dugu. Bere albedoa 0,062 eta 0,04 bitartean dago: hau da, jasotzen duen argiaren %2 eta %4 bitartekoa bakarrik isladatzen du.

Hau ere ustegabeko beste balio bat dugu. Nukleoa argitsua izango zela espero zen eta albedoaren balio txiki horrek arazo bat sortu zuen argazkiak ateratzerakoan. Giotto-ren argazki-kamera punturik argitsuenari jarraitzeko programatua zegoen. Nukleoa beltza zenez, kamera nukleoak jaurtikitzen zuen zorrotada argitsueneruntz enfokatu zen. Horregatik, urrunetik ateratako argazkietan nukleoa osorik ikus daiteke, baina hurbildutakoan zati handi bat kanpoan gelditu zen.

Oskola, bestalde, oso irregularra da eta bertan gailurrak eta haranak ikusten dira, batzuk kratere-itxura dutelarik. Baina, nola sortu da oskol ilun eta irregular hau?.

Uste denez, eraketa-prozesua eguzki-haizeak eta nukleoaren grabitatearen erakarpenak sortu dute. Nukleotik abiadura txikiz kanporatzen den materia, berriz ere gainazalera erortzen da, eguzki-haizearen bultzadaren eta grabitate-indarraren eraginez (nahiz eta hau oso txikia izan) parabola bat osatuz. Honela, nukleoa etengabe birmoldatzen eta itxuraz aldatzen ari da; hortik datorkio bere irregulartasuna. Iluntasuna berriz, karbonoa duten konposatuen ugaritasunean datza. Konposatu hauek egituraz konplikatuak ez badira ere, uste baino ugariagoak dira, lehen ere esan dugunez, eta negutegi-efektua sortzen dute argia zurgatuz gero ateratzen utzi gabe.

Orain, nukleoaren hozte-prozesua azaltzen duten zorrotaden sorrera argitzeko moduan gaude. Hauek, Eguzkiari begira dagoen aldera sortzen dira batez ere, oskolak jasotzen duen erradiazioaren beroak behera jaitsi eta azpiko izotzak sublimatzen dituenean. Honek oskola nahiko mehea dela, 1 cm-koa agian, onartzera garamatza. Giotto-k, aztertu zuen hauetako zenbait zorrotada bere hurbilketan. Luzeenak 15 km-tik gorakoak ziren eta irregularki banatuak zeuden. Pentsatzekoa da, beraz, nukleoa ez dela homogenoa eta eskualde batzutan oskolaren azpian izotza dagoela eta beste batzutan berriz, haitzak direla ugariagoak. Materi galerak izotza dagoen tokietan gertatuko lirateke, noski.

Zorrotada hauek ezagutu zirenean, ordurarte azalpenik ez zuten beste xehetasun batzuk argitzeko bidea zabaldu zen. Beraiek lirateke kometa inguratzen duten geruzen eta hauek eguzki-haizearekin dituzten elkarrekintzen uniformetasunik ezaren arrazoia. Bestalde, nukleoaren gainazalaren irregulartasuna bertatik jaurtikitako materiaren bonbardaketaren bidez azaldu badugu ere, bertan ikusten diren kratereak zorrotadak ateratzerakoan sortuak dira eta ez meteoritoen talkak, Ilargiaren kasuan bezala.

Azkenik, kometa oraindik Lurretik urrun zegoenean behatutako beste berezitasun bat ere azalduko dugu: argitasunaren aldaketa harrigarriak. Zenbait aldiz Halley-k oso denbora gutxian (1 eta 3 ordu bitartean) bere argitasuna asko haunditzen zuela (3 eta 5 aldizeraino) ikusi zen. Aldaketa hauek ezin dira, adibidez, biraketaren ondoriotzat jo. Orain uste denez, fenomenoa noizbehinka dauden zorrotaden hautsek sortutako argiaren sakabanaketan datza.

Halley-ri eskainitako orrialde hauei amaiera emateko, zientzilariek beren azterketarako gertatutako egitarauen balorapenak aipatuko ditugu. Gutxi batzuk, oso kritika gogorrak egin dituzte misio hauek ezagutzen ez genuen berririk ez dutela erakutsi esanez. Hau ez da, hala ere, gehiengoaren eritzia. Jeneralean emaitzak garrantzitsutzat jotzen dira, antolatu diren egitarauak kontuan izanik oso aberatsak ez direla izan onartu behar den arren. Bestalde, bi lorpen azpimarratzen dira bereziki. Lehenengoa, untzi espazialek izan duten portaera ona; lanerako izan dituzten baldintza gogorrak kontuan izanik batez ere. Bigarrena, lortu den nazioarteko lankidetasuna dugu. Egitarauen arteko koordinazio-lanak oso ondo burutu dira, eta honek bide berriak irekitzen ditu etorkizunari begira.

Gehitu iruzkin bat

Saioa hasi iruzkinak uzteko.

Saioa hasi

Erabiltzaile-izenik ez baduzu, eman izena

Pasahitza ahaztu zait

Jarraitu Zientzia.eus

Eduki gehiago

Gehitu zure bloga

Zientzia app

Webgune honek cookieak erabiltzen ditu zure nabigazio-esperientzia hobetzeko. Nabigatzen jarraitzen baduzu, ulertuko dugu cookie horien erabilera onartzen duzula. Onartu
Informazio gehiago
Babesleak

Kultura eta Hizkuntza Politika Sailak (Hizkuntza Politikarako Sailburuordetzak) diruz lagundua

Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila
Gipuzkoako Foru Aldundia