Historias de la Ciencia

Ya sé que de sobras es conocido este cometa, pero de lo que voy a hablaros hoy es del libro que lleva precisamente este título y el autor no es otro que el genial Asimov. Pero no sólo habla del Halley, sino de la historia de la ciencia con relación a la aparición de diferentes cometas. Os hago el pertinente resumen.

Los cometas siempre han fascinado al ser humano. Todos los cambios observables del cielo: los movimientos del Sol, la Luna, las estrellas y las retrogradaciones de los planetas, aunque puedan ser más o menos complejas, son constantes.

Todo esto era muy importante para nuestros antepasados, dado que se creía que todo esto componía un código que los sabios sabían descifrar e interpretar para aviso de los seres humanos. A esta antigua y falsa creencia se le llamó “astrología”. Todavía hoy muchas personas creen en ella y también sale en multitud de diarios que pretenden ser serios.

Un cometa se percibe como un disco luminoso de niebla con una cola, semejante a una cabellera que ondea al viento. “Peludo” o “cabelludo” se dice en griego kométes. De ahí apareció el nombre “cometa”. Ahora bien, estos objetos aparecían en los momentos más inesperados. Y claro, cuando se veía alguno, ¿qué podía significar? Pues que se avecinaba un desastre.

La primera vez que un astrónomo trató uno de ellos como un fenómeno astronómico fue Johann Müller, más conocido por Regiomontano. Junto a un discípulo observó uno en 1472 anotando su posición respecto las estrellas, con lo que se pudo trazar una línea imaginaria que no era otra cosa que la ruta del cometa (es curioso que a nadie antes se le hubiera ocurrido observar la trayectoria).

Pero aparecieron unos seis más en la década de los 1530 y hubo astrónomos que se permitieron el lujo de observarlos con imparcialidad. Girolamo Fracastoro publicó en 1538 un libro donde se apuntaba, por primera vez, que la cola de los cometas apuntaba en sentido opuesto al Sol. Más tarde, Pedro Apiano dio a conocer el primer dibujo científico de un cometa y señalaba la posición de su cola respecto el Sol. Los cometas habían pasado a ser objetos astronómicos corrientes.

Aun así, el prestigio de Aristóteles y sus pensamientos todavía estaban vigentes 2.000 años después de su muerte y tenían que estar en la atmósfera superior: los cielos eran perfectos e inmutables. Pero llegó otro cometa en 1577 y quien lo detectó fue Tycho Brahe. Midió la distancia a él por mediante la paralaje y no vio ninguna apreciable, por lo que dicho objeto tenía que estar, como mínimo, más allá de cuatro veces la distancia de la Tierra a la Luna. De estar más cerca, se podría haber apreciado dicha paralaje.

En 1607, Kepler observó un cometa y sugirió que iban en línea recta. Dos años más tarde, Galileo dirigió por primera vez un telescopio al cielo, cosa que más tarde hicieron el resto de astrónomos. En 1618 Johann Cysat observó por primera vez en la historia un cometa a través de un telescopio. Giovanni Alfonso Borelli estudió con sumo cuidado la cambiante posición de un cometa y vio que al acercarse al Sol su trayectoria era muy recta, pero que se curvaba al acercarse al Sol haciendo una forma de U. Ello podía significar que podía ser o bien una parábola o bien una elipse. Si era la primera, al cometa no volvería jamás, pero si era la segunda … ¡el cometa podría volver!. El primero que hizo esta fantástica sugerencia fue Otto von Guericke, el mismo famoso por los hemisferios de Magdeburgo. El problema es que no se sabía cómo calcular cuándo iba a volver. Entonces, apareció Newton con sus leyes, según las cuales, un cometa podía viajar alrededor del Sol en una órbita elíptica muy alargada o parabólica. En 1682, Edmond Halley, que era amigo de Newton, observó un brillante cometa y quiso calcular su órbita, cosa que le llevó muchos años. Para que sus resultados fuesen lo más exacto posible, recogió todos los datos de cometas que encontró y estudió la cambiante posición respecto el fondo estelar de dos de ellos. Y fue cuando se dio cuenta que el cometa de Kepler de 1607 había recorrido el mismo segmento estelar que el de 1682. En realidad, había recorrido el mismo segmento que el observado en 1531 por Fracastoro y Apiano y también al igual que el cometa de 1456 estudiado por Regiomontano.

Halley advirtió que entre todos ellos había entre 75 y 76 años de diferencia. Pero dejemos que nos hable el gran hombre:

(…) hay muchas cosas que me inclinan a pensar que el cometa que Apiano observó en 1531 era el mismo que Kepler y Longomontano describieron con mayor precisión en 1607; y que yo mismo he visto regresar y he observado en 1682. Todos los datos coinciden y nada parece oponerse a esta opinión, al margen de la desigualdad de las revoluciones periódicas. Desigualdad que no es tan grande que no pueda deberse a causas físicas. Pues el movimiento de Saturno sufre tal alteración a causa de los demás planetas …

Eso, amigos míos, se llama hacer ciencia. Lo único que había que hacer era esperar unos 50 años y, como ya sabréis a estas alturas, el cometa volvió. Así que, como veis, Edmond Halley vio durante su vida el cometa al que posteriormente se bautizó con su nombre.

Ahora bien, aunque se había pronosticado su regreso, no habían podido o sabido determinar la órbita de ningún cometa y los astrónomos de la época afirmaron que el Halley debía ser una excepción. Y así fue hasta que apareció Gauss quien en 1802 ideó un método matemático para calcular la órbita de un objeto con tres observaciones lo suficientemente alejadas entre sí.

En 1818 un astrónomo francés llamado Louis Pons descubrió otro cometa y un alumno de Gauss llamado Johann Franz Encke calculó su órbita y vio que completaba una vuelta alrededor del Sol cada tres años y un tercio: la órbita cometaria más pequeña que se conoce hasta hoy. Los astrónomos decidieron que los cometas que completaban una vuelta en menos de 200 años serían “de periodo corto” y los de más de 200 años “de periodo largo”. El Halley es de periodo corto y los de periodo largo pueden tardar millones de años en completar una órbita. A saber dónde estaremos.

En 1950, el astrónomo estadounidense Fred Lawrence Whipple sugirió que los cometas eran básicamente esferas de materia congelada. El centro era quizás un pedazo de roca (para que veáis que todo esto es relativamente reciente, sabed que Whipple murió en 2004 a sus 97 años). Cuando los cometas están en el punto más alejado de su trayectoria respecto el Sol, apenas podemos verlos. Pero a medida que se acercan al mismo, aumentan su temperatura y parte del hielo junto al polvo que contiene se libera. El centro puede brillar como un punto, pero aparece una “coma” (cabellera en latín) que se va haciendo más grande a medida que se acerca al Sol. Puede llegar a tener cientos de millones de kilómetros. Pero, ¡ay!, el material liberado no vuelve al cometa y se pierde para siempre. Cada vez que un cometa vuelve va haciéndose más pequeño y, por tanto, pierde gradualmente su espectacularidad.

Los cometas de periodo corto son más oscuros. El Encke, anteriormente citado, ha ejecutado muchas revoluciones y apenas se distingue una envoltura neblinosa. El Halley que se acerca cada 77 años sólo ha dado 32 revoluciones desde la edad de oro de la antigua Grecia hace 2.500 años, mientras que el Encke, en ese mismo lapso de tiempo ha dado 750. Si a esto se añade que este último está mucho más cerca del Sol, ya intuimos que es un cometa muerto. Lo mismo le llegará al Halley dentro de varios miles de años y entonces será visible sólo con telescopio.

Existen apariciones registradas de cometas absolutamente espectaculares. En 1811 apareció uno que fue visible durante medio año cuya cola medía más de 160 millones de kilómetros. Se mantuvo muy brillante durante muchas semanas. No sé si os hacéis una idea de esa longitud, pero sabed que es más que la distancia de la Tierra al Sol. En 1843 apareció otro que, probablemente, fue más brillante. Su cola abarcaba una cuarta parte del cielo. Sabed también que durante su recorrido, cuanto más cerca del Sol están, más deprisa van. Mientras que el Halley se acerca a 85,5 millones de km en su perihelio, el de 1843 pasó a tan solo 800.000 kilómetros del centro del Sol o, lo que es lo mismo, 120.000 km de la superficie solar. La velocidad a la que debió pasar por esa zona debía estar en torno a los 2 millones de km/h (550 km/s) y en sólo un día recorrió tres cuartas partes de la vuelta alrededor del Sol. Este cometa pertenece a la categoría de los cometas “rasantes”. El Halley no lo es. Si os interesa saber más sobre grandes cometas podéis encontrar más información en este enlace.

En 1858 el astrónomo italiano Giovanni Battista Donati localizó un cometa que tenía la particularidad de tener varias colas. Se le llama Cometa Donati. Pero este astrónomo dio un paso más allá analizando en 1864 la luz que venía del cometa. En otras palabras: fue el primero que obtuvo su espectro, que tenía una serie de líneas oscuras que eran debidas a las sustancias que rodeaban al cometa y que habían absorbido esa luz. En 1868, William Huggins identificó alguna de las sustancias del coma.

Entre tanto, en 1861 había aparecido otro cometa que pasó muy cerca de la Tierra: a 17 millones de km. Si eso os parece lejos, sabed que es la mitad de la distancia de la Tierra a Venus. Su cola barrió la Tierra. Evidentemente, no pasó nada por ello, aunque también hubo quien dijo que lo había enviado Dios como advertencia de las futuras matanzas que originaría la Secesión (como si hiciera falta un cometa para prever eso).

En 1882 apareció otro de esos cometas rasantes que siguió la misma trayectoria que el de 1843. No podía ser el mismo, ya que había entre ellos 39 años. Hoy sabemos que hay toda una familia de cometas rasantes al Sol que siguen la misma órbita. Es posible que se trate de trozos de un gran cometa que se fragmentó hace muchos miles de años al pasar muy cerca del Sol. Fue fotografiado por David Gill y fue la primera fotografía de la historia que se obtenía de un cometa.

En 1894, Edward Emerson Barnard hizo una foto telescópica de un sector del cielo y descubrió un cometa desconocido. Con la fotografía (con o sin telescopio), el número de cometas descubierto por año no ha parado de aumentar.

El más visible después de esa fecha fue en 1910, pero se trataba del Halley y se le fotografió por primera vez en esa época. Pareció muy probable que la Tierra iba a cruzar la cola del cometa. Los astrónomos aseguraron al mundo que no iba a provocar ningún efecto (como no lo había hecho el de 1861). Y parece increíble que después de tantos años y tantos cometas, muchas personas estaban convencidas que iba a ser el fin del mundo. Algunos comerciantes sin escrúpulos ganaron mucho dinero vendiendo “pastillas contra el cometa” que iban a salvarles, según decían, de los gases que el Halley iba a dejar en la atmósfera. No hace falta decir que nada pasó.

Se da una curiosa coincidencia. Mark Twain nació cuando el Halley volvió con la predicción del propio Edmond Halley en 1835 . En 1910 estaba agonizando. Cuando los que le rodeaban le intentaban dar ánimos, negó con la cabeza y dijo:

- He venido con el cometa y tendré que irme con él.

Murió el 21 de abril de ese mismo año, justo un día después que el Halley alcanzara su perihelio.

Una pregunta que quedaba pendiente era la orientación de la cola de los cometas. Todos sabemos que del Sol brotan radiaciones en todos los sentidos. James Clerk Maxwell sugirió, en sus trabajos teóricos, que las reacciones, a pesar de tener carácter incorpóreo, podrían alcanzar el efecto de una suave brisa. Valiéndose de espejos muy ligeros suspendidos en una cámara de vacío, el científico ruso Pyotr Nikolaevich Lebedev descubrió que esa radiación, realmente, existía.

Aunque durante 50 años se pensó que esa era la razón para que la cola siempre apuntara en sentido opuesto al Sol, en realidad la brisa era demasiado pequeña. Pero en la década de los 1920, Edward Arthur Milne hizo un estudio teórico del comportamiento de la atmósfera solar y se dio cuenta que había chorros de partículas que salían despedidas a tremendas velocidades. Las partículas más comunes eran protones (núcleos de hidrógeno). En los años 1950, Bruno Rossi descubrió que, efectivamente, esas partículas existían. Midió lo que hoy llamamos “viento solar“.

Quien haya observado el cielo en una noche oscura y sin Luna, posiblemente verá unas finas rayas de luz que duran un segundo aproximadamente. Los niños (y muchos adultos) piensan que es una estrella que ha caído. Se les llama, precisamente “estrellas fugaces”. Pero ya sabemos que estrellas no pueden ser y se les llamó “meteoros” que en griego significa “en lo alto”.

A lo largo de la historia ha habido testimonios que decían haber visto caer objetos del cielo. El primer científico que se tomó en serio esto fue Johann Jakob Scheuchzer sugiriendo en 1697 que esas rocas podían tener relación con los meteoros. Nadie le hizo caso hasta que llegó Ernst Florens Friederich Chladni. En 1794 publicó un libro en el que decía que había fragmentos que caían del espacio y que al entrar en la atmósfera, la resistencia del aire hacía que se calentaran y comenzaran a vaporizarse. Esa era la razón de ver la raya, y la parte no vaporizada caía al suelo.

En 1803, Jean-Baptiste Biot investigó una supuesta lluvia de miles de fragmentos en la Francia septentrional. A esos meteoros que caían se les llamó “meteoritos” o “aerolitos”.

En noviembre de 1833 hubo lo que suele llamarse una “lluvia de estrellas“. Los observadores, atónitos, observaron cientos de miles de esas rayas. Algunos pensaron que todas las estrellas del cielo se habían venido abajo. No obstante, al día siguiente amaneció igual que siempre y la posterior noche fue como las de siempre. Como todas parecían irradiar desde la constelación de Leo se les llamó “Leónidas” (que quiere decir “hijos de León”). En 1834, Denison Olmsted, que había presenciado las Leónidas, dijo que eran un enjambre de granos de arena que orbitaban el Sol y que cuando la Tierra cruzaba el enjambre aparecían esos aerolitos en cantidades mayores a las habituales. La Tierra cruzaba una zona particularmente densa de ese enjambre cada 33 años. No obstante, ha habido otras lluvias a las que se ha ido dando el nombre de la constelación de la que parecían venir. Así tenemos las Perseidas, las Líridas, etc.

Pero, ¿de dónde procedían? Pensando en el cometa Biela, que se vio dividir en dos fragmentos, Daniel Kirkwood sugirió que eran restos de cometas muertos que seguían moviéndose en las órbitas de antaño. En 1866, Giovanni Virginio Schiaparelli demostró que el enjambre de meteoritos Perseidas tenía, en realidad, una órbita semejante a la de un cometa. Análogamente, John Couch Adams y Urban Joseph Leverrier demostraron que sucedía lo mismo con las Leónidas.

La relación estaba clara. Ahora bien, ¿eran los meteoritos cometas que se fragmentaban? ¿o eran los cometas que se formaban a partir de enjambres de meteoritos? Edmund Weiss demostró que el enjambre Andromeida seguía la órbita del Biela que se sabía se había partido en dos en el decenio 1860-1870. La segunda opción es la que se acepta. Ahora bien, si el meteorito ya no existe y sólo queda el enjambre, cada vez que pase la Tierra se perderán objetos del mismo que no se reemplazarán. Los Biélidas, por ejemplo, han ido menguando hasta el punto de casi desaparecer por completo.

¿Hasta dónde puede llegar como muy lejos un cometa? En 1973 un astrónomo checo llamado Lubos Kohoutek localizó un cometa que se acercaba y se le observó hacer toda su trayectoria alrededor del Sol. Se pudo calcular que su órbita era la mayor de cuantas se habían calculado del sistema solar. En su perihelio está a unos 37 millones de km (21 millones según este enlace), distancia inferior a la órbita de Mercurio y en su afelio a 538.050. Recorrer esa órbita le cuesta la friolera de unos 200.000 años.

Pero un cometa podría llegar más lejos. El límite sería que el cometa entrara en el campo de atracción de otra estrellas (o sistema de ellas) donde el Sol perdería sus derechos gravitatorios. El Sistema Alpha Centauri se encuentra a unos 4 años luz, lo que significan unos 40 billones de km. El Kohoutek ni se acerca a esa distancia o, en otras palabras, se aleja del Sol una decimoctava parte de un año luz. Esta interesantísima explicación no es mía, por supuesto, sino de Ernst Julius Öpik, quien afirmó esto en 1930 y la idea la relanzó en 1950 otro astrónomo llamado Jan Hendrik Oort ¿os suena la Nube de Oort?

Como veis, en menos de 150 páginas, Asimov nos pone al día. Un libro entretenido, informativo, para disfrutar. En resumen: impresionante.

Título: “El cometa Halley”
Autor: Isaac Asimov

Más información:
http://www.astronomia.com.ar/cometas.htm