Octubre 2015
El cúmulo del Fénix: una mirada fresca a un extraordinario cúmulo de galaxias
1/10/2015 de Chandra
Nuevas observaciones del cúmulo del Fénix en longitudes de onda de rayos X, óptico y ultravioleta proporcionan nuevos detalles acerca de este notable sistema. Los filamentos masivos de gas y polvo que rodean las cavidades observadas en rayos X pueden jugar un papel en la formación extrema de estrellas observada en el cúmulo. Rayos X: NASA/CXC/MIT/M.McDonald et al; Óptico: NASA/STScI; Radio: TIFR/GMRT.
Los cúmulos de galaxias son a menudo descritos con superlativos. Después de todo, se trata de enormes aglomeraciones de galaxias, gas caliente y materia oscura y representan las estructuras mayores del Universo que se encuentran ligadas por la gravedad.
Los cúmulos de galaxias tienden a producir pocas estrellas nuevas en sus centros. Generalmente poseen una galaxia gigante en el centro que forma estrellas a un ritmo significativamente menor que la mayoría de las galaxias, incluyendo nuestra Vía Láctea. La galaxia central contiene un agujero negro supermasivo, unas mil veces más masivo que el que existe en el centro de nuestra galaxia. Sin recibir calor por erupciones de este aguejro negro, las copiosas cantidades de gas caliente que se encuentran en la galaxia central deberían de enfriarse, permitiendo que las estrellas se formasen. Pero se piensa que el agujero negro central actúa como un termostato, impidiendo un enfriamiento rápido del gas caliente que lo rodea e impidiendo la formación de estrellas.
Nuevos datos del cúmulo de galaxias SPT-CLJ2344-4243, apodado cúmulo del Fénix, por la constelación en la que se encuentra, desafían esta explicación. El cúmulo ha destrozado múltiples records en el pasado. En 2012 los científicos anunciaron que posee el ritmo mayor de enfriamiento del gas y de producción de estrellas observado en el centro de un cúmulo de galaxias y es el más potente productor de rayos X de todos los cúmulos conocidos.
Nuevas observaciones en longitudes de onda de rayos X, ultravioleta y óptico con los telescopios Chandra, Hubble y Clay-Magellan en Chile indican que el agujero negro central del cúmulo del Fénix está sufriendo algo así como una crisis de identidad, compartiendo propiedades con los cuásares (objetos muy brillantes alimentados por el material que cae hacia un agujero negro supermasivo) y radiogalaxias (que contienen chorros de partículas energéticas que brillan en ondas de radio y también son alimentadas por agujeros negros gigantes). La mitad de la energía emitida desde este agujero negro procede de chorros que empujan el gas de los alrededores (modo radio) y la otra mitad de la radiación en el óptico, ultravioleta y rayos X se origina en un disco de material que rodea el agujero negro y del cual se alimenta (modo cuásar). Los astrónomos sugieren que el cuásar podría estar en el proceso de cambiar entre estos dos estados.
Descubren que los asteroides son los principales suministradores de agua de la Luna
1/10/2015 de Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT) / Planetary and Space Science
Temperatura de la superficie alrededor del polo Sur de la Luna, según datos de LRO. Crédito: NASA.
Las reservas de agua encontradas en la luna son el resultado de asteroides actuando como medio de transporte y no la caída de cometas como se pensaba. Utilizando simulaciones por computadora, científicos del MIPT y del RAS Geosphere Dynamics Institute han descubierto que un asteroide grande puede transportar más agua a la superficie de la luna que la suma de todos los cometas caídos durante un periodo de mil millones de años.
Vladimir Svettsov and Valery Shuvalov han utilizado un algoritmo desarrollado por ellos mismos, SOVA, para crear modelos por computadora de la caída de cuerpos cósmicos sobre la superficie de la Luna. Cada cuerpo tiene su propia velocidad y ángulo de caída. En particular, el resultado del modelo mostró la distribución de temperaturas máximas cuando se calienta la masa del cuerpo que cae en el impacto.
Primero los científicos decidieron comprobar si los cometas pueden cumplir el papel de «suministradores de agua» principales. La velocidad típica de un cometa de hielo varía entre 20 y 50 km por segundo. Las estimaciones sugieren que un impacto a esta velocidad tan alta hace que entre un 95% y un 99.9% del agua se evapore hacia el espacio, perdiéndose. Existe una familia de cometas de periodo corto cuya velocidad de caída es mucho menor, entre 8 y 10 km por segundo. Estos cometas de periodo corto son responsables de un 1.5 por ciento de los cráteres lunares. Sin embargo, la simulación ha demostrado que cuando esos cometas de periodo corto caen, casi toda el agua se evapora y menos de un 1% de ella permanece en el lugar del impacto. «Hemos llegado a la conclusión de que sólo una cantidad muy pequeña de agua que llega con un cometa se queda en la Luna y, a partir de esto, decidimos explorar la posibilidad de que los asteroides sean el origen del agua lunar», comenta Shuvalov.
Los científicos decidieron concentrarse en particular en las condritas carbonáceas, el tipo más común de asteroides y meteoritos, que pueden contener hasta un 10% de agua. El agua en las condritas se encuentra ‘bloqueada’ en una red cristalina y sólo empieza a escapar cuando se calienta a entre 300 y 1200 ºC. Tiene, por tanto, el potencial de permanecer en el cráter junto con el asteroide. La simulación también reveló que cuando la velocidad de caída es de 14 km por segundo y el ángulo de caída es de 45 grados, cerca de la mitad de la masa del asteroide nunca alcanzará la temperatura de fusión y permanecerá en estado sólido. «Hemos llegado a la conclusión de que la caída de asteroides que contienen agua podría generar ‘depósitos’ de agua químicamente ligada dentro de algunos cráteres lunares», comenta Shuvalov. «La caída de un asteroide de dos kilómetros de tamaño con una alta proporción de minerales hidratados podría aportar más agua a la Luna que todos los cometas que han caído durante miles de millones de años», añade.
Nuevos mapas y datos sobre Ceres
1/10/2015 de JPL
Esta imagen, creada utilizando imágenes tomadas por la nave espacial Dawn de NASA, es un mapa topográfico en código de color del cráter Occator de Ceres. El azul corresponde a la menor elevación y el marrón corresponde a la mayor. El cráter, que alberga las manchas más brillantes de Ceres, tiene aproximadamente unos 90 km de ancho. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
Un nuevo mapa topográfico con un código de colores muestra más de una docena de estructuras para las cuales se han aprobado recientemente sus nombres oficiales, todos ellos epónimos de espíritus, deidades y festivales agrícolas de culturas de todo el mundo. Por ejemplo Jaja, la diosa abjasiana de la cosecha y Ernutet, la diosa egipcia de la cosecha con cabeza de cobra. Una montaña de 20 kilómetros de diámetro cercana al polo norte de Ceres se llama ahora Ysolo Mons, por el festival albano que marca el primer día de la cosecha de las berenjenas.
Otro mapa de Ceres, en falso color, realza las diferencias en composición de la superficie. Las variaciones son más sutiles que en Vesta, la anterior parada de la nave Dawn. Se han obtenido imágenes del cráter Occator, que alberga las manchas más brillantes de Ceres y de una extraña montaña con forma de cono y 6 kilómetros de altura. Los científicos todavía están intentando identificar los procesos que podrían originar éstos y otros fenómenos únicos en Ceres.
«Las formas irregulares de los cráteres de Ceres son especialmente interesantes, se parecen a los cráteres que vemos en la luna helada Rea de Saturno», comenta Carol Raymond, de JPL. «Son muy diferentes de los cráteres con forma de cuenco de Vesta».
El espectrómetro de neutrones y rayos gamma de Dawn también ha proporcionado un sorprendente regalo. El instrumento detectó tres erupciones de electrones energéticos que podrían haberse producido por la interacción entre Ceres y la radiación del Sol. La observación todavía no se entiende por completo pero podría ser importante para obtener una imagen completa de Ceres. «Es una observación inesperada para la cual estamos ahora comprobando distintas hipótesis», añade Chris Russell, investigador principal de Dawn.
La doble misión AIDA para desviar la luna Didymoon del asteroide Didymos
1/10/2015 de Europlanet
Los objetivos de la misión AIM incluyen: caracterización del más pequeño de los dos asteroides, despliegue de un conjunto de cubesats en el espacio y enviar una pequeña sonda a la superficie del asteroide, monitorizar el impacto de DAR, que será enviado por NASA, medición del cambio en la órbita de Didymoon y del cráter tras el impacto, y el envío de los datos a la Tierra empleando comunicación por láser. Crédito: ESA – ScienceOffice.org.
AIDA, una ambiciosa misión conjunta US-Europa, desviará la órbita de la pequeña luna de un asteroide binario y estudiará la estructura de los asteroides. Se trata de una pareja de naves espaciales, la misión europea Asteroid Impact Mission (AIM) dirigida por la ESA y la misión Double Asteroid Redirection Test (DART), dirigida por la NASA. Las naves irán al encuentro del asteroide Didymos y su pequeño satélite natural, informalmente conocido como «Didymooon». Tras un periodo de estudio de ambos asteroides y un cartografiado detallado de Didymoon con AIM, DART impactará contra Didymoon y AIM estudiará la efectividad de la misión para desviar la órbita de la luna alrededor de Didymos.
Patrick Michel, director del equipo de investigación de AIM, comenta: «Para proteger la Tierra frente a impactos potencialmente peligrosos necesitamos conocer mucho mejor los asteroides – de qué están hechos, su estructura, orígenes y cómo responden a las colisiones. AIDA será la primera misión que estudie un sistema binario de asteroides, así como el primero en comprobar si podemos desviar un asteroide con el impacto de una nave espacial. La parte europea de la misión, AIM, estudiará la estructura de Didymoon y la órbita y rotación del sistema binario, proporcionando datos acerca de su origen y evolución. Los asteroides representan diferentes fases en la rocosa carretera que conduce a la formación planetaria, así que nos ofrecen fascinantes instantáneas de la historia del Sistema Solar».
AIM tiene previsto su lanzamiento para octubre de 2020, alcanzando el sistema binario de (65803) Didymos en mayo de 2022. Los sistemas binarios constituyen un 15 % de la población de asteroides. Didymoon, con forma de huevo y unos 160 metros de diámetro, gira alrededor del asteroide Didymos (que tiene forma de diamante y unos 750 metros de diámetro) cada 12 horas a una altitud de 1.1 km. Las observaciones realizadas desde tierra indican que Didymos es probablemente una condrita común, un asteroide rocoso formado a partir del polvo del Sistema Solar primitivo. Actualmente se desconocen la masa y densidad de Didymoon.
AIM medirá la masa, densidad y propiedades dinámicas y cartografiarán la superficie del asteroide en longitudes de onda del visible y el infrarrojo, empleando un radar para estudiar bajo la superficie. Enviará una pequeña sonda de aterrizaje, MASCOT-2, que transmitirá y recibirá señales de radio a través de Didymoon para investigar su estructura interna. En octubre de 2022, AIM se alejará a una distancia segura para observar el impacto de DART con Didymoon y analizar el penacho de material expulsado. Luego seguirá con su cartografiado y monitorizado para estudiar el material interno expuesto en el cráter y los cambios en la órbita de Didymoon.
La gran luna Caronte de Plutón revela una historia colorida y violenta
2/10/2015 de Johns Hopkins Applied Physics Laboratory
Caronte en detalle: las tierras altas llenas de cráteres de Caronte arriba están fracturadas por grupos cañones, y son reemplazadas por vastas llanuras en la región informalmente llamada Vulcan Planum. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.
La nave New Horizons de NASA ha enviado las mejores imágenes en color y resolución de la mayor de las lunas de Plutón, Caronte, y estas imágenes muestran una sorprendentemente compleja y violenta historia.
Con la mitad del diámetro de Plutón, Caronte es el mayor satélite en relación con su planeta del Sistema Solar. Muchos científicos de New Horizons esperaban que se tratase de un mundo monótono lleno de cráteres; en cambio, están descubriendo un paisaje cubierto por montañas, cañones, deslizamientos de tierra, con variaciones en el color de la superficie y más.
Las imágenes de alta resolución revelan detalles de un cinturón de fracturas y cañones justo al norte del ecuador de la luna. Este gran sistema de cañones cubre la cara entera de Caronte, más de 1600 kilómetros, y probablemente alcance a la otra cara de Caronte. Cuatro veces más largos que el Gran Cañón y hasta el doble de profundos en algunos lugares, estas fallas y cañones indican un levantamiento geológico titánico en el pasado de Caronte. «Parece que la corteza entera de Caronte se haya abierto en dos», señala John Spencer, del Southwest Research Institute.
Los investigadores han descubierto también que las llanuras al sur del cañón, informalmente llamadas Vulcan Planum, poseen menos cráteres que las regiones del norte, indicando que son claramente más jóvenes. La suavidad de las llanuras, así como sus canales y crestas son señales calaras de la renovación de la superficie a gran escala. El criovulcanismo, una especie de actividad volcánica fría podría ser responsable de esta superficie suave: un océano interior de agua podría haberse congelado hace mucho tiempo y como consecuencia del cambio de volumen se habría abierto la corteza de Caronte, permitiendo que lavas de agua alcanzaran la superficie.
Imágenes de mayor resolución de Caronte y datos acerca de su composición seguirán llegando durante el año próximo mientras New Horizons continúa transmitiendo a la Tierra.
Primera mirada de Rosetta a la cara oscura del cometa
2/10/2015 de JPL
Imagen de las regiones polares del sur del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko tomadas con OSIRIS el 29 de septiembre de 2014, cuando estas zonas todavía estaban experimentando el largo invierno austral. Crédito: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team.
Desde su llegada al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko la nave espacial Rosetta de la ESA ha estado examinando la superficie y el ambiente de este cuerpo que tiene una forma curiosa. Pero durante mucho tiempo una parte del núcleo -las oscuras regiones frías alrededor del polo sur del cometa – permanecieron inaccesibles a casi todos los instrumentos de la nave espacial.
Debido a una combinación de su forma bilobulada y a la inclinación de su eje de rotación, el cometa de Rosetta muestra un patrón de estaciones muy peculiar a lo largo de su órbita de 6.5 años. Las estaciones están distribuidas de manera muy irregular entre los dos hemisferios. Cada hemisferio contiene partes de los dos lóbulos y del «cuello».
Cuando Rosetta llegó a 67P/C-G en agosto de 2014, el cometa todavía estaba experimentando su largo verano del hemisferio norte y las regiones del hemisferio sur recibían muy poca luz solar. Además, gran parte de este hemisferio, cercana al polo sur, se encontraba en la noche polar y había permanecido en oscuridad total durante casi cinco años.
Sin iluminación directa estas regiones no podían ser observadas con la cámara OSIRIS ni el espectrómetro VIRTIS de Rosetta. «Observamos la ‘cara oscura’ del cometa con MIRO (Microwave Instrument for Rosetta Orbiter) en muchas ocasiones después de la llegada de Rosetta a 67P/C-G y estos datos únicos nos están indicando algo muy intrigante acerca del material que hay justo debajo de la superficie», comenta Mathieu Choukroun del JPL y director del estudio.
Observando las regiones polares del sur, Choukroun y sus colaboradores encontraron diferencias importantes entre los datos tomados por los canales de longitudes de onda milimétricas y submilimétricas de MIRO. Estas diferencias podrían deberse a la presencia de grandes cantidades de hielo contenidas en las primeras decenas de centímetros bajo la superficie de estas regiones. «Parece que el material de la superficie o el material que se encuentra unas decenas de centímetros bajo ella es extremadamente transparente y podría consistir principalmente en hielo de agua o hielo de dióxido de carbono», comenta Choukroun.
Procesos regionales, no globales, causaron las grandes inundaciones marcianas
2/10/2015 de Planetary Science Institute / Nature Scientific Report
Porción central del Osuga Valles donde inundaciones catastróficas en el pasado excavaron canales que desembocan en una región de terreno caótico en la parte inferior de la imagen. Crédito: ESA/DLR/FU Berlin.
Gigantescos afloramientos de agua subterránea crearon los mayores canales de inundación del Sistema Solar en Marte hace 3200 millones de años. Durante mucho tiempo se ha pensado que habían sido producidos por la liberación de agua de una masa de agua global, pero las investigaciones dirigidas por J. Alexis P. Rodriguez del Instituto de Ciencias Planetarias revelan que el origen se encuentra en depósitos regionales de sedimentos y hielo que existían ya 450 millones de años antes.
«La inundación se debe a procesos regionales, no a procesos globales», comenta Rodriguez. «La deposición de sedimento de los ríos y el deshielo de los glaciares rellenó cañones gigantes que se encontraban bajo un océano primordial que se hallaba en las tierras bajas del norte del planeta. Es el agua contenida en los sedimentos de estos cañones la que fue liberada posteriormente causando grandes inundaciones, cuyos efectos podemos ver hoy en día».
Los cañones se llenaron, el océano marciano desapareció y la superficie se congeló durante aproximadamente 450 millones de años. Después, hace unos 3200 millones de años, lava bajo los cañones calentó el suelo, fundió los materiales helados y produjo vastos sistemas de océanos subterráneos que se extendían cientos de kilómetros. Esta agua surgió a la superficie ahora seca causando inundaciones gigantescas.
«Nuestra investigación sugiere que la sedimentación en el Marte primitivo podría haber enterrado y atrapado enormes volúmenes de agua superficial, quizás provocando la transición al mundo congelado que Marte ha sido durante la mayor parte de su historia», comentó Rodriguez. «Las pruebas de ambientes antiguos capaces de mantener formas de vida como las terrestres podrían estar presentes en materiales del subsuelo que ahora están al descubierto».
Revelan el mecanismo de explosiones y chorros de plasma asociados con la formación de las manchas solares
2/10/2015 de NAOJ / The Astrophysical Journal
Izquierda: observación de Hinode de una mancha solar en formación. Una estructura brillante alargada llamada «puente de luz» aparece entre los poros que se unen (partes más oscuras). Derecha: simulación por computadora de la formación de manchas solares. Se forma un puente de luz similar al observado entre los poros. Crédito: NAOJ/JAXA/LMSAL/NASA.
Las manchas solares son conglomerados del tamaño de planetas de haces de campos magnéticos intensos en la superficie del Sol. Se sabe que provocan explosiones (fulguraciones solares) que pueden tener consecuencias directas para nuestra infraestructura tecnológica. Qué mecanismos astrofísicos son responsables de la formación de las manchas solares y cómo controlan los episodios explosivos son preguntas importantes para entender la actividad del Sol y su efecto magnético en la Tierra.
Ahora, un equipo internacional de investigadores dirigido por Shin Toriumi (Observatorio Astronómico Nacional de Japón) ha analizado observaciones de manchas solares mientras se formaban, obtenidas por los satélites Hinode, Observatorio Dinámico Solar (SDO) y el Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS). El equipo creó modelos de las observaciones utilizando modernas simulaciones numéricas realizadas en la supercomputadora Pleiades del NASA Ames Research Center.
El estudio revela que durante el proceso de formación de las manchas las luchas territoriales entre haces magnéticos que emergen a la superficie del Sol ocasionan la formación de los llamados ‘puentes de luz’ y la generación de chorros de plasma y explosiones. Este estudio revela, por vez primera, la íntima relación entre el magnetismo escondido en el interior del Sol, la formación de manchas solares en la superficie y el dinamismo de la atmósfera del Sol.
Una imagen sin precedentes de los lugares donde nacen las estrellas
13/10/2015 de University of Florida / Astrophysical Journal
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Los astrónomos Peter Barnes (Universidad de Florida) y Erik Muller (Observatorio de Astronomía Nacional de Japón) han dirigido un equipo de investigadores internacional que acaba de publicar las imágenes más completas que nadie haya visto de las frías nubes de gas interestelar donde están naciendo nuevas estrellas y sistemas solares.
«Estas imágenes nos cuentan cosas asombrosas acerca de las nubes que forman las estrellas de la Vía Láctea», afirma Peter Barnes. «Por ejemplo, nos muestran que probablemente hemos subestimado la cantidad de material que hay en estas nubes por un factor dos o tres. Esto tiene consecuencias importantes para el modo en el que medimos la actividad de formación estelar, no sólo en la Vía Láctea, sino también en otras galaxias. Además nos proporciona importantes datos nuevos sobre las circunstancias que rodearon el nacimiento de nuestro propio sistema solar, como la temperatura, densidad y distribución de materia globales en estas nubes».
Las nubes moleculares están tan frías que sólo contienen moléculas de hidrógeno neutro, en lugar del hidrógeno ionizado o atómico de nubes más templadas. Estas moléculas sólo pueden observarse con radiotelescopios como Mopra, empleado en este estudio e instalado en Australia.
El telescopio Mopra puede observar varios tipos de moléculas diferentes a la vez, como el monóxido de carbono y el cianógeno, que actúan como trazadores del hidrógeno. El cartografiado simultáneo de múltiples trazadores permite a los astrónomos deducir las condiciones que existen en estas nubes de modo mucho más fiable y eficiente que si tuvieran que cartografiarlas separadamente.
Ondas misteriosas haciendo carreras en un disco de formación de planetas
13/10/2015 de ESO / Nature
Usando imágenes del Very Large Telescope de ESO y del telescopio espacial Hubble de la NASA y la ESA, los astrónomos han descubierto veloces formas parecidas a ondas en el disco de la estrella AU Microscopii. Estas extrañas formas no se parecen a nada que se haya visto, o incluso predicho, con anterioridad. La fila superior muestra una imagen del disco de AU Mic obtenida por Hubble en 2010; la fila central muestra una imagen de Hubble de 2011; y la fila inferior muestra datos de VLT/SPHERE de 2014. Los círculos negros centrales muestran dónde se ha bloqueado la brillante luz de la estrella central para poder ver el disco, mucho más débil, y la posición de la estrella se indica esquemáticamente. Crédito: ESO, NASA & ESA.
Usando imágenes del Very Large Telescope de ESO y del telescopio espacial Hubble de la NASA y la ESA, los astrónomos han descubierto estructuras nunca antes vistas en un disco de polvo alrededor de una estrella cercana. Las veloces formas parecidas a ondas detectadas en el disco de la estrella AU Microscopii, no se parecen a nada que se haya visto, o incluso predicho, con anterioridad. El origen y la naturaleza de este fenómeno suponen un nuevo misterio que los astrónomos deberán resolver. Los resultados se publican en la revista Nature el 8 de octubre de 2015.
AU Microscopii, o AU Mic, para abreviar, es una joven estrella cercana rodeada por un gran disco de polvo. Estudiar estos discos de desechos pueden proporcionar valiosas pistas acerca de cómo se crean los planetas, ya que estos se forman en estos discos.
Los astrónomos han estado buscando cualquier cosa que sugiriera la presencia de zonas grumosas o deformadas en el disco de AU Mic, ya que tales signos pueden indicarnos la ubicación de posibles planetas. Y en 2014, gracias a las capacidades del nuevo instrumento SPHERE de ESO (instalado en el Very Large Telescope), con gran capacidad para hacer imágenes de alto contraste, descubrieron algo insólito.
«Nuestras observaciones han mostrado algo inesperado,» explica Anthony Boccaletti del Observatorio de París (Francia), autor principal del artículo científico. «Las imágenes de SPHERE muestran un conjunto de características inexplicables en el disco que tienen una estructura en forma de arco o de onda, algo totalmente diferente a todo lo que se había observado antes».
Las nuevas imágenes muestran cinco arcos en forma de onda a distancias diferentes de la estrella, que recuerdan a ondas en el agua. Tras detectar este fenómeno en los datos de SPHERE, el equipo recurrió a imágenes anteriores del disco tomadas en 2010 y 2011 por el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, para ver si también era visible en ellas. No sólo fueron capaces de identificar las ondas en las anteriores imágenes del Hubble, sino que también descubrieron que había cambiado con el tiempo. Resulta que estas ondas se mueven, ¡y muy rápido!
“Una explicación para la extraña estructura las relaciona con las llamaradas de la estrella. AU Mic es una estrella con alta actividad en cuanto a fulguraciones — a menudo desprende enormes y repentinas ráfagas de energía desde o cerca de su superficie”, explica el autor Glenn Schneider, del Observatorio Steward (EE.UU.). «Una de esas llamaradas quizás pudo haber disparado algo en uno de los planetas — si es que hay planetas —, como una extracción violenta de material que ahora podría estar propagándose a través del disco, propulsado por la fuerza de la llamarada”.
El paleoclima húmedo de Marte revelado por antiguos lagos en el cráter Gale
13/10/2015 de Caltech / Science
Una vista de la formación Kimberley mirando hacia el sur. Los estratos en primer plano se hunden hacia la base del Monte Sharp, señalando la antigua depresión que existía antes de que se formara la mayor parte de la montaña. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
El equipo de científicos del Mars Science Laboratory ha presentado nuevos resultados de sus investigaciones que tienen como objetivo comprender de dónde procedía el agua en Marte y durante cuánto tiempo estuvo presente en la superficie.
La historia que han descubierto es una historia húmeda: Marte parece haber poseído, hace miles de millones de años, una atmósfera más masiva que la de hoy en día, con una hidrosfera activa capaz de almacenar agua en lagos de larga duración. El equipo del MSL ha concluido que esta agua ayudó a llenar el cráter Gale, el lugar de aterrizaje del rover Curiosity de la misión MSL, con sedimentos que se depositaron formando capas y crearon la base de la montaña encontrada hoy en día en el centro del cráter, apodada «Monte Sharp».
«Las observaciones del robot sugieren la existencia de varios ríos y lagos en algún momento hace entre 3800 millones y 3300 millones de años, transportando sedimentos que lentamente crearon las capas inferiores del Monte Sharp», comenta Ashwin Vasavada, científico del proyecto MSL. «Sin embargo, esta serie de lagos de vida larga no es predicha por los modelos actuales del antiguo clima de Marte, que apenas consiguen alcanzar temperaturas por encima de la de congelación», comenta.
«Paradójicamente, donde hoy en día hay una montaña hubo en el pasado una cuenca, que a veces estaba llena de agua», comenta John Grotzinger, de Caltech. «Curiosity ha medido 75 metros de relleno sedimentario, pero basándonos en datos de Mars Reconnaisance Orbiter y de las cámaras de Curiosity, parece que la deposición de sedimentos transportados por el agua podría haberse extendido hasta 150-200 metros por encima del fondo del cráter, siendo para ello necesarios millones de años durante los cuales los lagos pudieron estar presentes intermitentemente dentro de la cuenca del cráter Gale», afirma Grotzinger. Además el grosor total de los depósitos sedimentarios en el cráter Gale que indican interacción con agua podrían encontrarse todavía a mayor altura, hasta quizás 800 metros sobre el suelo del cráter y eso posiblemente necesitó de decenas de millones de años.
New Horizons encuentra cielos azules y hielo de agua en Plutón
13/10/2015 de NASA
El cielo azul de Plutón se ve en esta imagen tomada com la cámara Ralph/Multispectral Visible Imaging Camera (MVIC) de New Horizons. Se piensa que la bruma alta tiene una naturaleza similar a la observada en la luna Titán de Saturno. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI.
Las primeras imágenes en color de las neblinas atmosféricas de Plutón, enviadas por la nave espacial New Horizons de NASA la semana pasada, revelan que las brumas son azules. «¿Quién habría esperado un cielo azul en el Cinturón de Kuiper?», comenta Alan Stern, investigador principal de New Horizons del Southwest Research Institute (SwRI).
Las partículas de niebla son en sí mismas probablemente grises o rojas, pero el modo en que dispersan la luz azul ha llamado la atención del equipo científico de New Horizons. «Ese asombroso azul nos da indicaciones sobre el tamaño y la composición de las partículas de la bruma», comenta Carly Howett, también del SwRI. «Un cielo azul a menudo se debe a la dispersión de la luz solar por partículas muy pequeñas. En la Tierra esas partículas son moléculas de nitrógeno diminutas. En Plutón parecen ser partículas parecidas al hollín llamadas tolinas, que son mayores aunque todavía relativamente pequeñas.
Los científicos piensan que las tolinas se forman a gran altura en la atmósfera, donde la luz ultravioleta rompe e ioniza las moléculas de nitrógeno y metano y permite que reaccionen unas con otras para formar iones con carga eléctrica positiva y negativa cada vez más complejos. Cuando se recombinan forman macromoléculas muy complejas, un proceso que se descubrió por primera vez en la atmósfera de la luna Titán de Saturno. Las moléculas más complejas siguen combinándose y creciendo hasta que se convierten en pequeñas partículas; los gases volátiles condensan y recubren sus superficies con escarcha antes de que tengan tiempo de caer a través de la atmósfera hasta la superficie, donde contribuyen al color rojo de Plutón.
Las regiones con hielo de agua están marcadas en azul en esta fotografía creada combinando imágenes en el visible obtenidas con la cámara MVIC y con espectroscopia infrarroja del instrumento LEISA. Las señales más intensas de hielo de agua se encuentran junto a Virgil Fossa, al oeste del cráter Eliot a la izquierda de la imagen ampliada, y también en Viking Terra cerca de la parte de arriba de la imagen. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI.
En un segundo e importante descubrimiento, New Horizons ha descubierto numerosas regiones de hielo de agua en Plutón. Un aspecto curioso de la detección es que las áreas donde se han detectado las señales espectrales más obvias de hielo de agua corresponden a zonas de un brillante color rojo. «Me sorprende que este hielo de agua sea tan rojo», afirma Silvia Protopapa, de la Universidad de Maryland. «Todavía no conocemos la relación entre el hielo de agua y los colorantes rojizos de tolinas en la superficie de Plutón».
VLA revela espectaculares halos de galaxias espirales
14/10/2015 de National Radio Astronomy Observatory / Astronomical Journal
Imagen de una galaxia espiral vista de canto con un radiohalo producido por partículas que se mueven rápidamente en el campo magnético de la galaxia. En esta imagen, la gran área gris es una sola imagen formada por la combinación de los radiohalos de 30 galaxias diferentes, observadas por el VLA. En el centro está la imagen en el visible de una de las galaxias, NGC 5775, obtenida con el telescopio espacial Hubble. Esta imagen en luz visible muestra solo la parte interior de la región de formación estelar de la galaxia, cuyas zonas exteriores se extienden horizontalmente hacia el área del radiohalo. Crédito: Jayanne English (U. Manitoba), with support from Judith Irwin and Theresa Wiegert (Queen’s U.) for the CHANG-ES consortium; NRAO/AUI/NSF; NASA/STScI.
Un estudio de galaxias espirales vistas de canto ha revelado que los «halos» de rayos cósmicos y campos magnéticos por encima y por debajo de los discos de las galaxias son mucho más comunes de lo que se pensaba. Sabíamos con anterioridad de la existencia de algunos halos, pero empleando toda la potencia del VLA renovado y de algunas técnicas avanzadas de procesamiento de imágenes, hemos descubierto que estos halos son mucho más comunes entre las galaxias espirales de lo que nos habíamos dado cuenta», afirma Judith Irwin, de Queen’s University (Canadá), líder del proyecto.
Las galaxias espirales, como la nuestra propia, la Vía Láctea, posee la gran mayoría de sus estrellas, gas y polvo en un disco plano en rotación con brazos espirales. La mayor parte de la luz y las ondas de radio observadas con telescopios proceden de esos objetos del disco. Conocer el ambiente que hay por encima y por debajo de esos discos ha sido difícil.
«El estudio de estos halos con radiotelescopios nos permite obtener información valiosa sobre un amplio abanico de fenómenos, incluyendo el ritmo de formación de estrellas dentro del disco, los vientos de estrellas que explotan y la naturaleza y origen de los campos magnéticos de las galaxias», comenta Theresa Wiegert, primera autora del artículo publicado en el Astronomical Journal, que proporciona el primer análisis de los datos de las 35 galaxias estudiadas.
Para averiguar la extensión de un halo «típico» los astrónomos escalaron sus imágenes de 30 galaxias a un mismo diámetro y otra de las autoras de la investigación, Jayanne English, las combinó en una sola imagen. El resultado, anunciaba Irwin, es «una espectacular imagen que muestra que los rayos cósmicos y los campos magnéticos no sólo bañan el propio disco de la galaxia sino que se extienden muy por encima y por debajo del disco». La imagen combinada, según los científicos, confirma una predicción acerca de dichos halos realizada en 1961.
La luz parpadeante de estrellas jóvenes revela la conexión con agujeros negros
14/10/2015 de University of Leicester / Science Advances
Figura que muestra los diferentes tamaños de objetos que acretan material de sus alrededores. De izquierda a derecha: agujeros negros de masa estelar con el tamaño de grandes ciudades como Londres, enanas blancas con discos interiores del tamaño del planeta Tierra, objetos estelares jóvenes con discos interiores del tamaño de varios soles, agujeros negros supermasivos cuyos discos de acreción interiores tienen el tamaño de la distancia del Sol a la Tierra. Crédito: Wikimedia Commons/ Simone Scaringi.
Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto una relación anteriormente desconocida entre el modo en que crecen las estrellas jóvenes y los agujeros negros y otros objetos exóticos del espacio que se alimentan del material que tienen a su alrededor.
El estudio demuestra que el «parpadeo» en el brillo visible de objetos estelares jóvenes (YSO de sus iniciales en inglés) – estrellas muy jóvenes en las fases finales de su formación – es similar al parpadeo visto desde agujeros negros o enanas blancas cuando captan materia violentamente de sus alrededores en un proceso conocido como acreción.
Los investigadores descubrieron que los discos de acreción relativamente fríos alrededor de estrellas jóvenes, cuyos bordes interiores pueden tener varias veces el tamaño del Sol, muestran el mismo comportamiento que los violentos discos de acreción calientes alrededor de enanas blancas del tamaño de planetas, agujeros negros del tamaño de ciudades y agujeros negros supermasivos tan grandes como el Sistema Solar, apoyando la universalidad de la física de la acreción.
El estudio ha descubierto una relación entre el tamaño del objeto central y la velocidad del parpadeo producido por el disco, lo que sugiere que la física de la acreción debe de ser muy parecida alrededor de estos objetos astronómicos diversos a pesar de ser completamente diferentes en otros aspectos, como el tamaño, edad, temperatura y gravedad.
Ondas expansivas en la atmósfera del Sol
14/10/2015 de Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) / The Astrophysical Journal
Una mirada al limbo derecho del Sol el 26 de enero de 2010. Dentro del cuadrado rojo una onda expansiva de gran escala viaja por la atmósfera del Sol. Estas imágenes fueron obtenidas con la ayuda de la sonda STEREO A de NASA y muestran la atmósfera del Sol en luz del ultravioleta extremo. Crédito: NASA/STEREO A/MPS/AAS.
Dos equipos de investigadores dirigidos por Nariaki Nitta del Lockheed Martin Advanced Technology Center de USA y por Radoslav Bucík del Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) de Alemania han descubierto de manera independiente un nuevo fenómeno solar: ondas a gran escala en la atmósfera de la estrella acompañadas por emisiones de partículas ricas en helio-3. El helio-3 es una variedad ligera del gas inerte helio. Las enormes ondas pueden contribuir significativamente a acelerar partículas hacia el espacio, según publican los investigadores del MPS en la revista The Astrophysical Journal.
Las ondas detectadas en datos del 26 de enero y el 2 de febrero de 2010 se extendían por lo menos hasta medio millón de kilómetros y se propagaban a una velocidad aproximada de 300 kilómetros por segundo. Se produjeron poco después de un débil destello en rayos X, pero eran sustancialmente diferentes de esta forma típica de radiación. No se observaron expulsiones de materia de la corona que pudieran causar las ondas. «El nuevo fenómeno es como una especie de explosión», comenta Bucík.
Al tiempo que las ondas expansivas, el Sol expulsa un flujo de partículas ricas en helio-3 al espacio. Las emisiones de partículas de este tipo se conocen desde hace años pero nunca pudieron ser explicadas por completo. «Pensamos que las ondas expansivas aceleran el helio-3», comenta Davina Innes del MPI. «Nuestro análisis demuestra que características típicas de las ondas, como su energía, influyen sobre las propiedades de las partículas», añade Lijia Guo, también del MPS. Sin embargo todavía no está claro cómo funciona este mecanismo.
La cola de un cometa puede arrojar luz sobre el calentamiento del viento solar
14/10/2015 de Southwest Research Institute (SwRI) / The Astrophysical Journal
Concentraciones individuales de materia de la cola se mueven arriba y abajo y se retuercen en el turbulento viento solar en esta imagen altamente procesada del cometa Encke. Los círculos señalan concentraciones individuales que fueron estudiadas por los científicos para medir el flujo del viento solar. Crédito: NASA//SwRI.
No podemos ver el viento, pero podemos conocerlo observando las cosas sobre las que sopla. Y estudiando los cambios en la brillante cola de gas e iones de un cometa los científicos están en camino de resolver dos grandes misterios acerca del viento solar, el flujo supersónico de gas cargado eléctricamente procedente de la atmósfera superior o corona del Sol, que se encuentra a millones de grados de temperatura.
Un equipo de científicos ha empleado observaciones de la cola del cometa Encke usando el Observatorio de Relaciones Terrestres y Solares (STEREO) para revelar que el viento solar fluye a través del vacío del espacio interplanetario de modo muy parecido a como el viento sopla en la Tierra: no suavemente sino con ráfagas turbulentas y vórtices con remolinos.
Esa turbulencia puede explicar dos de las características más curiosas del viento: su naturaleza variable y sus temperaturas inesperadamente altas. «El viento solar en la Tierra es unas 70 veces más caliente de lo que uno esperaría a partir de la temperatura de la corona solar y de lo que se expande mientras cruza el vacío», afirma el Dr. Craig DeForest, autor principal del estudio. «La fuente de este calor extra ha sido un misterio para los físicos solares durante varias décadas».
Usando la cámara heliosférica de STEREO los científicos estudiaron los movimientos de cientos de «concentraciones» densas de gas ionizado resplandeciente dentro de la cola del cometa Encke, que pasó junto a STEREO en 2007. Las fluctuaciones en el viento solar se ven reflejadas en cambios en la cola. Monitorizando estas concentraciones los científicos consiguieron reconstruir el movimiento del viento solar, captando una imagen sin precedentes de su turbulencia. La turbulencia del viento solar podría proporcionar una de las respuestas al misterio del calentamiento del viento solar. Basándose en análisis de los movimientos en la cola del cometa, los investigadores calcularon que la turbulencia a gran escala proporciona suficiente energía cinética para producir las altas temperaturas observadas en el viento solar.
La turbulencia podría también explicar la variabilidad del viento solar. «El movimiento turbulento remueve el viento solar, produciendo la variación rápida que observamos en la Tierra», comenta DeForest.
El Hubble capta nuevos cambios en la Gran Mancha Roja de Júpiter
15/10/2015 de NASA / Astrophysical Journal
Puede verse el movimiento de las nubes de Júpiter en esta animación que permite comparar el primer mapa con el segundo. Ampliando la región de la Gran Mancha Roja en longitudes de onda del azul (izquierda) y del rojo (derecha) las imágenes revelan una estructura en forma de filamento que no había sido vista con anterioridad. Crédito: NASA/ESA/Goddard/UCBerkeley/JPL-Caltech/STScI.
Los científicos han empleado el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA para producir nuevos mapas de Júpiter, el primer planeta en una serie de retratos anuales de los planetas exteriores del Sistema Solar. Reuniendo estas imágenes – que esencialmente son la versión planetaria de la foto anual del colegio de los niños – ayudará a los científicos de hoy en día y del futuro a ver cómo cambian con el tiempo estos mundos gigantes. Las observaciones han sido diseñadas para captar un amplio abanico de características, incluyendo vientos, nubes, tormentas y química atmosférica.
Ya ahora las imágenes de Júpiter han revelado una extraña onda justo al norte del ecuador del planeta y una estructura particular con forma de filamento en el centro de la Gran Mancha Roja que no se había visto con anterioridad.
Las nuevas imágenes confirman que la Gran Mancha Roja continúa encogiendo y tomando una forma más circular, como lo ha estado haciendo durante años. El eje mayor de esta tormenta peculiar es unos 240 kilómetros más corto ahora que en 2014. Recientemente, la tormenta se ha estado reduciendo a un ritmo mayor de lo habitual, pero de acuerdo con la tendencia a largo plazo.
La Gran Mancha Roja es ahora más naranja que roja y su centro, que típicamente tiene un color más intenso, se distingue menos de lo que era habitual. También se observa un inusual filamento delgado ocupando casi toda la anchura del vórtice. Esta corriente filamentaria gira y se retuerce durante el periodo de 10 horas que abarca la secuencia de imágenes de la Mancha, siendo distorsionado por vientos que soplan a 150 metros por segundo o a velocidades incluso mayores.
En el Cinturón Ecuatorial Norte de Júpiter los investigadores han encontrado una escurridiza onda que había sido observada en el planeta sólo una vez antes, hace décadas, por la nave Voyager 2. En esas imágenes la onda apenas era visible y nunca más se había vuelto a observar nada así, hasta ahora que se ha encontrado esta onda viajando a unos 16 grados de latitud norte, en una región salpicada de ciclones y anticiclones. Ondas parecidas – llamadas ondas baroclínicas – aparecen a veces en la atmósfera de la Tierra allí donde se están formando ciclones.
ALMA revela la rápida formación de estrellas en galaxias lejanas
15/10/2015 de Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe / Astrophysical Journal Letters
Ejemplo de la fusión de dos galaxias. Crédito: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)
Las galaxias que forman estrellas a ritmos extremos hace nueve mil millones de años eran más eficientes que las galaxias promedio de hoy en día, según han descubierto los investigadores.
De vez en cuando las galaxias muestran brotes repentinos de formación de estrellas que brillan más que las demás de la galaxia. Una colisión entre dos galaxias grandes es habitualmente la causa de estos brotes, cuando el gas frío que está presente en gigantescas nubes moleculares se convierte en el combustible que mantiene estos altos niveles de formación de estrellas.
La cuestión que los astrónomos se han estado preguntando es si dichos brotes en el Universo temprano fueron resultado de tener una sobreabundancia de gas o si las galaxias convertían el gas de manera más eficiente.
El nuevo estudio ha investigado el contenido en gas monóxido de carbono (CO) en siete galaxias con brotes de formación de estrellas muy lejos, cuando el Universo era un jovenzuelo de cuatro mil millones de años de edad. Los astrónomos han descubierto que la cantidad de gas emisor de CO ya había disminuido aunque la galaxia continuaba formando estrellas a un ritmo alto. Estas observaciones son similares a las registradas para galaxias con brotes de formación estelar cercanas a la Tierra hoy en día, pero la cantidad de destrucción de gas no era tan rápida como se esperaba. Esto hizo que los investigadores concluyeran que podría haber un incremento continuo en la eficiencia dependiendo de lo alto que está el ritmo de formación de estrellas por encima de la llamada «secuencia principal» de formación estelar (una relación que indica que cuanto mayor es la masa de la galaxia más alto es el ritmo de formación de nuevas estrellas).
Un saco de carbón cósmico
15/10/2015 de ESO
Esta imagen de la cámara Wide Field Imager (instalada en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros), muestra parte de la enorme nube de polvo y gas conocida como la nebulosa Saco de Carbón. El polvo de esta nebulosa absorbe y dispersa la luz de las estrellas del fondo. Crédito: ESO.
En esta nueva imagen, captada por la cámara Wide Field Imager (instalada en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en el Observatorio La Silla de ESO, en Chile), las manchas oscuras casi bloquean la luz de un rico campo de estrellas. Las áreas de color son pequeñas partes de una enorme nebulosa oscura conocida como Saco de Carbón, uno de los objetos más destacados de este tipo, visible a simple vista. Dentro de millones de años, trozos de esta nebulosa se prenderán, casi como su homónimo combustible fósil, con el brillo de numerosas estrellas jóvenes.
La nebulosa Saco de Carbón se encuentra a 600 años luz de distancia, en la constelación de Crux (la Cruz del Sur). La silueta de este enorme y oscuro objeto contrasta sobre la banda luminosa y estrellada de la Vía Láctea y, por esta razón, la nebulosa se conoce en el hemisferio sur desde que nuestra especie existe.
Un número significativo de las partículas de polvo que hay en las nebulosas oscuras tienen sobre su superficie capas de agua congelada, nitrógeno, monóxido de carbono y otras moléculas orgánicas simples. Los granos resultantes impiden en gran parte que la luz visible pase a través de la nube cósmica. Para hacerse una idea de cuán oscura es la nebulosa Saco de Carbón, en 1970, el astrónomo finlandés Kalevi Mattila publicó un estudio estimando que esta nebulosa tiene sólo un 10% de la luminosidad de la Vía Láctea circundante. Sin embargo, sí que deja pasar algo de la luz de las estrellas de fondo, tal y como podemos comprobar en esta nueva imagen ESO y en otras observaciones llevadas a cabo por telescopios modernos.
La poca luz que consigue atravesar la nebulosa no llega hasta nosotros sin haber sufrido algunos cambios. La luz que vemos en esta imagen se ve más roja de lo que debería ser. Esto se debe a que el polvo de las nebulosas oscuras absorbe y dispersa la luz azul de las estrellas más que la roja, haciendo que la estrella se vea varios tonos más rojiza de lo que es en realidad.
Avalancha de hielo en Marte
15/10/2015 de University of Arizona
La cámara HiRISE de MRO ha captado esta imagen de escarcha (la pequeña nube blanca del centro), probablemente de dióxido de carbono, mientras se precipitaba desde lo alto de un precipicio en la región polar norte de Marte. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.
Este acantilado al borde de las capas de depósitos del polo norte de Marte es el lugar donde con más frecuencia se producen avalanchas observadas por la cámara HiRISE de la nave Mars Reconnaissance Orbiter. En esta estación del año, primavera en el hemisferio norte, las avalanchas de escarcha son habituales y HiRISE monitoriza este acantilado para aprender más sobre el momento y la frecuencia de las avalanchas y su relación con la escarcha del suelo plano que hay sobre el acantilado y bajo él.
Esta imagen consiguió captar una pequeña avalancha mientras caía, justo frente a la banda de color. La pequeña nube blanca delante de la pared roja es probablemente escarcha de dióxido de carbono desprendida de las capas superiores pillada mientras se precipitaba hacia abajo. Es mayor de lo que parece, tiene más de 20 m de ancho y, basándose en ejemplos anteriores, probablemente levante nubes de polvo cuando golpee contra el suelo.
Las avalanchas tienden a producirse durante la estación en que la región polar del norte está templada, sugiriendo que estas avalanchas pueden estar producidas por expansión térmica. Las avalanchas nos recuerdan que, junto con las dunas de arena activas, las tormentas de polvo, las bandas en pendientes y las líneas recurrentes, Marte es un planeta activo y dinámico.
Publican el primer artículo científico con los numerosos descubrimientos realizados en Plutón
16/10/2015 NASA / Science
Esta imagen de alta resolución captada por la nave espacial New Horizons combina imágenes del azul, rojo e infrarrojo tomadas por la cámara Ralph/Multispectral Visual Imaging Camera (MVIC). La extensión brillante es el lóbulo occidental del «corazón» informalmente llamado Sputnik Planum, que es rico en hielos de nitrógeno, monóxido de carbono y metano. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI.
El equipo de New Horizons describe un amplio abanico de descubrimientos sobre el sistema de Plutón en su primer artículo científico publicado hoy. «El sistema de Plutón nos ha sorprendido de muchas maneras, sobre todo enseñándonos que los planetas pequeños pueden permanecer activos miles de millones de años después de su formación, afirma Stern. «También nos ha enseñado lecciones importantes por el grado de complejidad geológica que tanto Plutón como su luna mayor Caronte muestran».
Algunos de los procesos geológicos de Plutón parecen haberse producido recientemente desde el punto de vista geológico, incluyendo los relacionados con capas de rocas ricas en hielo de agua así como los hielos más volátiles, y presumiblemente más móviles, del lóbulo occidental del «corazón» de Plutón. Estos hielos se ha visto que son ricos en nitrógeno, monóxido de carbono y metano.
La variada geología y aparente actividad reciente provoca preguntas sobre el modo en que los cuerpos planetarios pequeños permanecen activos durante miles de millones de años tras su formación. La investigación sugiere que otros cuerpos grandes del cinturón de Kuiper como Eris, Makemake y Haumea podrían tener historias complejas parecidas que rivalizan con las de los planetas terrestres como Marte y la Tierra.
La nave espacial New Horizons de NASA alcanzó una distancia de 12500 kilómetros a la superficie de Plutón durante su máximo acercamiento el pasado 14 de julio, recogiendo tantos datos que tardará casi un año más en enviarlos a la Tierra. Los datos recibidos hasta ahora muestran una sorprendente variedad de formaciones y edades del terreno en Plutón, así como variaciones en color, composición y albedo (reflectividad de la superficie). Los investigadores también han descubierto pruebas de la existencia de una corteza rica en hielo de agua, múltiples capas en la atmósfera de Plutón y que Plutón es algo mayor y más rico en hielo de lo esperado.
Un montículo cercano al polo sur lunar fue formado por un proceso volcánico único
16/10/2015 de Brown University / Geophysical Research Letters
Los procesos volcánicos provocados por un gran impacto parecen haber creado el montículo Mafic, una extraña estructura cercana al polo sur de la Luna. Crédito: NASA/Goddard/Arizona State University.
Parece que un gigantesco montículo situado cerca del polo sur de la Luna es una estructura volcánica diferente de cualquier otra encontrada en la superficie lunar, según una nueva investigación realizada por geólogos de Brown University.
La formación, conocida como montículo Mafic, alcanza los 800 metros de altura y tiene 75 kilómetros de ancho y se encuentra incrustada en el centro de un gigantesco cráter de impacto conocido como la cuenca Polo Sur – Aitken. Este nuevo estudio sugiere que el montículo es el resultado de una clase única de actividad volcánica puesta en marcha por el colosal impacto que formó la cuenca. «Si los escenarios que hemos descrito para su formación son correctos, podría representar un proceso volcánico totalmente nuevo que nunca antes ha sido visto», afirma Daniel Moriarty.
La característica más particular del montículo, a parte de su gran tamaño, es el hecho de que posee una composición mineralógica diferente a la de las rocas que lo rodean. El montículo es rico en piroxeno que contiene un alto nivel de calcio, mientras la roca de los alrededores es baja en calcio.
El estudio de los datos sugiere que el montículo Mafic fue creado por uno de dos procesos volcánicos únicos provocados por el gigantesco impacto del Polo Sur- Aitken. Un impacto de dicho tamaño habría creado un caldero de roca fundida de hasta 50 km de profundidad. A medida que se enfriaba y cristalizaba se habría encogido, mientras el material todavía fundido del centro habría sido comprimido hacia arriba como la pasta de dientes dentro del tubo. Al final, el material expulsado habría formado el montículo.
Otro escenario contempla la posibilidad de fusión del manto de la Luna poco después del impacto del Polo Sur – Aitken. El impacto habría arrojado toneladas de roca fuera de la cuenca, creando una región de baja gravedad que habría permitido al centro de la cuenca rebotar hacia arriba. Este movimiento de alzado habría causado la fusión parcial del material del manto, que habría salido para formar el montículo.
Lo que golpea a Ceres permanece en Ceres
16/10/2015 de Brown University / Geophysical Research Letters
Los experimentos realizados empleando un cañón de alta velocidad sugieren que cuando los asteroides golpean contra objetivos que son helados o hechos de silicatos porosos, la mayor parte del material del impacto permanece en el cráter. Los descubrimientos explican la composición de la superficie del planeta enano Ceres. Crédito: NASA Ames Research Center.
Ceres, el mayor objeto del cinturón de asteroides y el planeta enano más cercano a la Tierra ha destacado por su superficie suave. Ahora nuevas investigaciones sugieren que la mayor parte del material que ha golpeado Ceres en colisiones de alta velocidad se ha quedado, acumulándose material de meteoritos durante miles de millones de años. Ceres sería como una especie de diana cósmica: los proyectiles que lo golpean tienden a quedarse pegados a él.
Los experimentos realizados empleando el instrumento Vertical Gun Range del Centro de Investigaciones Ames de NASA sugieren que cuando los asteroides y otros proyectiles golpean Ceres, la mayor parte del material que ha impactado permanece en la superficie en lugar de rebotar hacia el espacio. El descubrimiento sugiere que la superficie de Ceres estaría formada principalmente por un revoltijo de material meteorítico acumulado durante miles de millones de años de bombardeo.
Ceres es el mayor objeto del cinturón de asteroides y el planeta enano más cercano a la Tierra. Hasta la reciente llegada de la nave espacial Dawn todo lo que se sabía de Ceres procedía de observaciones con telescopios. Las observaciones mostraron que Ceres tiene una densidad misteriosamente baja, sugiriendo que está compuesto por material de silicatos muy poroso o quizás que alberga una gran capa de hielo de agua. Las observaciones de su superficie fueron sorprendentes también, principalmente por no tener nada especial.
«Hemos demostrado que cuando tienes un impacto vertical sobre nieve (una analogía del hielo poroso que pensamos que puede haber justo por debajo de la superficie de Ceres) puedes tener un 77 por ciento de la masa del proyectil que permanece dentro o cerca del cráter», comenta Terik Daly.
El resultado ha sido una sorpresa según Peter Schultz. «Esto es realmente contrario a las estimaciones previas para cuerpos pequeños». «Se pensaba que habría más material expulsado que acumulado, pero hemos demostrado que puedes realmente aportar una tonelada de material». Las velocidades de impacto utilizadas en los experimentos fueron parecidas a las velocidades que se piensa que son habituales en las colisiones en el cinturón de asteroides. El descubrimiento sugiere que la mayoría de los impactos sobre cuerpos porosos como Ceres causan que el material que impacta en la superficie se vaya acumulando.
Algunos guijarros de Marte viajaron kilómetros río abajo
16/10/2015 de University of Pennsylvania / Nature Communications
Los investigadores han empleado la forma de guijarros marcianos redondeados para extrapolar la distancia a la que deben de haber viajado río abajo por una antigua cuenca fluvial. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona.
Mientras nuevos datos sugieren que Marte puede albergar una diminuta cantidad de agua líquida, hoy en día es un planeta principalmente frío y árido. Hace 3 mil millones de años, sin embargo, la situación puede haber sido muy diferente.
En 2012 el rover Curiosity envió imágenes a la Tierra con algunas de las pruebas más concretas de que el agua fluyó con abundancia por el planeta en el pasado. Pequeños guijarros sorprendentemente suaves y redondos sugerían que el río de una antigua cuenca fluvial había transportado estas rocas y las había desgastado durante el viaje.
«Hace miles de años, Aristóteles reflexionaba acerca de los guijarros de la playa y cómo habían adquirido su forma redondeada», comenta Douglas Jerolmack, de la Universidad de Pennsylvania.»Pero hasta ahora, las descripciones de las formas de los guijarros habían sido cualitativas y carecíamos de un conocimiento básico del proceso de redondeo».
Ahora esto ha cambiado. En un informe publicado en Nature Communications, Jerolmack y sus colaboradores proponen el primer método para estimar de forma cuantitativa la distancia a la que han sido transportados los guijarros de río sólo a partir de su forma. Los investigadores estiman que los guijarros marcianos viajaron aproximadamente 48 kilómetros desde su origen, proporcionando pruebas adicionales de que en el pasado Marte disponía de un extenso sistema de ríos, condiciones que podrían mantener la vida.
Determinar lo lejos que han viajado los guijarros puede ser útil también para estudios en la Tierra, por ejemplo identificando el origen de recursos transportados por los ríos, como el oro.
Para ahorrar peso, desviarse por la Luna es el mejor camino a Marte
19/10/2015 de MIT / Journal of Spacecraft and Rockets
Esta imagen ilustra la ruta óptima para un viaje tripulado a Marte, que incluiría un repostaje en órbita cercana a la Tierra para reducir el peso de la nave enviada al espacio. Crédito: Christine Daniloff/MIT.
Para enviar humanos a Marte puede que no sea necesario un tanque lleno de combustible: un nuevo estudio de MIT sugiere que una misión marciana podría aligerar su carga de lanzamiento considerablemente repostando en la Luna.
Estudios anteriores han sugerido que el suelo lunar y el hielo de agua de ciertos cráteres de la Luna pueden ser explotados y convertidos en combustible. Asumiendo que dichas tecnologías estén disponibles en el momento de una misión a Marte, el grupo del MIT ha encontrado que desviándose a la Luna para repostar reduciría la masa de la misión en el momento del lanzamiento en un 68 por ciento.
El grupo desarrolló un modelo para determinar el mejor camino a Marte, asumiendo la disponibilidad de recursos e infraestructuras que produzcan combustible en la Luna. El camino más eficiente implicaría lanzar la tripulación desde la Tierra justo con el combustible necesario para ponerse en órbita alrededor de la Tierra. Una planta productora de combustible en la superficie de la Luna podría entonces lanzar tanques de combustible al espacio, que entrarían en órbita. Los tanques deberían de ser recogidos por la tripulación destinada a Marte, que entonces se dirigiría a una estación de repostaje antes de encaminarse definitivamente hacia Marte.
Para comprobar si el combustible y las infraestructuras en el espacio podrían beneficiar las misiones tripuladas a Marte, Takuto Ishimatsu y sus colaboradores desarrollaron un modelo para explorar varias rutas a Marte, desde el vuelo directo a una serie de paradas de repostaje a lo largo del camino. El objetivo del modelo era minimizar la masa que tendría que ser lanzada desde la Tierra, teniendo en cuenta incluso la masa de una planta de producción de combustible y las piezas de repuesto que sería necesario enviar por delante.
Enormes estrellas que colapsan
19/10/2015 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal
![A scene from a computer animation of a star collapsing to form a gamma-ray burst. A recent study suggests such events could happen on a much larger scale in the distant universe. [NASA / SkyWorks Digital]](http://aasnova.org/wp-content/uploads/2015/09/fig15.jpg)
Una escena de una animación por computadora de una estrella en colapso que origina un estallido de rayos gamma (GRB). Un estudio reciente sugiere que estos fenómenos podrían producirse a mucha mayor escala en el universo lejano. Crédito: NASA / SkyWorks Digital.
Uno de los grandes problemas en astrofísica es cómo los agujeros negros supermasivos han conseguido alcanzar los grandes tamaños que hemos observado en el Universo temprano. En un estudio reciente, un equipo de investigadores examina la posibilidad de que se formaran directamente por el colapso de estrellas supermasivas.
Los agujeros negros supermasivos, miles de millones de veces más masivos que el Sol, han sido observados en una época en la que el Universo tenía menos de mil millones de años de edad. Pero éste no es tiempo suficiente para que un agujero negro de masa estelar se convierta en uno supermasivo sólo acretando material, así que es necesaria otra teoría para explicar la presencia de estos monstruos al principio de la historia del Universo.
Estudios anteriores de formación estelar en el Universo temprano han sugerido que en el ambiente caliente de estas épocas primordiales las estrellas pueden haber sido capaces de acaparar masa mucho más rápido de lo que pueden hoy en día. Esto podría crear estrellas tempranas supermasivas unas 1000 veces más masivas que el Sol. Pero si estas estrellas tempranas acabaran sus vidas colapsando para convertirse en agujeros negros supermasivos – del mismo modo que pensamos que las estrellas masivas pueden colapsar para formar agujeros negros estelares hoy en día – esto podría producir explosiones enormemente violentas.
Tatsuya Matsumoto (Kyoto University, Japón) y sus colaboradores han estudiado este proceso, creando un modelo de las estrellas supermasivas antes del colapso y luego calcularon si un chorro de material, creado mientras el agujero negro crece en el centro de la estrella en colapso, podría agujerear la envoltura estelar. Demostraron que el proceso funcionaría de modo muy parecido al del modelo de colapso en la muerte de una estrella masiva, que es ampliamente aceptado por los científicos, según el cual un chorro consigue escapar de la estrella en colapso emitiendo violentamente energía en forma de un estallido de rayos gamma (GRB) largo. En el caso de estrellas supermasivas crearía GRB mucho más largos que los típicos de estrellas masivas. Así, los autores concluyen que los pocos GRB ultralargos que ya han sido detectados podrían ser señales de estrellas supermasivas en colapso en el Universo temprano.
Grandes tormentas solares ‘esquivan’ los sistemas de detección de la Tierra
19/10/2015 de SINC / Journal of Space Weather and Space Climate
Las emisiones del Sol pueden provocar perturbaciones geomagnéticas en la Tierra. Crédito: NASA
Los índices que usan los científicos para valorar las perturbaciones geomágneticas del Sol sobre la Tierra no detectan algunos de estos eventos, que pueden poner en riesgo las redes eléctricas y de comunicaciones. Así lo reflejan las observaciones del Observatorio Magnético de Tihany (Hungría), donde se registró una tormenta solar similar a la más grande conocida sin que otros observatorios se dieran cuenta.
Uno de los índices más utilizados para medir las tormentas geomagnéticas es el Dst (por sus siglas en inglés: Disturbance storm time), que se obtiene cada hora con la media de los datos tomados en cuatro observatorios: Hermanus (Sudáfrica), Kakioka (Japón), Honolulu (Hawái, EE UU) y San Juan (Puerto Rico).
Una versión más precisa es el denominado SYM-H, que valora el componente horizontal del campo magnético terrestre, cuenta con la información de más observatorios y una cadencia de un minuto. Con estos dos índices, que priman la latitud (distancia angular al ecuador) de los registros magnéticos, se pueden seguir los efectos de las grandes tormentas solares, como la que ocurrió entre octubre y noviembre de 2003, denominada la Tormenta de Halloween.
Pero ni Dst ni SYM-H sirvieron para detectar una perturbación magnética que afectó a la Tierra justo en aquellas fechas, concretamente el 29 de octubre de 2003, con un perfil extraordinariamente similar a la llamarada de Carrington de 1859. Afectó a las instalaciones eléctricas de Suecia y Sudáfrica, donde se quemaron varios transformadores.
Este evento se registró en el observatorio de Tihany, en Hungría, y ahora un equipo de investigadores de la Universidad de Alcalá ha analizado aquel fallo de los índices oficiales y alerta sobre las posibles consecuencias. “Una de las conclusiones es que los índices comúnmente utilizados por los científicos, como el Dst o el SYM-H, basados en un aspecto global de la Tierra y obtenidos mediante promedios, perdieron un suceso tan importante como este, y seguramente habrían perdido también el evento de Carrington”, explica Consuelo Cid, la autora principal.
El estudio, que publica el Journal of Space Weather and Space Climate, sugiere que la comunidad científica puede estar equivocada al promediar los registros de distintos observatorios alrededor de la Tierra, ya que las perturbaciones magnéticas positivas y negativas se compensan unas con otras, y desaparece la perturbación magnética real en una región. Además, esta depende de forma importante de la hora local (de la longitud), aunque otros científicos supongan que sea de la latitud.
Un estudio cuestiona las fechas de los cataclismos en la Tierra y la Luna primitivas
19/10/2015 de University of Wisconsin-Madison / Geology
El circón lunar deformado del centro fue traído desde la Luna por los astronautas de las misiones Apollo. Las fracturas características de impactos de meteoritos no se observan en la mayoría de los circones lunares, así que registran probablemente el calentamiento por roca fundida y no los impactos. Crédito: Apollo 17/Nicholas E. Timms.
Los cristales de duración extraordinaria llamados circones son utilizados para datar algunos de los cataclismos más tempranos y dramáticos del Sistema Solar. Uno es la colisión que expulsó material de la Tierra para formar la Luna unos 50 millones de años después de que se formara la Tierra. Otro es el periodo de bombardeo tardío, una oleada de impactos que pude haber provocado una condiciones infernales en la superficie de la Tierra joven, hace unos 4 mil millones de años.
Ambos episodios son ampliamente aceptados pero no han sido demostrados, así que los geocientíficos están deseosos de obtener más detalles y mejores dataciones. Muchas de las dataciones proceden de circones conseguidos durante los viajes Apollo de la NASA a la Luna en la década de los 70.
Un estudio de circones relacionados con un gigantesco impacto de meteorito en Sudáfrica, publicado en la revista Geology, arroja dudas acerca de los métodos empleados para datar los impactos lunares. El problema crítico, según el autor principal Aaron Cavosie, es el hecho de que los circones lunares están «ex situ», es decir, no se encuentran en la roca en la que se formaron, lo que priva a los geocientíficos de la posibilidad de corroborar las pruebas del impacto. «Aunque los circones son uno de los mejores relojes isotópicos para datar muchos procesos geológicos», afirma Cavoise, «nuestros resultados muestran que es muy difícil usar circón ex situ para datar un gran impacto de edad conocida».
Los investigadores buscaron señales en el interior de los circones que sean consideradas pruebas de impacto y concluyen que la mayoría de las edades reflejan cuándo se formaron los circones en magma. Los circones de Sudáfrica son «granos fuera de lugar que contienen pruebas definitivas de deformación por choque debida al impacto Vredefort», afirma Cavoise. «Sin embargo, la mayoría de los granos deformados no registran la edad del impacto sino más bien la edad de las rocas en las que se formaron, que son unos mil millones de años más antiguas».
El núcleo interno de la Tierra se formó hace entre 1000 y 1500 millones de años
20/10/2015 de University of Liverpool / Nature
Ilustración que muestra el campo magnético terrestre generado por el movimiento de la aleación de hierro líquido del núcleo externo, aproximadamente a unos 3000 km bajo la corteza de la Tierra. Estos movimientos se producen debido a que el núcleo está perdiendo calor hacia el manto sólido que acaba en la corteza, provocando un fenómeno de convección. Crédito: Kay Lancaster, Department of Earth, Ocean and Ecological Sciences.
Científicos de la Universidad de Liverpool han estudiado datos nuevos que indican que el núcleo interno de la Tierra se formó hace entre 1000 y 1500 millones de años cuando se «congeló» partir del núcleo externo de hierro fundido que lo rodea.
El núcleo interno de la Tierra es su capa más profunda. Es una bola de hierro sólido poco mayor que Plutón, y está rodeada de un núcleo externo líquido. El núcleo interno es un añadido relativamente reciente a nuestro planeta y determinar cuándo se formó es tema de gran debate científico, con estimaciones que van desde los 500 millones de años hasta los 2000 millones de años.
En un nuevo estudio publicado en la revista Nature, investigadores de la Universidad de Liverpool muestran sus análisis de registros magnéticos de antiguas rocas ígneas, encontrando que hubo un brusco aumento en la intensidad del campo magnético de la Tierra hace entre 1000 y 1500 millones de años.
Este mayor campo magnético es considerado una indicación de la primera aparición de hierro sólido en el centro de la Tierra y el punto de la historia de la Tierra en la que el núcleo sólido interno empezó a «congelarse» a partir del núcleo externo fundido que se enfriaba.
Los resultados sugieren que el núcleo de la Tierra se está enfriando más despacio de lo que se pensaba. También sugiere un ritmo de crecimiento promedio del núcleo interno sólido de aproximadamente 1mm por año. «El modelo teórico que mejor ajusta nuestros datos indica que el núcleo está perdiendo calor más lentamente que en cualquier momento de los últimos 4500 millones de años y este flujo de energía debería de mantener funcionando el campo magnético de la Tierra durante otros mil millones de años o más», comenta el autor principal del estudio, el Dr. Andrew Biggin.
Partículas de polvo lejanas
20/10/2015 de Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) / The Astrophysical Journal
La misión Ulysses fue un proyecto conjunto de NASA y ESA. Uno de los objetivos de la misión era medir las partículas de polvo interestelar que penetran en el Sistema Solar. Crédito: ESA.
Cuando en 1990 la sonda solar Ulysses se embarcó en su viaje de exploración de 19 años, los investigadores que participaban volvieron su atención no sólo al Sol sino también a otros objetos significativamente más pequeños: partículas de polvo interestelar procedentes de las profundidades del espacio que entran en nuestro Sistema Solar. Ulysses fue la primera misión con el objetivo de medir estos diminutos visitantes y detectó con éxito más de 900 de ellos.
«Bajo la influencia del Sol y del campo magnético interplanetario, las partículas de polvo cambian sus trayectorias», explica Peter Strub del MPS. Dependiendo de la masa de las partículas, la atracción gravitatoria y la presión de radiación del Sol así como del campo magnético interplanetario dentro del Sistema Solar cambian su dirección de vuelo y velocidad. «Dado que el Sol y particularmente el campo magnético interplanetario están sujetos a un ciclo de aproximadamente doce años, las medidas a largo plazo pueden revelar realmente esta influencia», añade el investigador.
A partir de los datos de más de 900 partículas los investigadores pudieron extraer la información más detallada de la masa, tamaño y dirección de vuelo del polvo interestelar hasta la fecha. Las simulaciones por computadora ayudaron a entender las diferentes contribuciones del Sol y del campo interplanetario y separarlas.
El estudio confirma análisis anteriores según los cuales el polvo interestelar siempre atraviesa el Sistema Solar aproximadamente en la misma dirección. Es la dirección en la que el Sistema Solar y la Nube Interestelar Local se mueven uno relativo a la otra. «Las pequeñas desviaciones respecto de esta dirección principal dependen de las partículas y de la influencia del Sol», comenta Strub. Sin embargo, en 2005 las partículas alcanzaron el detector de polvo desde una dirección diferente. «Nuestras simulaciones sugieren que este efecto es probablemente debido a variaciones en los campos magnéticos solar y planetario», comenta Veerle Sterken.
NASA mide la aurora pulsante
20/10/2015 de NASA / Journal of Geophysical Research
Esta película de cielo completo muestra una aurora pulsante el 3 de enero de 2012. Los científicos compararon el vídeo de tres minutos de duración con medidas por satélite del número y energías de los electrones que caían de la magnetosfera para entender mejor cómo los electrones transfieren energía a la alta atmósfera y crean las auroras. Crédito: NASA.
Gracias a una afortunada conjunción de dos satélites, una red de cámaras de todo el cielo instaladas en tierra y algunas auroras boreales espectaculares, los investigadores han encontrado pruebas de un papel inesperado que los electrones juegan en la creación de la auroras danzarinas. Aunque los humanos han estado viendo auroras durante miles de años, sólo recientemente hemos empezado a comprender qué las causa.
En este estudio los científicos compararon vídeos tomados desde tierra de auroras pulsantes – un cierto tipo de aurora que se caracteriza por retazos brillantes que parpadean regularmente – con medidas por satélite del número y las energías de los electrones que llovían hacia la superficie desde el interior de la burbuja magnética de la Tierra, la magnetosfera. Los investigadores encontraron algo inesperado: una caída en el número de electrones de baja energía, que se pensaba que tendría muy poco efecto o ninguno, se corresponde con cambios especialmente rápidos en la forma y estructura de las auroras pulsantes.
Las auroras pulsantes se llaman así porque sus características cambian y varían en brillo en zonas particulares, en lugar de hacerlo a lo largo de alargados arcos que cruzan el cielo como es el caso en las auroras activas. Sin embargo, su aspecto no es la única diferencia. Aunque todas las auroras son causadas por partículas energéticas – típicamente electrones – que se aceleran en la atmósfera de la Tierra y chocan brillantemente con los átomos y moléculas del aire, la fuente de estos electrones es diferente para las auroras pulsantes y para las auroras activas.
Las auroras activas se producen cuando una densa onda de material solar – como un flujo de alta velocidad de viento solar o una gran nube que explotó en el Sol llamada expulsión de masa de la corona – choca contra el campo magnético de la Tierra, haciendo que vibre. Esta vibración emite electrones que habían sido atrapados en la cola de ese campo magnético, que se aleja del Sol. Una vez libres, estos electrones van corriendo hacia los polos y entonces interaccionan con partículas en la alta atmósfera de la Tierra para crear las luces relucientes que cruzan el cielo en largos cordones.
En cambio, los electrones que provocan las auroras pulsantes son enviados girando hacia la superficie por complicados movimientos ondulatorios en la magnetosfera. Estos movimientos ondulatorios pueden producirse en cualquier momento, no sólo cuando una oleada de material solar hace vibrar el campo magnético.
Imágenes detalladas de la luna Encélado de Saturno
20/10/2015 de JPL
La región del polo norte de Encélado está llena de cráteres con fracturas que forman parte de un sistema global que, gracias a estas imágenes nuevas de Cassini, ahora se sabe que se prolonga hasta los extremos boreales de esta luna de Saturno. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
La nave espacial Cassini de NASA ha empezado a enviar sus mejores vistas de las regiones boreales de la luna helada Encélado de Saturno, que contiene un océano. La nave espacial obtuvo la imagen durante su vuelo del 14 de octubre, pasando a 1839 kilómetros sobre la superficie de la luna. Los controladores de la misión dicen que la nave espacial continuará transmitiendo imágenes y otros datos del encuentro durante los próximos días.
Los científicos esperaban que la región del polo norte de Encélado estuviera llena de cráteres, basándose en imágenes de baja resolución de la misión Voyager, pero las nuevas imágenes de alta resolución de Cassini muestran un paisaje de grandes contrastes. «La regiones boreales están entrecruzadas por una arácnida red de delicadas fracturas que cortan los cráteres», comenta Paul Helfenstein. «Estas delgadas fracturas están por todas partes en Encélado y ahora vemos que también se extienden por los terrenos del norte».
El próximo encuentro de Cassini con Encélado está planeado para el 28 de octubre, cuando la nave espacial pasará a menos de 49 kilómetros sobre la región del polo sur. Durante el encuentro, Cassini realizará su inmersión más profunda a través del penacho de rocío helado de la luna, tomando muestras de la composición química del océano extraterrestre que hay bajo el hielo. Los científicos de la misión esperan que los datos de ese acercamiento proporcionen pruebas de cuánta actividad hidrotermal está presente en el océano de la luna, así como detalles acerca de la composición química del océano, ambos relacionados con la habitabilidad potencial de Encélado.
El último paso cercano sobre Encélado tendrá lugar el 19 de diciembre, cuando la nave espacial mida la cantidad de calor que procede del interior de la luna. El acercamiento se producirá a una altura de 4999 kilómetros.
IBEX arroja nueva luz sobre la frontera del Sistema Solar
21/10/2015 de NASA / Astrophysical Journal Supplement
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Esta animación muestra cómo IBEX captura átomos neutros procedentes de más allá de los límites del Sistema Solar para observar nuestro vecindario interestelar local. Crédito: NASA Goddard’s Conceptual Image Lab.
La misión IBEX (Interstellar Boundary Explorer) de NASA ha realizado los análisis, desarrollado las teorías y obtenido los resultados más definitivos acerca de nuestro espacio interestelar local hasta la fecha. IBEX emplea imágenes de átomos neutros energéticos para examinar cómo nuestra heliosfera, la burbuja magnética en que residen el Sol y los planetas, interacciona con el espacio interestelar. IBEX creó los primeros mapas globales mostrando esas interacciones y cómo cambian con el paso del tiempo. IBEX también detecta directamente átomos neutros interestelares fluyendo hacia el Sistema Solar.
Las medidas del helio interestelar realizadas por IBEX y la nave espacial Ulysses han resuelto una contradicción que existía entre la dirección y la temperatura del flujo interestelar de estos átomos de helio en los datos tomados por Ulysses comparados con los de IBEX. Ahora ambos conjuntos de datos afirman que el flujo interestelar local es mucho más caliente de lo que se pensaba en base sólo a las observaciones de Ulysses, revelando la dirección en que la heliosfera se está moviendo a través del material local de la Galaxia, así como lo rápido que está viajando.
IBEX también ha estudiado la composición de las partículas interestelares, fijándose en el oxígeno, el helio y el neon.
Los resultados de IBEX han dado pie a discusiones sobre técnicas de análisis de datos y estudios teóricos, por ejemplo, sobre los efectos de la presión de radiación y cómo la gravedad planetaria afecta al curso de los átomos neutros mientras viajan a través de la heliosfera.
La mayoría de los mundos parecidos a la Tierra aún tienen que nacer
21/10/2015 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Impresión de artista de los innumerables planetas tipo Tierra que todavía tienen que nacer durante el próximo billón de años en el Universo en evolución. Crédito: NASA / ESA / G. Bacon (STScI).
La Tierra llegó pronto a la fiesta del Universo en evolución. Según un nuevo estudio teórico, cuando nuestro Sistema Solar nació hace 4600 millones de años sólo existía el 8 por ciento de los planetas potencialmente habitables que se formarán en la historia del Universo. Y la fiesta aún no se habrá terminado cuando el Sol se agote dentro de 6 mil millones de años. La mayoría de esos planetas, un 92 por ciento, aún no habrá nacido. Esta conclusión está basada en datos tomados por el telescopio espacial Hubble y el prolífico observatorio espacial cazador de planetas Kepler.
«Nuestra principal motivación era comprender el lugar de la Tierra en el contexto del resto del Universo», comenta el autor del estudio Peter Behroozi. Mirando lejos y muy atrás en el tiempo el Hubble ha proporcionado a los astrónomos un «álbum familiar» de galaxias que es una crónica de la historia de formación de las estrellas en el Universo a medida que crecían las galaxias. Los datos muestran que el Universo estaba formando estrellas a un ritmo rápido hace 10 mil millones de años pero la fracción de gas hidrógeno y helio del Universo implicada era muy baja. Hoy en día el nacimiento de estrellas se está produciendo a un ritmo mucho más lento pero hay tanto gas sobrante disponible que el Universo seguirá produciendo estrellas y planetas todavía durante mucho tiempo.
La búsqueda de planetas de Kepler indica que los planetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable de la estrella, la distancia perfecta que permitiría el almacenamiento de agua en la superficie, están por todas partes en nuestra galaxia. En base a esta búsqueda los científicos predicen que debería de haber 1000 millones de mundos del tamaño de la Tierra en la Galaxia la Vía Láctea en el presente y una buena parte de ellos se presume que serían rocosos. Esta estimación se dispara cuando incluyes las más de 100 mil millones de galaxias que hay en el Universo observable.
Esto da muchas oportunidades de que aparezcan planetas del tamaño de la Tierra en zonas habitables en el futuro. La última estrella no se espera que se agote hasta dentro de 100 billones de años desde ahora. Esto es mucho tiempo para que pueda ocurrir literalmente cualquier cosa en el paisaje de los planetas.
Descubren la primera estrella delta Scuti normal con campo magnético
21/10/2015 de Royal Observatory of Belgium / Monthly Notices Letters of the Royal Astronomical Society
Ilustración que muestra una estrella delta Scuti magnética. Crédito: Sylvain Cnudde LESIA / Observatoire de Paris
Coralie Neiner del Observatorio de París y Patricia Lampens del Real Observatorio de Bélgica han descubierto la primera estrella delta Scuti magnética por medio de observaciones espectropolarimétricas con el telescopio CFHT instalado en Hawái. Las estrellas delta Scuti son estrellas pulsantes y algunas de ellas muestran señales atribuidas a un segundo tipo de pulsaciones. El descubrimiento demuestra que, en el caso de la estrella HD 188774, esas señales son la impronta de un campo magnético. Esto tiene importantes implicaciones para nuestra comprensión del interior de tales estrellas.
Existen dos tipos de estrellas pulsantes con masas entre 1.5 y 2.5 veces la masa del Sol: las estrellas delta Scuti y las estrelllas gamma Dor. La teoría nos dice que cuando dichas estrellas tienen temperaturas superficiales entre 6900 y 7400 Kelvin pueden tener ambos tipos de pulsaciones y por ello se las llama «estrellas híbridas».
Neiner y Lampens han buscado el fenómeno físico que podría imitar al carácter híbrido en las estrellas delta Scuti. Una posibilidad podría ser la presencia de un campo magnético que produciría manchas en la superficie solar en rotación que imitarían las pulsaciones de gamma Dor. Sin embargo, nuca se había observado un campo magnético en una estrella delta Scuti, hasta ahora.
El descubrimiento de que HD 188774 es una estrella delta Scuti magnética y no una estrella híbrida real abre las puertas a nuevas interpretaciones de otras estrellas híbridas y estrellas pulsantes con masas en el rango de entre 1.5 y 2.5 veces la masa del Sol. Eso afectará a nuestras teorías sobre la estructura interior de tales estrellas.
Encuentran la relación entre las lluvias de cometas y asteroides y las extinciones en masa
21/10/2015 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista de un catastrófico impacto de asteroide contra la Tierra. Crédito: Don Davis, NASA.
Las extinciones en masa que se han producido durante los últimos 260 millones de años fueron probablemente provocadas por lluvias de cometas y asteroides, según concluyen los científicos en un nuevo estudio ahora publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Durante más de 30 años los científicos han estado discutiendo controvertidas hipótesis que relacionaban las extinciones en masa periódicas y los cráteres de impacto (causados por lluvias de cometas y asteroides) en la Tierra. En el nuevo estudio los investigadores aportan nuevas pruebas que relacionan la edad de esos cráteres con repetidas extinciones en masa, incluyendo la desaparición de los dinosaurios. Más concretamente, muestran un patrón cíclico que abarca el periodo estudiado, en el que tanto los impactos como las extinciones tienen lugar cada 26 millones de años.
Este ciclo ha sido relacionado con el movimiento periódico del Sol y los planetas a través del denso plano medio de nuestra galaxia. Los científicos han teorizado que las perturbaciones gravitatorias sobre la lejana nube de cometas Oort que rodea al Sol producen lluvias periódicas de cometas hacia el Sistema Solar interior, durante las cuales algunos cometas chocan contra la Tierra.
«La correlación entre la formación de estos impactos y extinciones durante los últimos 260 millones de años es impresionante y sugiere una relación de causa-efecto», afirma Michael Rampino, de New York University. Más concretamente Rampino y Ken Caldeira encontraron que seis extinciones en masa durante el periodo estudiado coinciden con épocas de mayor producción de cráteres de impacto en la Tierra. Uno de los cráteres considerados en el estudio es el gran impacto de Chicxulub en Yucatán, que data de hace 65 millones de años, la época de la gran extinción en masa que incluyó a los dinosaurios. Además, cinco de los seis mayores cráteres de impacto de los últimos 260 millones de años en la Tierra están correlacionados con extinciones en masa.
Agujero negro pillado dándose un festín con una estrella
22/10/2015 de ESA / Nature
Ilustración de artista de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia, acretando materia de una estrella que se atrevió a acercarse demasiado al centro de la galaxia. El fenómeno es conocido como rotura por efecto de marea. Crédito: ESA/C. Carreau.
Un equipo de astrónomos ha detectado el último «grito» de una estrella que pasó demasiado cerca del agujero negro supermasivo central de su galaxia y estaba siendo destruida y «engullida». El estudio, basado en observaciones de rayos X emitidos por el material restante de la estrella en las cercanías del agujero negro permitió a los astrónomos medir, por primera vez, las propiedades de un disco de acreción recién formado, permitiéndoles investigar las fases iniciales de este episodio tan violento.
Cuando una estrella empieza a experimentar la atracción gravitatoria de un agujero negro siente una fuerza mayor en un lado que en el otro, algo que acaba rompiendo la estrella. Durante el proceso el material estelar acaba fluyendo hacia el agujero negro, donde parte de él es capturado y el resto es expulsado, produciendo un repentino aumento en la luminosidad de la galaxia, especialmente en rayos X.
Los astrónomos llevan más de tres década estudiando este fenómeno, conocido como rotura por efectos de marea.»Todas las observaciones anteriores de roturas por marea mostraban un disco ya formado alrededor del agujero negro», comenta Jon Miller de la Universidad de Michigan, «pero ésta es la primera vez en que pillamos un disco de estos en su infancia, así que podemos estudiar los detalles de cómo la materia empieza a fluir desde la estrella destrozada hacia el agujero negro y se establece en órbitas circulares a su alrededor».
Los datos también han revelado la presencia de material absorbiendo rayos X fuera del disco. Podría tratarse de gas que escapa, abandonando el disco en forma de viento, o de un flujo de gas dirigiéndose hacia el agujero negro pero deteniéndose temporalmente en una órbita diferente, que todavía no se ha quedado en el disco con la mayor parte de la materia restante de la estrella destruida.
Encuentran una estrella muerta vaporizando un «miniplaneta»
22/10/2015 de NASA / Nature
Ilustración de artista que muestra un diminuto objeto rocoso que es vaporizado mientras se encuentra en órbita alrededor de una estrella enana blanca. Los astrónomos han detectado el primer objeto planetario que transita una enana blanca usando datos de la misión K2. Lentamente el objeto se desintegrará, dejando una polvareda de metales sobre la superficie de la estrella. Crédito: CfA/Mark A. Garlick.
Los científicos que trabajan con el telescopio espacial Kepler en su nueva misión K2 han descubierto pruebas sólidas de que un diminuto objeto rocoso está siendo desgarrado mientras se precipita en espiral hacia una estrella enana blanca.
El descubrimiento da validez a una antigua teoría que afirmaba que las enanas blancas son capaces de canibalizar los posibles planetas que hayan sobrevivido en su sistema solar. «Estamos por primera vez siendo testigos de que un planeta en miniatura está siendo destrozado por una gravedad intensa, siendo vaporizado por luz estelar, haciendo que llueva material rocoso sobre su estrella», comenta Andrew Vanderburg, autor principal del artículo publicado en Nature.
El planetesimal devastado, un objeto cósmico formado por polvo, roca y otros materiales, se estima que tiene el tamaño de un asteroide grande y es el primer objeto planetario que se ha confirmado que transita una enana blanca. Gira alrededor de su enana blanca, WD 1145+017, una vez cada 4.5 horas. Este periodo orbital lo coloca extremadamente cerca de la enana blanca y de su enorme calor y fuerza de gravedad.
Cuando un objeto transita (es decir, pasa por delante de su estrella según se observa desde el telescopio), se registra una caída en la luz estelar. Las caídas periódicas indican la presencia de un objeto en órbita alrededor de la estrella. En el caso de WD 1145+017 la señal de tránsito del planeta diminuto no mostraba el patrón habitual con forma de U. Exhibe un patrón alargado asimétrico que indicaría la presencia de una cola como la de un cometa. Estas características indican la presencia de un anillo de escombros de polvo rodeando la enana blanca que podrían provenir de un pequeño planeta siendo vaporizado. Además Vanderburg y sus colaboradores encontraron pruebas de la presencia de elementos más pesados contaminando la atmósfera de WD 1145+017, procedentes de la fragmentación de un asteroide o planeta pequeño provocada por la intensa gravedad de la enana blanca.
Científicos de Goddard dan a las partículas «proscritas» menos espacio para esconderse
22/10/2015 de NASA
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Francis Halzen, investigador principal de Ice Cube, explica la búsqueda de neutrinos de alta energía. Crédito: Javier Díez / IFIC.
El estudio de las partículas con las energías más altas del cosmos proporciona a los científicos un modo de comprobar lo bien que entienden las cuestiones más al límite de la física. Recientemente los científicos que trabajan en un gigantesco detector de partículas del Polo Sur han establecido récords con las observaciones de misteriosas partículas subatómicas llamadas neutrinos con las mayores energías detectadas. Si los neutrinos viajasen más rápido que la luz, algo que violaría la teoría de la relatividad de Einstein pero que está permitido en algunas teorías alternativas nuevas, estas medidas serían un modo de determinar cuánto están superando el límite de velocidad.
Los neutrinos son unas de las partículas fundamentales menos comprendidas. Los experimentos han demostrado que existen por lo menos tres variedades llamadas «sabores» y que cambian de un sabor a otro mientras viajan, un descubrimiento que ha merecido el premio Nobel de física de este año. Descubrimientos recientes basados en observaciones cosmológicas estiman que la masa conjunta de los tres sabores es menor que la millonésima parte de la masa de un solo electrón. Y sin embargo, según la relatividad, tener incluso una pequeña cantidad de masa significa que los neutrinos deberían de viajar más despacio que la luz en el vacío. La cuestión es si realmente lo hacen.
El experimento Ice Cube, construido dentro de un kilómetro cúbico de hielo glaciar límpido del Polo Sur, detecta unos 100 000 neutrinos atmosféricos al año. En noviembre e 2013 la colaboración científica que opera Ice Cube anunció pruebas de que habían detectado docenas de neutrinos de muy alta energía procedentes de más allá del Sistema Solar.
Usando las observaciones de Ice Cube, Floyd Stecker de Goddard y sus colaboradores fueron capaces de poner límites más estrechos a cuánto más rápido que la luz podrían viajar los neutrinos superlumínicos. Esto es gracias a que los neutrinos más rápidos que la luz deberían perder energía en sus viajes intergalácticos a través de varios mecanismos exóticos. El resultado es la aparición de una acumulación peculiar de neutrinos de baja energía y un brusco corte a energías más altas. «Por encima de cierto umbral de energía, que depende de su velocidad, los neutrinos más rápidos que la luz emitirán parejas de partículas subatómicas, incluyendo otros neutrinos», explicó Stecker. Esto crea una acumulación de neutrinos alrededor de la energía umbral y un ausencia de neutrinos a energías más altas, el corte.
«Existen pruebas de un corte a energías por encima de los 3 PeV, donde esperamos tres o cuatro sucesos pero sólo uno ha sido detectado hasta la fecha», sigue Stecker. «Si ese corte es producido realmente por neutrinos superlumínicos, entonces están superando la velocidad de la luz en sólo 5 partes por trillón». En distancia, esto sería el equivalente una diferencia en el radio de la Tierra cientos de veces menos que un solo átomo de hidrógeno.
El beso final de dos estrellas: directo a la catástrofe
22/10/2015 de ESO / Astrophysical Journal
En esta ilustración vemos a VFTS 352 — el sistema estelar doble más caliente y masivo descubierto hasta la fecha donde los dos componentes están en contacto y comparten material. Las dos estrellas de este sistema extremo se encuentran a unos 160.000 años luz de la Tierra, en la Gran Nube de Magallanes. Este intrigante sistema podría ir directo hacia un final dramático, ya sea con la formación de una sola estrella gigante o como un futuro agujero negro binario. Crédito: ESO/L. Calçada.
Usando el Very Large Telescope, de ESO, un equipo internacional de astrónomos ha descubierto la estrella doble más caliente y masiva cuyas componentes están tan cerca la una de la otra que se tocan. Las dos estrellas, situadas en el sistema extremo VFTS 352, podrían dirigirse hacia un dramático final, durante el cual las dos estrellas se fundirán para crear una sola estrella gigante o acabarán formando un agujero negro binario. El sistema estelar doble VFTS 352 está situado a unos 160.000 años luz de distancia en la Nebulosa de la Tarántula.
VFTS 352 está formada por dos estrellas muy calientes, brillantes y masivas que orbitan entre sí en poco más de un día. Los centros de las estrellas están separados por sólo 12 millones de kilómetros. De hecho, las estrellas están tan cercanas que sus superficies se superponen y se ha formado un puente entre ellas. VFTS 352 no es sólo la más masiva conocida en esta pequeña clase de binarias de contacto — tiene una masa combinada de cerca de 57 veces la del Sol — sino que también contiene los componentes más calientes, con temperaturas superficiales que superan los 40.000 grados Celsius.
En el caso de VFTS 352, ambas estrellas del sistema son de tamaño casi idéntico. Por tanto, el material no es atraído de una estrella a otra, sino que puede ser compartido. Se estima que las estrellas que forman VFTS 352 comparten cerca del 30 por ciento de su material.
Los astrónomos predicen que VFTS 352 se enfrentarán a un destino catastrófico que puede acabar de dos maneras: el primer resultado potencial es la fusión de las dos estrellas, que probablemente produciría una única estrella gigante de rotación rápida y, posiblemente, magnética. La segunda posibilidad la explica el astrofísico teórico principal del equipo, Selma de Mink, de la Universidad de Amsterdam: «Si las estrellas se mezclan lo suficientemente bien, ambas permanecen compactas y el sistema VFTS 352 podrá evitar la fusión. Esto llevaría a los objetos por un nuevo camino evolutivo que es completamente diferente de las predicciones de la evolución estelar clásica. En el caso de VFTS 352, las componentes probablemente acabarían sus vidas como explosiones de supernova, formando un sistema binario cercano de agujeros negros. Un objeto de estas características sería una intensa fuente de ondas gravitacionales».
Los astrónomos miran en el interior de las estrellas y encuentran imanes gigantes
23/10/2015 de Caltech / Science
Ilustración de artista (no a escala) de una estrella gigante roja con intensos campos magnéticos internos. Las ondas que se propagan a través de la estrella quedan atrapadas dentro del núcleo estelar cuando hay presente un intenso campo magnético, produciendo un «efecto invernadero magnético» que reduce la amplitud de las pulsaciones estelares. Crédito: Rafael A. García (SAp CEA), Kyle Augustson (HAO), Jim Fuller (Caltech) & Gabriel Pérez (SMM, IAC), fotografía de AIA/SDO.
Empleando una técnica llamada astrosismología, los científicos han sido capaces de calcular la intensidad del campo magnético en los núcleos alimentados por fusión nuclear de docenas de gigantes rojas, estrellas que son versiones evolucionadas de nuestro Sol. «Del mismo modo que los ultrasonidos médicos emplean ondas sonoras para tomar imágenes del interior del cuerpo humano, así la astrosismología emplead ondas sonoras generadas por la turbulencia de las superficies de las estrellas para estudiar sus propiedades internas», comenta Jim Fuller de Caltech, que ha codirigido este estudio.
El descubrimiento, publicado en la edición de hoy de la revista Science, ayudará a los astrónomos a comprender mejor la vida y muerte de las estrellas. Los campo magnéticos probablemente determinan el ritmo de rotación interior de las estrellas y estos ritmos tienen efectos muy importantes sobre el modo en que evolucionan las estrellas.
Las gigantes rojas tienen una composición física diferente de las estrellas de la llamada secuencia principal, como nuestro Sol, una que les hace ideales para la astrosismología. Los núcleos de las estrellas gigantes rojas son mucho más densos que los de estrellas más jóvenes. Como consecuencia, las ondas sonoras no se reflejan en los núcleos, como ocurre en estrellas como nuestro Sol. En lugar de ello, las ondas de sonido se transforman en otro tipo de ondas llamadas ondas de gravedad. «Resulta que las ondas de gravedad que vemos en las gigantes rojas sí que se propagan hasta el centro de estas estrellas», comenta Matteo Cantiello de UC Santa Bárbara.
Esta conversión de ondas de sonido a ondas de gravedad tiene consecuencias importantes para los pequeños cambios en la forma, u oscilaciones, que sufren las gigantes rojas. «Dependiendo del tamaño y la estructura interna las estrellas oscilan con patrones diferentes», comenta Fuller. En un patrón de oscilación, conocido como el modo dipolo, un hemisferio de la estrella aumenta de brillo mientras el otro disminuye. Los astrónomos observan estas oscilaciones en una estrella midiendo cómo cambia su luz con el paso del tiempo.
Cuando en el núcleo de una estrella están presentes campos magnéticos intensos, los campos pueden perturbar la propagación de las ondas de gravedad haciendo que algunas de las ondas pierdan energía y se queden atrapadas dentro del núcleo. El hecho de atrapar las ondas de gravedad en el interior de una gigante roja hace que parte de la energía de oscilación de la estrella se pierda y el resultado es un modo dipolo menor de lo esperado.
El Hubble espía las fronteras del Big Bang
23/10/2015 de ESA / Astrophysical Journal
Esta imagen del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA muestra el cúmulo de galaxias MACS J0416.1–2403. Se trata de uno de los seis que están siendo estudiados por el programa Hubble Frontier Fields y que de forma conjunta han producido las imágenes más profundas de lentes gravitatorias hasta ahora. Debido a la enorme masa del cúmulo, MACS J0416.1–2403 está desviando la luz de objetos del fondo comportándose como una lupa. Los astrónomos han usado éste y otros dos cúmulos para encontrar galaxias que existieron entre 600 y 900 millones de años después del Big Bang. Crédito: NASA, ESA y el HST Frontier Fields team (STScI).
Observaciones del telescopio Hubble de NASA/ESA han aprovechado una lente gravitatoria para revelar la mayor muestra de galaxias débiles y primordiales que se conocen en el Universo. Algunas de estas galaxias se formaron tan solo 600 millones de años después del Big Bang y son más débiles que cualquier otra galaxia descubierta por el Hubble hasta ahora. El equipo de investigadores ha determinado por primera vez con cierta confianza que estas pequeñas galaxias fueron vitales para crear el Universo que vemos hoy en día.
El equipo internacional de astrónomos, dirigido por Hakim Atek de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza, ha descubierto 250 galaxias diminutas que ya existían entre 600 y 900 millones de años después del Big Bang, tratándose de una de las mayores muestras de galaxias enanas descubiertas en esta época. La luz de estas galaxias ha tardado más de 12 mil millones de años en llegar al telescopio, permitiendo a los astrónomos mirar atrás en el tiempo, cuando el Universo era todavía muy joven.
Observando la luz procedente de estas galaxias los astrónomos han descubierto que la luz conjunta emitida por estas galaxias podría haber jugado un papel principal en uno de los periodos más misteriosos de la historia temprana del Universo, la época de la reionización. La reionización empezó cuando la densa niebla de hidrógeno que cubría el Universo temprano empezó a disiparse. La luz ultravioleta fue capaz entonces de viajar largas distancias sin ser bloqueada y el Universo se hizo transparente a la luz ultravioleta.
Observando la luz ultravioleta de las galaxias de este estudio los investigadores pudieron calcular si éstas son realmente algunas de las galaxias involucradas en el proceso. Los científicos han determinado por primera vez con cierta confianza que las galaxias más pequeñas y más abundantes del estudio podrían ser los actores principales en mantener el Universo transparente. Y al hacer esto han establecido que la época de la reionización, que acaba cuando el Universo es completamente transparente, acabó unos 700 millones de años después del Big Bang (esto corresponde a un redshift de 7.5).
El satélite Suzaku revela que la composición química promedio de nuestro Universo a las escalas más grandes es la misma que la de nuestro Sol
23/10/2015 de JAXA / The Astrophysical Journal Letters
El cúmulo de Virgo, un conjunto de más de mil galaxias, ha sido estudiado en rayos X con el satélite japonés Suzaku para indagar cuál es la composición química del tenue gas a altísima temperatura que llena el espacio entre las galaxias. La investigación concluye que los mismos elementos están presentes a escalas pequeñas y grandes en el Universo. Crédito: Rogelio Bernal Andreo / Fuente: APOD.
Todos los elementos químicos más pesados que el carbono, como el oxígeno que respiramos o el silicio de la arena de la playa, fueron producidos en el interior de estrellas a través de la fusión nuclear y expulsados por explosiones estelares llamadas supernovas. Midiendo la composición química del Universo los científicos intentan reconstruir la historia de cómo, cuándo y dónde se formaron cada uno de los elementos químicos que tan necesarios son para la evolución de la vida.
La mayor parte de la materia del Universo, y por tanto también la mayoría de los metales, no se encuentra actualmente contenida en las estrellas sino en un gas muy caliente y difuso que llena el espacio entre las galaxias, tan caliente que emite en luz de rayos X. Los rayos X más brillantes proceden de los llamados cúmulos de galaxias, los lugares del Universo donde las galaxias están más agrupadas.
El satélite de rayos X Suzaku de JAXA dedicó primero mucho tiempo a observar el cúmulo de Perseo, consiguiendo medidas notablemente detalladas de la abundancia de hierro en el medio intracúmulo a grandes escalas. Posteriormente ha observado el cúmulo de Virgo, donde la temperatura promedio es menor, lo que permite detectar mejor la emisión de elementos más ligeros. Aurora Simionescu y sus colaboradores de JAXA y la Universidad de Stanford lograron así detectar no sólo hierro sino también, por primera vez, magnesio, silicio y azufre hasta los límites de este cúmulo de galaxias.
«Lo que hemos descubierto es que las proporciones entre las abundancias del hierro, silicio, azufre y magnesio son constantes en todo el volumen del cúmulo de Virgo y de hecho están bastante de acuerdo con la composición de nuestro propio Sol y la mayoría de las estrellas de nuestra Galaxia», explica el Dr. Norbert Werner, coautor del estudio.
Los cúmulos de galaxias abarcan un volumen tan grande que su contenido se piensa que es representativo del resto del Universo. Los nuevos descubrimientos de Suzaku apuntan a que los elementos químicos del cosmos están muy bien mezclados, con una composición química que sigue siendo la misma a escalas que van desde el radio del Sol (cientos de miles de kilómetros) al tamaño de los cúmulos de galaxias (varios millones de años-luz). Aunque puede todavía haber algunos lugares especiales en el Universo que conserven una composición química diferente, en promedio la mayor parte del Universo tiene una composición muy similar a nuestro vecindario local; la misma sopa de elementos que es necesaria para vida como la nuestra se encuentra allá donde mires.
Primera película de la evolución de la superficie de una estrella fuera de nuestro Sistema Solar
23/10/2015 de Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) / Astronomy and Astrophysics
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Generalmente no es posible resolver detalles directamente en la superficie de estrellas que no son nuestro Sol. Como consecuencia se emplean métodos matemáticos sagaces y técnicas que permiten resolver las superficies indirectamente. Esta técnica, habitualmente llamada de imagen Doppler o tomografía Doppler, se ha convertido en la herramienta más avanzada para estudiar las estrellas. Para no solo obtener imágenes sino también reconstruir la evolución de las manchas estelares se necesitan series de espectros de alta resolución tomados en periodos de tiempo bien repartidos. Para obtener una sola imagen de la superficie estelar las variaciones intrínsecas confinan el proceso de toma de datos básicamente a una sola rotación estelar.
Con los telescopios robóticos STELLA de Tenerife ha sido posible obtener datos espectroscópicos a largo plazo de la estrella gigante roja XX Tri, que ha sido observada durante 6 años y cuya observación contúa. Esta estrella es famosa porque en ella se detectó una supermancha con un tamaño de 12 x 20 radios del Sol. Pero incluso para una estrella como XX Tri con un periodo de rotación de 24 días, esta no fue tarea fácil. Para obtener un buen muestreo fue necesario observarla cada noche y así conseguir una serie continua de espectros durante casi una década.
Los 667 espectros útiles tomados entre julio de 2006 y abril de 2012 fueron utilizados para crear una película de la superficie estelar que abarca 86 periodos de rotación de la estrella. La película muestra una distribución de manchas estelares que cambia constantemente de forma, por fragmentación de las manchas o por fusión de varias de ellas, exhibiendo aparentemente un amplio rango de variabilidad con el tiempo. El ritmo de decaimiento de las manchas estelares es de gran interés puesto que está relacionado directamente con la difusión magnética de la capa convectiva de la estrella, lo que es en sí misma una cantidad clave indicativa de la duración del ciclo de actividad magnética.»Podemos ver nuestra primera aplicación como un prototipo para los próximos estudios de ciclos estelares ya que permite predecir el ciclo de actividad magnética a escalas de tiempo mucho más cortas de lo usual», comenta Andreas Künstler, director del estudio.
La última de las lunas de Plutón: la misteriosa Cerbero
26/10/2015 de NASA
Esta composición de imágenes muestra una parte de la gran luna Caronte de Plutón y las cuatro lunas pequeñas: Estigia (Styx), Nix, Cerbero (Kerberos) e Hidra. Todas las lunas son mostradas en escala de intensidad de luz y de tamaño. Caronte es la mayor, con mucha diferencia. Nix e Hidra tienen tamaños parecidos (unos 40 kilómetros de largo). Cerbero y Estigia son mucho más pequeñas, con longitudes parecidas de unos 10- 12 kilómetros. Las cuatro lunas tienen formas muy alargadas, una característica que se piensa que es típica de los cuerpos pequeños del Cinturón de Kuiper. Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.
Las imágenes de la diminuta luna Cerbero tomadas por la nave espacial New Horizons de NASA, recibidas en la Tierra la semana pasada, completan el retrato familiar de las lunas de Plutón.
Cerbero parece ser más pequeña de lo que esperaban los científicos y posee una superficie altamente reflectante, algo contrario a lo que se había predicho. Los nuevos datos muestran que Cerbero parece tener una forma bilobulada, con el lóbulo mayor de unos 8 km de tamaño y el pequeño de unos 5 kilómetros. Los científicos están especulando acerca de la inusual forma de Cebero que podría haberse formado por la unión de dos objetos más pequeños. La reflectividad de la superficie de Cerbero es parecida a la de las otras lunas pequeñas de Plutón (aproximadamente del 50%), sugiriendo que Cerbero, como las demás, está cubierta por hielo de agua relativamente transparente.
Antes del encuentro de New Horizons con Plutón los investigadores habían utilizado imágenes del telescopio espacial Hubble para «pesar» Cerbero midiendo su influencia gravitatoria sobre las lunas vecinas. Esa influencia era sorprendentemente intensa, considerando lo poco brillante que era Cerbero. Supusieron que Cerbero sería grande y masivo y que brillaba poco sólo porque su superficie estaría recubierta por material oscuro. Pero el pequeño Cerbero, con su brillante superficie, ahora observado en estas nuevas imágenes, demuestra que la idea era incorrecta, por razonas todavía desconocidas.
Al tiempo que sigue enviando imágenes, la nave New Horizons ha iniciado una serie de maniobras diseñadas para enviarla hacia 2014 MU69, un pequeño objeto del Cinturón de Kuiper situado a más de un millón y medio de kilómetros de Plutón. El encuentro con MU69 tendrá lugar el 1 de enero de 2019.
El descubrimiento de dos exoplanetas cercanos a un júpiter caliente arroja nueva luz sobre la formación de planetas
26/10/2015 de University of Michigan / Astrophysical Journal Letters
Ilustración que representa un júpiter caliente en órbita alrededor de su estrella nodriza. Cortesía de NASA.
Durante los últimos 20 años, los astrónomos han observado el firmamento, asombrados por un tipo de planetas llamados jupiteres calientes, preguntándose cómo se llegaron a formar unos planetas tan grandes y calientes.
Un equipo de científicos de la Universidad de Michigan, junto con otros colaboradores, han realizado un asombroso descubrimiento usando datos tomados por la misión K2: uno de estos misteriosos sistemas de jupiteres calientes, WASP-47, posee no uno sino dos compañeros cercanos, proporcionando pistas nuevas acerca de la formación de planetas y su migración. Estos compañeros son un planeta del tamaño de Neptuno, que está más lejos de la estrella que el júpiter caliente, y una supertierra, más cerca de la estrella.
Aunque durante las últimas dos décadas se han identificado unos 300 jupiteres calientes, ésta es la primera vez que se han encontrado planetas cercanos a uno de ellos. «La teoría completa de formación y migración de planetas no se comprende del todo», afirma Juliette Becker, autora principal del trabajo. «Incluso hoy en día se está haciendo mucho trabajo para comprender cómo Júpiter llegó a donde está. Así que cualquier cosa que podamos descubrir acerca de cómo migran los jupiteres calientes es útil para comprender la formación de planetas y su migración globalmente».
Los jupiteres calientes tiene este nombre porque son de gran tamaño y están compuestos por gas (como Júpiter). Están calientes por encontrarse muy cerca de su sol. Los grandes planetas gaseosos se piensa aue se forman a temperaturas muy frías. En nuestro Sistema Solar esto sería más allá del cinturón de asteroides. Sin embargo, misteriosamente estos jupiteres calientes de sistemas solares lejanos se encuentran en órbita alrededor de sus estrellas mucho más cerca que Mercurio del Sol. Esto supone un problema para los científicos, que tienen que explicar cómo han llegado hasta allí.
Pillan al cometa Lovejoy repartiendo alcohol
26/10/2015 de NASA / Science Advances
Fotografía del cometa C/2014 Q2 (Lovejoy) tomada el 22 de febrero de 2015. Crédito: Fabrice Noel.
El cometa Lovejoy (algo así como alegría de amor) hizo honor a su nombre repartiendo grandes cantidades de alcohol y también un tipo particular de azúcar por el espacio, según dos nuevas observaciones realizadas por un equipo internacional de astrónomos. Es la primera vez que se observa en un cometa el alcohol etilo, el mismo que hay en las bebidas alcohólicas. El descubrimiento es una prueba más de que los cometas podrían haber sido una fuente de moléculas orgánicas complejas necesarias para la aparición de la vida.
«Hemos descubierto que el cometa Lovejoy estaba liberando tanto alcohol como el que hay en por lo menos 500 botellas de vino por segundo cuando alcanza su momento de máxima actividad», afirma Nicolas Biver del Observatorio de París, director del artículo científico publicado en Science Advances. El equipo ha encontrado 21 moléculas orgánicas diferentes en gas procedente del cometa, incluyendo alcohol etilo y glicoaldehído, un azúcar simple.
Los cometas son los restos congelados de la formación de nuestro Sistema Solar. Los científicos están interesados en ellos porque son relativamente prístinos y, por tanto, conservan pistas acerca de cómo se formó el Sistema Solar. La mayoría tienen sus órbitas en zonas frías lejos del Sol. Sin embargo, ocasionalmente una perturbación gravitatoria envía un cometa más cerca del Sol, donde se calienta y emite gases, permitiendo a los científicos determinar su composición.
Algunos investigadores piensan que los impactos de cometas sobre la Tierra primitiva aportaron una reserva de moléculas orgánicas que podría haber ayudado a la aparición de la vida. «El resultado definitivamente apoya la idea de que los cometas pueden transportar una química muy compleja», afirma Stefanie Mila, coautora del estudio. «Durante el Bombardeo Intenso Tardío, hace unos 3800 millones de años, cuando muchos cometas y asteroides chocaban contra la Tierra y aparecían los primeros océanos, la vida no tuvo que empezar sólo a partir de moléculas simples como el agua, el monóxido de carbono y el nitrógeno. En cambio, la vida disponía de algo que era mucho más sofisticado a nivel molecular. Estamos encontrando moléculas con múltiples átomos de carbono. Así que ahora podemos ver dónde empezaron a formarse los azúcares así como sustancias orgánicas más complejas como los aminoácidos, los componentes de las proteínas, o las bases nitrogenadas, las componentes del ADN. Éstas pueden empezar a formarse más fácilmente que si tienen que empezar a partir de moléculas con solo dos o tres átomos».
La vida en la Tierra apareció hace por lo menos 4100 millones de años: mucho antes de lo que pensaban los científicos
26/10/2015 de UCLA / Proceedings of the National Academy of Sciences
Carbono en un circón de 4100 millones de años de edad. Crédito: Stanford / UCLA
Geoquímicos de UCLA han descubierto pruebas de que la vida existe en la Tierra desde hace por lo menos 4100 millones de años, 300 millones de años antes de lo que sugerían las investigaciones anteriores. El descubrimiento indica que la vida puede haber empezado poco después de que se formara el planeta hace 4540 millones de años.
«La vida en la Tierra puede haber surgido casi instantáneamente» comenta Mark Harrison, catedrático de geoquímica en UCLA. «Con los ingredientes adecuados la vida para formarse muy rápidamente». La nueva investigación sugiere que la vida existía antes del bombardeo masivo del Sistema Solar interior que formó los grandes cráteres de la Luna hace 3900 millones de años. «Si toda la vida de la Tierra pereció durante este bombardeo, como sostienen algunos científicos, entonces la vida debe de haber vuelto a empezar rápidamente», añade Patrick Boehnke, estudiante graduado del laboratorio de Harrison.
Durante mucho tiempo los científicos han pensado que la Tierra fue desolada y árida durante ese periodo. Sin embargo las investigaciones de Harrison y sus colaboradores demuestran lo contrario. «La Tierra primitiva con toda seguridad no era un planeta infernal hirviendo; no encontramos absolutamente ninguna prueba de ello», afirma Harrison. «El planeta fue probablemente mucho más como es hoy en día de lo que se pensaba».
Los investigadores, dirigidos por Elizabeth Bell, postdoc del laboratorio de Harrison, estudiaron más de 10 000 circones originalmente formados en rocas fundidas, o magmas, de Australia Occidental. Los circones son minerales pesados y duraderos relacionados con el circonio cúbico sintético usado en los diamantes de imitación. Captan y conservan su ambiente inmediato, lo que significa que pueden servir como cápsulas del tiempo. Los investigadores identificaron un circón de 4100 millones de años de edad que contenía carbono (grafito) en dos lugares. El carbono encontrado tiene una marca característica, una proporción específica de carbono-12 a carbono-13, que indica la presencia de vida fotosintética.
Predicen que los planetas rocosos se formaron a partir de «guijarros»
27/10/2015 de Southwest Research Institute / Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States (PNAS) Early Edition
Científicos del SwRI han desarrollado un nuevo proceso en los modelos de formación planetaria que explica la diferencia en tamaño y masa entre la Tierra y Marte. Marte sólo tiene un 10 por ciento de la masa de la Tierra. Los modelo convencionales de formación del Sistema Solar predicen que Marte debería de tener un tamaño similar o mayor que el de la Tierra. Crédito: NASA/JPL/MSSS.
Utilizando un nuevo proceso en los modelos de formación planetaria según el cual los planetas crecen a partir de cuerpos diminutos llamados «guijarros», científicos de Southwest Research Institute han conseguido explicar por qué Marte es mucho más pequeño que la Tierra. Este mismo proceso explica también la rápida formación de los gigantes de gas Júpiter y Saturno.
El hecho de que Marte tenga sólo un 10 por ciento de la masa de la Tierra ha sido un problema para los teóricos del Sistema Solar. En el modelo estándar de formación de planetas los objetos de tamaños parecidos se juntan y asimilan a través de un proceso llamado acreción: rocas que incorporan otras rocas, creando montañas, las montañas que se unen para formar objetos del tamaño de ciudades y así. Aunque los modelos de acreción típicos generan buenas analogías de la Tierra y Venus, predicen que Marte debería de tener un tamaño parecido o incluso ser mayor que la Tierra. Además estos modelos también sobreestiman la masa global del cinturón de asteroides.
Hal Levison y sus colaboradores Katherine Kretke, Kevin Walsh y Bill Bottke, todos del SwRI, han demostrado que la estructura del Sistema Solar interior es de hecho un resultado natural de un nuevo modelo de crecimiento de planetas. En este modelo, el polvo rápidamente crece hasta formar «guijarros» (objetos de unos pocos centímetros de diámetro) algunos de los cuales se unen por gravedad y forman objetos del tamaño de asteroides. Bajo las condiciones adecuadas estos asteroides primordiales pueden alimentarse de forma eficiente de los guijarros sobrantes ya que el arrastre aerodinámico los empuja a ponerse en órbita, precipitándose en espiral y fundiéndose con el cuerpo planetario en crecimiento. Esto permite que ciertos asteroides alcancen el tamaño de planetas en escalas de tiempo relativamente cortas.
Sin embargo, estos nuevos modelos señalan que no todos los asteroides primordiales se encuentran igual de bien posicionados para acretar guijarros y crecer. Por ejemplo, un objeto del tamaño de Ceres (de unos 1000 km de diámetro) que es el mayor asteroide del cinturón de asteroides, habría crecido muy rápidamente cerca de la posición que actualmente ocupa la Tierra. Pero no habría sido capaz de crecer eficientemente cerca de la posición actual de Marte o más lejos ya que el arrastre aerodinámico es demasiado débil para se produzca la captura de guijarros. «Esto significa que muy pocos guijarros colisionan con objetos cerca de la posición actual de Marte. Eso proporciona una explicación natural de por qué es tan pequeño», comenta Kretke. «El único lugar donde el crecimiento fue eficiente es cerca de las posiciones actuales de Venus y la Tierra».
Métodos de alta tecnología para estudiar las bacterias de la Estación Espacial Internacional
27/10/2015 de JPL / Microbiome
La Estación Espacial Internacional, vista desde el transbordador espacial Atlantis en 2011. Crédito: NASA
Investigadores del JPL de NASA, en colaboración con científicos de otras instituciones, han llevado a cabo un sofisticado análisis molecular de muestras de polvo de la Estación Espacial Internacional (ISS). Los resultados han sido comparados con los obtenidos en relación con bacterias encontradas en salas limpias, que son los ambientes de laboratorio controlados y extremadamente limpios de la Tierra.
En el examen de muestras de un filtro de aire y de la bolsa de una aspiradora de la estación espacial los investigadores encontraron patógenos bacterianos oportunistas que son mayormente inocuos en la Tierra pero que pueden provocar infecciones que producen inflamaciones o irritaciones de la piel. En general han descubierto que las bacterias asociadas a la piel corynebacterium y oropionibacterium (actinobacterias), y no el estafilococo, son más abundantes en la estación que en las salas limpias de la Tierra.
«El estudio de la comunidad microbiana de la estación espacial nos ayuda a conocer mejor las bacterias presentes allí de modo que podemos identificar especies que podrían ser potencialmente dañinas para los equipos o suponer peligros para la salud de los astronautas. También nos ayuda a identificar las áreas que exigen una limpieza más rigurosa», comenta Kasthuri Venkateswaran, que ha dirigido el estudio.
Los resultados de este estudio ayudan a NASA a monitorizar la limpieza de la ISS, lo que a su vez permitirá gestionar la salud de los astronautas en el futuro. Sin embargo, con este tipo particular de análisis del ADN los investigadores no pudieron concluir si estas bacterias son peligrosas para la salud de los astronautas.
El lugar de aterrizaje recomendado para ExoMars 2018
27/10/2015 de ESA
Oxia Planum ha sido recomendada como candidata primaria a convertirse en el lugar de aterrizaje de la misión ExoMars 2018. La orientación de las elipses de aterrizaje depende de cuándo se realice el lanzamiento dentro de una ventana de lanzamiento concreta. Los lugares deben de ser adecuados para las oportunidades de lanzamiento tanto de 2018 como de 2020. Crédito: ESA/DLR/FU Berlin & NASA MGS MOLA Science Team.
Oxia Planum ha sido recomendada como el candidato primario para convertirse en lugar de aterrizaje de la misión ExoMars 2018. La misión, que incluye un robot y una plataforma en la superficie, es la segunda de las dos misiones que componen el programa ExoMars, una empresa conjunta entre ESA y la agencia rusa Roscosmos. Su lanzamiento está previsto para mayo de 2018, con llegada al Planeta Rojo en enero de 2019.
Antes de ello, el orbitador Trace Gas Orbiter y el módulo de demostración de entrada, descenso y aterrizaje Schiaparelli serán lanzados en marzo de 2016, llegando a Marte alrededor de octubre del año próximo. Schiaparelli aterrizará en Meridiani Planum. El orbitador estudiará la atmósfera y actuará como repetidor para la segunda misión.
La búsqueda de un lugar de aterrizaje adecuado para la segunda misión empezó en diciembre de 2013, cuando se solicitó a la comunidad científica que propusiera candidatos. Durante un año se han ido evaluando los diferentes lugares propuestos, teniedo en cuenta las condiciones técnicas para el descenso y aterrizaje y el mejor rédito científico posible de la misión.
El objetivo principal del robot es la búsqueda de pruebas de vida marciana, pasada o presente, en un área con rocas antiguas donde el agua líquida fue abundante en el pasado. Un taladro extraerá muestras de hasta 2 m de profundidad bajo la superficie. Esto es crucial puesto que actualmente la superficie de Marte es un lugar hostil para los organismos vivos debido a las duras radiaciones solar y cósmica. Buscando bajo el suelo el robot tiene más oportunidades de encontrar pruebas que se hayan conservado.
Los científicos piensan que pudieron aparecer formas de vida primitivas cuando el ambiente en la superficie era más húmedo, hace más de 3600 millones de años. Las capas de depósitos sedimentarios enterrados o que han salido a la superficie recientemente ofrecen, pues, la mejor ventana hacia este importante periodo de la historia de Marte.
Discos calientes de impactos gigantes
27/10/2015 de AAS Nova / Astrophysical Journal
![Artist’s concept of two bodies colliding during the early stages of planet formation. Recent research suggests we might be observing the results of giant impacts in other solar systems. [NASA/JPL-Caltech]](http://aasnova.org/wp-content/uploads/2015/10/fig12.jpg)
Ilustración de artista de dos cuerpos chocando durante las fases iniciales de la formación de planetas.Una reciente investigación sugiere que podríamos estar observando los resultados de impactos gigantescos en otros sistemas solares. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
En la búsqueda de sistemas exoplanetarios hemos descubierto decenas de discos de escombros cerca de lejanas estrellas que son especialmente brillantes en longitudes de onda del infrarrojo. Una nueva investigación sugiere que podríamos estar viendo las últimas fases de formación de planetas terrestres en estos sistemas.
Según el modelo de formación de nuestro Sistema Solar, se formaron protoplanetas del tamaño de Marte dentro de un disco protoplanetario que rodeaba nuestro Sol. Al cabo de un tiempo la falta de gas en el disco hizo que las órbitas de estos protoplanetas se volvieran caóticamente inestables. Finalmente, en la «fase de impactos gigantes», muchos de los protoplanetas chocaron unos contra otros, conduciendo en última instancia a la formación de los planetas terrestres y de sus lunas tal como los conocemos hoy en día.
Si las fases de impactos gigantes se producen también en sistemas exoplanetarios, llevando a la formación de exoplanetas terrestres, ¿cómo podríamos detectar ese proceso? Según un estudio de Hidenori Genda Instituto de Tecnología de Tokyo, podríamos estar ya siendo testigos de esta fase en las observaciones de discos calientes de escombros alrededor de otras estrellas. Para comprobarlo, Genda y sus colaboradores crearon modelos de periodos de impactos gigantes y determinaron qué sería lo que esperaríamos ver en un sistema que estuviera pasando por este violento periodo de evolución.
Los investigadores descubren que, durante una fase de impactos gigantes promedia, la cantidad total de materia expulsada de protoplanetas en colisión es típicamente alrededor de 0.4 veces la masa de la Tierra. Esta masa es expulsada en forma de fragmentos que después se dispersan por la región de los planetas terrestres alrededor de la estrella. Los fragmento sufren una cascada de colisiones mientras se mantienen en órbita, formando escombros que emiten en el infrarrojo, situados a una distancia de la estrella de alrededor de 1 unidad astronómica (la distancia del Sol a la Tierra).
Luego calcularon el perfil del flujo en el infrarrojo esperado a partir de estos discos simulados. Demuestran que los discos calientes pueden existir y radiar hasta unos 100 millones de años antes de que los fragmentos resulten pulverizados en piezas de micrómetros suficientemente pequeñas para poder ser expulsadas del sistema solar por la presión de la radiación de la estrella, conduciendo a la desaparición del disco.
Estudiando los misterios de Europa
28/10/2015 de Caltech / The Astronomical Journal
La extraña y fascinante superficie de la luna Europa de Júpiter captada en imágenes obtenidas por la nave espacial Galileo de NASA. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute.
La luna Europa de Júpiter se piensa que posee un gran océano salado bajo su exterior helado, y que ese océano, dicen los científicos, tienen el potencial de albergar vida. De hecho, una misión propuesta recientemente por NASA visitará la superficie helada de la luna para buscar compuestos químicos que podrían ser indicativos de vida. ¿Pero cuál es el mejor lugar donde mirar? Una nueva investigación llevada a cabo por el estudiante graduado Patrick Fischer de Caltech, junto con Mike Brown y Kevin Hand, sugiere que sería entre las áreas fracturadas y desordenadas que componen el llamado «terreno caótico» de Europa.
«Sabemos desde hace mucho tiempo que la fresca superficie helada de Europa, que está cubierta por fracturas y crestas y fallas transformantes, es la señal externa de la presencia de un gran océano salado interior», afirma Brown. Las áreas de terreno caótico muestran vestigios de grandes placas de hielo que se han roto, han cambiado de posición y se han vuelto a congelar. Estas regiones son de interés especial porque el agua de los océanos que están debajo puede haber alcanzado la superficie a través de las facturas y haber dejado allí depósitos.
«Tomar muestras directamente del océano de Europa representa un problema técnico importante y probablemente está lejos en el futuro», comenta Fischer. «Pero si podemos tomar muestras de los depósitos transportados a las áreas caóticas, éstos podrían revelar mucho acerca de la composición y dinámica del océano que está debajo». Ese océano se piensa que puede estar a una profundidad de hasta 100 kilómetros.
Con el espectro OSIRIS del observatorio W.M. Keck los investigadores estudiaron 1600 lugares individuales de la superficie de Europa. Encontraron tres categorías de espectros correspondientes a diferentes composiciones químicas. La primera es hielo de agua, que domina la superficie de Europa. La segunda incluye compuestos químicos que se piensa que se producen cuando el azufre y el oxígeno ionizados procedentes de la vecina luna volcánica Io bombardean la superficie de Europa y reaccionan con los hielos nativos. Pero la composición del tercer grupo, que se corresponde con observaciones del terreno caótico, no está clara. «Pensamos que estamos viendo sales depositadas después de que una gran cantidad de agua del océano alcanzara la superficie y luego se evaporara».
Un agujero negro produce un gran destello
28/10/2015 de JPL / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Este diagrama muestra cómo una estructura, llamada corona, puede crear un destello de rayos X alrededor de un agujero negro. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Los sorprendentes y extraños comportamientos de los agujeros negros son ahora menos misteriosos gracias a nuevas observaciones de las misiones de exploración Swift y NuSTAR de NASA. Los dos telescopios espaciales captaron un agujero negro en medio de una gigantesca erupción en rayos X, ayudando a los astrónomos a averiguar cómo se producen estos destellos.
Los agujeros negros supermasivos no emiten luz por sí mismos pero a menudo están rodeados por discos de material caliente que resplandece. La gravedad de un agujero negro atrae el gas, que se precipita girando hacia su interior, calentando este material y haciendo que brille con diferentes tipos de luz. Otra fuente de radiación cerca del agujero negro es la corona. Las coronas están constituidas por partículas muy energéticas que producen luz en rayos X pero los detalles sobre su aspecto y cómo se forman no están claros.
Los resultados de este estudio sugieren que los agujeros negros supermasivos emiten haces de rayos X cuando las coronas de sus alrededores – que son fuente de partículas extremadamente energéticas – son disparadas o lanzadas al espacio. «Es la primera vez que hemos podido establecer una conexión entre el lanzamiento de la corona y un destello», comenta Dan Wilkins de Saint Mary’s University (Canadá). «Esto nos ayudará a comprender cómo los agujeros negros supermasivos iluminan algunos de los objetos más brillantes del Universo».
Los astrónomos piensan que las coronas poseen una de dos configuraciones probables. El modelo «farola» es el que apoyan los datos nuevos. Este modelo afirma que se trata de fuentes compactas de luz, similares a bombillas, que se sitúan por encima y por debajo del agujero negro, a lo largo de su eje de rotación. Las nuevas observaciones demuestran con detalle cómo estas coronas con forma de bombilla se mueven.
Los astrónomos observaron que el brillo del agujero negro supermasivo Markarian 335 (Mkr 335) caía en un factor 30 en 2007. En 2014 Mkr 335 emitió un intenso destello. Después de un cuidadoso estudio de todos los datos los astrónomos se dieron cuenta de que estaban observando la expulsión y colapso final de la corona del agujero negro.
Inteligencia artificial para encontrar las galaxias turbulentas
28/10/2015 de Australian National University
El telescopio de ANU de 2.3m, con el Telescopio Astronómico Australiano (AAT) al fondo. Crédito: RSAA.
Una estudiante de doctorado en astrofísica de ANU, Elise Hampton, se ha inspirado en las redes neuronales para crear un programa que identifique entre miles de galaxias las que son objeto de su estudio: las galaxias más turbulentas e irregulares.
Hampton está estudiando galaxias con centros que brillan intensamente por la presencia de agujeros negros centrales que producen enormes vientos galácticos. «Pensamos que estos vientos expulsan tanto material de las galaxias que acaban haciéndose morir a sí mismos de hambre», comenta.
Los vientos galácticos también pueden inducir la formación de nuevas estrellas ,así que el objetivo de Hampton es averiguar cómo compiten diferentes procesos físicos en estas galaxias turbulentas y en última instancia comprender cómo las galaxias viven y mueren.
Los astrónomos pueden interpretar los espectros de estas galaxias desordenadas para distinguir entre la luz de las estrellas que se forman, la de materia cayendo a los agujeros negros y la de los vientos galácticos supersónicos, pero es un trabajo tedioso. Ahora Hampton ha empleado redes neuronales artificiales para analizar los espectros más rápidamente. Las redes neuronales artificiales son conjuntos de programas de ordenador que funcionan como un conjunto de procesadores individuales, de modo parecido a las neuronas. A diferencia de los programas tradicionales de computadora, las redes se adaptan y pueden aprender. Hampton enseñó a su programa cómo analizar las galaxias usando unos 4000 espectros que habían sido analizados con anterioridad por astrofísicos.
Vestigios de enormes tormentas solares en el hielo de Groenlandia y la Antártida
28/10/2015 de Lund University / Nature Communications
El Sol sobre la estación de investigaciones NEEM al norte de Groenlandia. Crédito: Raimund Muscheler
Las tormentas solares y las partículas que emiten producen fenómenos espectaculares como auroras, pero también pueden suponer un serio riesgo para muestra sociedad. En casos extremos han causado importantes apagones eléctricos y podrían también provocar el fallo de satélites y sistemas de comunicaciones. Según un nuevo estudio que acaba de ser publicado en Nature Communications, las tormentas solares podrían ser mucho más potentes de lo que se pensaba. Investigadores de la Universidad de Lund en Suecia han confirmado ahora que la Tierra fue azotada por dos tormentas solares extremas hace algo más de 1000 años.
«Si unas tormentas solares tan enormes afectaran hoy en día a la Tierra podrían tener efectos devastadores en el suministro eléctrico, los satélites y los sistemas de comunicaciones», afirma Raimund Muscheler.
El equipo internacional de investigadores ha estado buscando vestigios de tormentas solares en hielos de Groenlandia y la Antártida. Por todas partes de la Tierra pueden encontrarse señales de rayos cósmicos de la Galaxia y del Sol, como niveles bajos de carbono radiactivo. Hace unos años los investigadores encontraron vestigios de un incremento rápido de carbono radiactivo en tres anillos de los periodos correspondientes a los años 774/775 dC y 993/994 dC. Sin embargo, la causa de estos incrementos ha sido muy debatida.
«En este estudio hemos buscado trabajar sistemáticamente para encontrar la causa de estos episodios. Ahora hemos encontrado incrementos para exactamente los mismos periodos en el hielo. Con estos nuevos resultados es posible excluir todas las demás explicaciones que han sido sugeridas y por tanto confirmar que las tormentas solares extremas fueron la causa de estos misteriosos aumentos de carbono radiactivo», afirma Raimund Muscheler.
Primera detección de oxígeno molecular en un cometa
29/10/2015 de ESA / Nature
Imagen del núcleo del cometa Churyumov-Gerasimenko tomada por la cámara NavCam el pasado 18 de octubre de 2015. Crédito: ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0.
La nave espacial Rosetta ha detectado por primera vez in situ moléculas de oxígeno emitidas desde un cometa, una observación sorprendente que sugiere que fueron incorporadas al cometa durante su formación.
El oxígeno es el tercer elemento más abundante del Universo pero la versión molecular más simple del gas, O2, ha resultado ser sorprendentemente difícil de detectar, incluso en nubes de formación estelar, porque es muy reactivo y rápidamente se rompe para enlazarse con otros átomos y moléculas. Por ejemplo, los átomos de oxígeno pueden combinarse con átomos de hidrógeno en fríos granos de polvo para formar agua, o un oxígeno libre separado del O2 por radiación ultravioleta puede recombinarse con una molécula de O2 para formar ozono (O3).
A pesar de su detección en la mayoría de las lunas heladas de Júpiter y Saturno, el O2 no estaba todavía presente en el inventario de especies volátiles asociadas con los cometas hasta ahora. «Realmente no estábamos esperando detectar O2 en el cometa – y en tan gran cantidad – porque es químicamente reactivo, así que ha sido una gran sorpresa», comenta Kathrin Altwegg de la Universidad de Berna.
La cantidad de oxígeno molecular detectada mostraba una fuerte relación con la cantidad de agua medida en todo momento, sugiriendo que su origen en el núcleo y el mecanismo de expulsión están relacionados. Por el contrario, la cantidad de O2 estaba poco correlacionada con el monóxido de carbono y el nitrógeno molecular, a pesar de que tienen una volatilidad similar a la del O2. Además no se detectó ozono.
El origen de la materia orgánica en las muestras lunares de las misiones Apollo
29/10/2015 de NASA/ Geochimica et Cosmochimica Acta
El astronauta Alan L. Bean, piloto del módulo lunar de la misión Apollo 12, sostiene un contenedor lleno de suelo lunar recogido mientras exploraba la superficie lunar. El astronauta Comandante Charles «Pete» Conrad Jr., que tomó esta foto, aparece reflejado en el visor del casco. Crédito: NASA.
Un equipo de científicos financiados por NASA ha resuelto un antiguo misterio relacionado con las misiones Apollo a la Luna: el origen de la materia orgánica encontrada en muestras lunares traídas a la Tierra. Las muestras de suelo lunar obtenidas por los astronautas de las misiones Apollo contienen niveles bajos de materia orgánica en forma de aminoácidos. Ciertos aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas, moléculas esenciales empleadas por los seres vivos para construir estructuras como el pelo y la piel y para regular las reacciones químicas.
Debido a que la superficie lunar es completamente inhabitable para las formas de vida que conocemos, los científicos no pensaban que la materia orgánica procediese de vida en la Luna. Por el contrario, creían que los aminoácidos podían provenir de cuatro fuentes posibles. La primera, dado que hay vestigios de vida por todas partes en la Tierra, los aminoácidos podrían ser simplemente contaminación de fuentes terrestres, ya sea material transportado a la Luna por las misiones o contaminación introducida durante la manipulación de las muestras en su viaje de regreso a la Tierra.
La segunda, las emisiones de los cohetes de los módulos lunares contienen moléculas precursoras de las que se usan para construir aminoácidos. Esta contaminación pudo producir aminoácidos durante el análisis de las muestras lunares en el laboratorio. La tercera, el viento solar contiene elementos que se usan para producir aminoácidos, como hidrógeno, carbono y nitrógeno. El material del viento solar pudo producir aminoácidos durante el análisis en el laboratorio como en el caso anterior. Cuarta, algunas reacciones químicas en el interior de los asteroides forman aminoácidos, y la superficie lunar es bombardeada con frecuencia por meteoritos que podrían tener aminoácidos de asteroides.
El equipo analizó siete muestras tomadas durante las misiones Apollo y que estaban almacenadas en instalaciones de NASA desde su llegada a la Tierra. Encontraron aminoácidos en todas ellas, en concentraciones muy bajas (de entre 105 a 1910 partes por mil millones). El uso de instrumentación suficientemente sensible para detectar la composición isotópica de moléculas individuales de aminoácidos permitió determinar que la contaminación terrestre era la fuente principal de los aminoácidos lunares.
Estas es una importante lección que tendrá muy en cuenta la misión OSIRIS-REx, que será lanzada en 2016 para tomar muestras prístinas del asteroide Bennu en 2023.
El primer mapa de edades del halo de la Vía Láctea
29/10/2015 de University of Notre Dame / Astrophysical Journal Letters
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El astrónomo Timothy Beers de la Universidad de Notre Dame ha dirigido un equipo internacional de investigadores que ha producido el primer mapa cronográfico (por edades) del halo de la Galaxia la Vía Láctea. El halo, junto con el disco y el bulbo, son las componentes primarias de la galaxia. Usando una muestra de 4700 estrellas azules de la rama horizontal (estrellas BHB) del proyecto Sloan Sky Digital Survey, los investigadores han demostrado que las estrellas más viejas se concentran en la región central de la galaxia, confirmando las predicciones de las simulaciones numéricas del ensamblado de la galaxia. Los investigadores también han demostrado que los mapas cronográficos como éste pueden usarse para identificar estructuras complejas de estrellas que todavía se encuentran en el proceso de ser añadidas al halo de nuestra galaxia.
Los investigadores emplearon los colores de las estrellas BHB, que consumen helio en sus núcleos, para crear el mapa de edades. La técnica se apoya sobre el hecho de que los colores de las estrellas BHB están relacionados con sus masas, que a su vez están relacionadas con sus edades.
«Las estrellas más viejas de la galaxia se concentran hacia el centro de la Galaxia, tal como predicen numerosas simulaciones numéricas del ensamblaje de nuestra Vía Láctea», comenta Beers. «Sorprendentemente la región de las estrellas más viejas se extiende hasta la región del halo cercana al Sol. Esta «antigua esfera cronográfica» puede ser ahora explorada para estudiar las propiedades de estas estrellas viejas, lo que nos proporcionará datos acerca de la química del Universo temprano».
Los investigadores también han determinado las edades de galaxias enanas y sus escombros estelares, que fueron arrancados de ellas debido a su encuentro gravitatorio con la Vía Láctea. «Esta información puede contarnos la historia del ensamblaje de nuestra Galaxia», afirma Beers. «Ahora podemos buscar flujos de escombros adicionales en el halo de la Galaxia, en base a su contraste en edad y no sólo por su contraste en densidad».
VISTA descubre una nueva componente de la Vía Láctea
29/10/2015 de ESO / Astrophysical Journal Letters
Utilizando el telescopio VISTA, instalado en el Observatorio Paranal de ESO, un equipo de astrónomos ha descubierto una componente previamente desconocida de la Vía Láctea. Cartografiando la presencia de un tipo de estrellas que varían de brillo, llamadas Cefeidas, se ha descubierto un disco de estrellas jóvenes ocultas tras gruesas nubes de polvo en la protuberancia central. Este diagrama muestra la ubicación de las Cefeidas recién descubiertas en una ilustración de la Vía Láctea. Crédito: ESO/Microsoft Worldwide Telescope.
Utilizando el telescopio VISTA (instalado en el Observatorio Paranal de ESO) un equipo de astrónomos ha descubierto una componente previamente desconocida de la Vía Láctea. Cartografiando la presencia de un tipo de estrellas que varían de brillo, llamadas Cefeidas, se ha descubierto un disco de estrellas jóvenes ocultas tras gruesas nubes de polvo en la protuberancia central.
VVV (de Vista Variables in the Vía Láctea), es un sondeo público de ESO que utiliza el telescopio VISTA, instalado en el Observatorio Paranal, para obtener numerosas imágenes, tomadas en diferentes momentos, de las partes centrales de la galaxia en longitudes de onda del rango infrarrojo. Está descubriendo un gran número de nuevos objetos, incluidas estrellas variables, cúmulos y explosiones de estrellas.
Utilizando los datos de este sondeo, realizado entre los años 2010 y 2014, un equipo de astrónomos, liderado por Istvan Dekany, de la Pontificia Universidad Católica de Chile, ha descubierto una componente previamente desconocida de nuestra galaxia anfitriona, la Vía Láctea.
«Se cree que la protuberancia central (o bulbo galáctico) de la Vía Láctea está formada por un gran número de estrellas viejas. Pero los datos de VISTA han revelado algo nuevo — ¡y muy joven para los estándares astronómicos!», afirma Istvan Dékány, autor principal del nuevo estudio.
Analizando los datos del sondeo, los astrónomos encontraron 655 candidatas a estrellas variables de un tipo llamado Cefeidas. Estas estrellas se expanden y se contraen periódicamente, con ciclos que pueden durar de unos pocos días a meses, cambiando significativamente su brillo mientras dura el proceso.
Cartografiando las Cefeidas descubiertas, el equipo dio con una componente completamente nueva en la Vía Láctea — un delgado disco de estrellas jóvenes en el bulbo galáctico. Esta nueva componente de nuestra galaxia anfitriona permaneció oculta e invisible a sondeos anteriores, ya que estaba “enterrada” tras densas nubes de polvo. Su descubrimiento demuestra las capacidades únicas de VISTA, que fue diseñado para estudiar estructuras profundas de la Vía Láctea obteniendo imágenes de amplio campo y alta resolución en longitudes de onda infrarrojas.
Júpiter expulsó otro planeta fuera del Sistema Solar hace 4 mil millones de años
30/10/2015 de University of Toronto / The Astrophysical Journal
Astrofísicos de la Universidad de Toronto han descubierto que un encuentro cercano con Júpiter hace unos 4 mil millones de años puede haber producido la expulsión de otro planeta fuera del Sistema Solar.
La existencia de un quinto planeta gigante gaseoso en la época de formación del Sistema Solar (además de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno que conocemos hoy en día) fue propuesta por primera vez en 2011. Pero si existió, ¿cómo fue expulsado? Durante años los científicos han sospechado que el responsable fue Saturno o Júpiter. «Nuestras pruebas apuntan a Júpiter», comenta Ryan Cloutier, estudiante de doctorado y director del estudio.
La expulsión de planetas ocurre como resultado de un encuentro planetario cercano en el que uno de los objetos acelera tanto que se desliga de la atracción gravitatoria del Sol. Sin embargo, los estudios anteriores que habían propuesto que los planetas gigantes podrían posiblemente expulsar a otro no habían tenido en cuenta los efectos de estos encuentros violentos sobre los cuerpos menores, como las lunas de los planetas gigantes y sus órbitas.
Así que Cluttier y sus colaboradores dirigieron su atención en las lunas y órbitas, desarrollando simulaciones por computadora basadas en las trayectorias actuales de Calisto y Japeto, que se encuentran alrededor de Júpiter y Saturno, respectivamente. Entonces midieron la probabilidad de que cada una tuviera su órbita actual en el caso de que su planeta nodriza fuera responsable de la expulsión de un hipotético planeta, un incidente que habría causado una perturbación importante en la órbita original de cada luna.
«Al final encontramos que Júpiter es capaz de expulsar un quinto planeta gigante reteniendo una luna con la órbita de Calisto», afirmó Cloutier. «Por otra parte, le habría sido muy difícil a Saturno hacerlo porque Japeto habría resultado demasiado perturbada, adquiriendo una órbita que es difícil reconciliar con su trayectoria actual».
Para descubrir cómo se forman las estrellas vale con una «talla única»
30/10/2015 de University of Leeds / The Astrophysical Journal Letters
Ilustración de artista del disco alrededor de la estrella en proceso de formación AFGL 4176. El disco es 50 veces mayor que el tamaño de la órbita de Plutón, pero gira alrededor de su estrella de un modo muy parecido a la manera en que lo hacen los discos que se encuentran alrededor de estrellas de poca masa en formación. Crédito: K.G. Johnston y ESO (imagen del fondo).
Observaciones realizadas por astrónomos de la Universidad de Leeds han mostrado por primera vez que una estrella masiva, con 25 veces la masa del Sol, se está formando de manera similar a como lo hacen las estrellas de masa baja.
La directora del descubrimiento, la Dra. Katharine Johnston de la Universidad de Leeds afirma: «Nuestras observaciones muestran no solo que esta estrella todavía en formación se alimenta de un disco de material que la rodea, tal como hacen las estrellas jóvenes, sino que también refleja la formación de estrellas de masa baja en el modo en que el disco gira alrededor de la estrella».
Esta investigación es una de las piezas finales del rompecabezas que supone comprender las vidas de las estrellas más luminosas y masivas, las llamadas estrella de tipo O. Estas estrellas son las principales contribuyentes a la producción de elementos pesados del Universo como el oro y el hierro, que expulsan al espacio en dramáticas explosiones de supernova al final de sus vidas.
Poco a poco van apareciendo pruebas de que las estrellas masivas se forman de manera parecida a como lo hacen las estrellas de poca masa. Sin embargo, hasta ahora los discos en rotación que eran idénticos a los observados alrededor de estrellas de poca masa sólo se habían observado alrededor de estrellas de tipo B, con menos de 18 veces la masa del Sol. Por encima de las 18 masas solares los astrónomos a menudo observan estructuras amorfas giratorias cientos de veces mayores que los discos de baja masa y que parecían más bien dónuts gigantescos en lugar de discos.
«Pero las observaciones con ALMA nos mostraron exactamente lo que habíamos estado buscando todo este tiempo. Encontramos un disco alrededor de una estrella de tipo O que es muy parecido al disco que pensamos que formó nuestro Sol y el resto del Sistema Solar, excepto en que se trata de una versión a gran escala. El disco que hemos encontrado es por lo menos 10 veces mayor y 100 veces más masivo que los discos que normalmente vemos alrededor de estrellas jóvenes».
Voyager 1 ayuda a resolver un misterio del medio interestelar
30/10/2015 de JPL / Astrophysical Journal Letters
Esta ilustración de artista muestra la nave espacial Voyager 1 frente un fondo de estrellas. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
La nave espacial Voyager 1 hizo historia en 2012 penetrando en el espacio interestelar, dejando atrás los planetas y el viento solar. Pero las observaciones con esta sonda pionera eran contradictorias en relación al campo magnético que encontraba a su alrededor, ya que difería de lo que los científicos habían calculado a partir de observaciones de otras naves espaciales.
Un nuevo estudio ofrece la solución de este misterio. Nathan Schwadron, de la Universidad de New Hampshire, Durham, y sus colaboradores han reanalizado los datos del campo magnético de Voyager 1 encontrando que la dirección del campo magnético ha estado girando lentamente desde que la nave espacial cruzó al espacio interestelar. Piensan que se trata de un efecto de la frontera cercana al viento solar, un flujo de partículas cargadas que procede del Sol.
«Este estudio proporciona pruebas muy fuertes de que Voyager 1 se encuentra en una región donde los campos magnéticos están siendo desviados por el viento solar», afirma Schwadron, director del estudio. Los investigadores predicen que dentro de 10 años Voyager 1 alcanzará una región más «prístina» del medio interestelar donde el viento solar no influye de manera significativa sobre el campo magnético.
Que Voyager 1 esté cruzando hacia el espacio interestelar significa que ha abandonado la heliosfera, la burbuja de viento solar que rodea el Sol y los planetas. Las observaciones de los instrumentos de Voyager descubrieron que la densidad de partículas era 40 veces mayor fuera de esta frontera que en el interior, confirmando que había abandonado la heliosfera.
Pero hasta ahora las observaciones de Voyager 1 de la dirección del campo magnético interestelar local está desviada en más de 40 grados de lo que otras naves espaciales han determinado. El nuevo estudio sugiere que esta discrepancia existe porque Voyager 1 se encuentra en un campo magnético más distorsionado justo fuera de la heliopausa, que es la frontera entre el viento solar y el medio interestelar.
Las espirales en el polvo alrededor de jóvenes estrellas pueden traicionar la presencia de planetas masivos
30/10/2015 de Hubble site / The Astrophysical Journal Letters
![Right] — Observations taken by the European Southern Observatory's Very Large Telescope show a protoplanetary disk around the young star MWC 758. The disk has two spiral arms that extend over 10 billion miles from the star. [Left] — A computer model reproduces the two-spiral-arm structure; the](http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/images/hs-2015-40-a-web_print.jpg)
Derecha: observaciones tomadas por el Very Large Telescope de ESO muestran un disco protoplanetario alrededor de la joven estrella MWC 758. El disco tiene dos brazos espirales que se extienden a más de 16 mil millones de kilómetros de la estrella. Izquierda: un modelo por computadora reproduce la estructura espiral con dos brazos; la «x» marca el lugar donde se encontraría el posible planeta. El planeta, que no puede ser visto directamente, probablemente es responsable de la aparición de los dos brazos espirales. Crédito: NASA, ESA, ESO, M. Benisty et al. (University of Grenoble), R. Dong (Lawrence Berkeley National Laboratory), and Z. Zhu (Princeton University).
Un equipo de astrónomos ha propuesto que las enormes estructuras espirales que se han observado alrededor de estrellas recién nacidas, de unos pocos millones de años de edad, pueden ser prueba de la presencia de planeta gigantes no vistos. La idea no sólo abre la puerta a un nuevo método para la detección de planetas sino que también podría ofrecer pistas sobre los primeros años de formación en el nacimiento de los planetas.
Aunque los astrónomos han catalogado miles de planetas en órbita alrededor de otras estrellas, las fases más iniciales de la formación de los planetas son esquivas puesto que los planetas nacen dentro de grandes discos de polvo y gas con forma de tortita que rodean las estrellas recién nacidas, y que se conocen como discos circunestelares.
Huecos y anillos observados en otros discos circunestelares sugieren la presencia de planetas invisibles escondidos en el interior del disco. Sin embargo, los huecos, que presumiblemente son creados por la gravedad de un planeta que limpia su órbita de material a menudo no ayudan a conocer la posición del planeta. Además varios planetas juntos pueden abrir un solo hueco común, lo que hace muy difícil estimar su número y masas.
Los telescopios terrestres han tomado imágenes de dos grandes brazos espirales alrededor de dos jóvenes estrellas, SAO 206462 y MWC 758. Ruobing Dong de Lawrence Berkeley National Laboratory y Zhaohuan Zhu de Princeton University generaron simulaciones por computadora de la dinámica de un disco y cómo la radiación de la estrella se propaga por un disco en el que hay planetas. Este modelo creó estructuras espirales que se parecen mucho a las observaciones. La interacción gravitatoria mutua entre el disco y el planeta crea regiones donde la densidad del gas y el polvo aumenta, como el tráfico en un atasco en la autopista. La rotación diferencial del disco alrededor de la estrella modela estas regiones de mayor densidad convirtiéndolas en ondas espirales. «Aunque ya se pensaba que los planetas pueden producir brazos espirales, ahora pensamos que sabemos cómo lo hacen», comenta Zhu.
«Las simulaciones sugieren que estos brazos espirales tienen mucha información acerca del planeta que no podemos ver, revelando no sólo su posición sino también su masa», comentó Zhu. Las simulaciones muestran que si el planeta no estuviera presente el disco no tendría estructuras y sería suave. Para construir los grandes brazos espirales observados en los sistemas de SAO 206462 y MWC 758 el planeta debería de ser masivo, con al menos 10 veces la masa de Júpiter, que es el mayor planeta de nuestro Sistema Solar.
