Actualidad astronómica: el kiosco del astrónomo
Una vez más Juan Antonio Bernedo nos envía un artículo con la actualidad astronómica de los últimos tres meses. Muchas de ellas no han sido cubiertas por NeoFronteras en el pasado.
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El 13 de agosto de 2015, el cometa 67P pasó por el perihelio. Su compañera de viaje Rosetta, en un seguimiento sin precedentes y aportando gran cantidad de datos, ha sido testigo de los cambios que se han producido en su interior a medida que se calentaba su núcleo. Ha habido sorpresas en el proceso, muchas de ellas todavía por estudiar, pero otras ya se han desvelado y las recogemos en este “kiosco”.
Otro hito importante en este trimestre ha sido el encuentro, o sobrevuelo de Plutón por la nave New Horizons de la NASA. Lanzada a gran velocidad para poder cubrir la enorme distancia al planeta enano, la sonda ha podido tomar imágenes y medidas de precisión, que igualmente han proporcionado algunas sorpresas. También recogemos un resumen de sus descubrimientos y aquí mostramos esta imagen con el contraste mejorado para apreciar el «corazón de Plutón» (Sputnik Planum) y los hielos azulados cercanos que parecen haber emigrado fuera de él.
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Mientras, Stephen Hawking sigue sembrando el desconcierto: ahora asegura haber resuelto la «paradoja de la pérdida de información» en un agujero negro y haber abierto la puerta a la integración de relatividad general y teoría cuántica. Viene a decir que la información del objeto que cae en un agujero negro no se pierde, sino que permanece estancada para siempre en el horizonte de sucesos. También parece especular con los «agujeros de gusano» y la posibilidad de que conecten universos alternativos.
Dado que esta es una noticia muy reciente, esperaremos a entender algo, o más bien, a que alguien lo entienda, para recogerlo en el próximo Kiosco.
Últimos meses en el cometa Churyumov-Gerasimenko
A la hora de cerrar esta edición, el cometa acaba de pasar por el perihelio y se han ido produciendo grandes cambios. La sonda Rosetta ha visto como ha ido aumentando la actividad del cometa y ha detectado una emisión tan potente que llegó a desviar el viento solar. La etapa del paso por el perihelio es muy importante desde un punto de vista científico, ya que el calor del Sol y las emisiones de polvo y gas alcanzan su máximo, ofreciendo información inédita sobre una parte clave del ciclo de vida de un cometa.
Los nuevos datos:
Las medidas tomadas por Rosetta indican que el cometa está expulsando unos 300 kg de vapor de agua cada segundo en el perihelio. Estos niveles son unas mil veces superiores a los registrados hace un año, cuando Rosetta se encontró con el cometa por primera vez. Por aquel entonces la tasa de emisión era de 300 gramos por segundo.
El núcleo del cometa también está perdiendo unos 1.000 kg de polvo cada segundo, creando un peligroso entorno de trabajo para Rosetta.
Ha sido necesario alejar la sonda un poco más del cometa estos días, hasta una distancia de entre 325 y 340 kilómetros, para que los sensores de estrellas de Rosetta puedan operar sin las interferencias provocadas por el polvo. Sin la información de estos instrumentos, Rosetta no sería capaz de orientarse en el espacio.
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La actividad del cometa seguirá a este nivel varias semanas, y el equipo investigador espera observar nuevos chorros y explosiones en directo, como los que ya se han fotografiado estas últimas semanas (ver secuencia de imágenes).
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El cometa ha cambiado de estación en los últimos meses, exponiendo su hemisferio sur a un corto verano, de unos 10 meses de duración, tras más de cinco años y medio sumido en la oscuridad. Este cambio ha permitido estudiar nuevas regiones de la superficie del cometa, completando algunas de las piezas que faltaban en su mapa.
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Gracias a la llegada del verano meridional se han podido identificar cuatro nuevas regiones geológicas en los dos lóbulos del cometa, hasta sumar un total de 23.
La temperatura media del cometa también ha ido aumentando a medida que se aproximaba al perihelio. El año pasado, poco después de la llegada de Rosetta, se registraron temperaturas en superficie de unos -70°C. Entre los meses de abril y mayo de este año se alcanzaron unos pocos grados bajo cero, y a lo largo del mes que viene se esperan máximas de unas pocas decenas de grados positivos.
Mientras tanto, los astrónomos han estado estudiando la evolución del cometa desde Tierra, ya que Rosetta está demasiado cerca del núcleo para poder observar la cola. Las imágenes tomadas a lo largo de los últimos meses con telescopios repartidos por todo el planeta muestran que la cola de 67P ya se extiende más de 120.000 kilómetros. Algunas de esas imágenes, revelaron que la coma es asimétrica, presentando una región de mayor densidad alejada de la cola principal.
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Está previsto volver a acercar la sonda al núcleo del cometa cuando disminuya su actividad, y estudiar cómo ha cambiado su superficie durante el paso por el perihelio. También se espera que Philae sea capaz de continuar sus operaciones científicas en la superficie del cometa, ofreciéndonos una visión detallada de los cambios que se están produciendo en el entorno inmediato de su lugar de aterrizaje.
El gran chorro del 29 de julio:
El 29 de julio Rosetta estudió la mayor emisión en el cometa detectada hasta la fecha, tomando datos con varios de sus instrumentos desde una distancia de 186 kilómetros. La sonda europea fotografió el chorro de partículas, detectó un cambio en la estructura y en la composición de la coma gaseosa, y recibió un mayor número de impactos de partículas de polvo.
Lo que quizás resulte más sorprendente, es que Rosetta descubrió que la emisión había alejado el campo magnético del viento solar del núcleo del cometa.
Una secuencia de imágenes tomadas por la cámara científica de Rosetta, OSIRIS, muestra la repentina aparición de un chorro bien definido en el lateral del cuello del cometa, en la región bautizada como Anuket. Esta emisión es visible por primera vez en la imagen de las 13:24 GMT, pero no aparece en la imagen tomada 18 minutos antes, y ya se había difuminado considerablemente en la tomada 18 minutos más tarde. Los investigadores estiman que el chorro emitió materia a una velocidad mayor de 10 m/s (ver imagen de inicio del artículo).
Este tipo de emisiones no suelen brillar demasiado en comparación con el núcleo, por lo que es preciso ajustar el contraste de las fotografías del cometa para detectarlas; pero en este caso la emisión es más brillante que el propio cometa.
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Poco después el sensor de presión de ROSINA detectó cambios en la estructura de la coma, mientras que su espectrómetro de masas registró variaciones en la composición de los gases emitidos por el cometa.
Comparando los datos del 29 de julio con los tomados dos días antes, los niveles de dióxido de carbono se duplicaron, los de metano se cuadriplicaron y los de sulfuro de hidrógeno se multiplicaron por siete. Sin embargo, la proporción de agua permaneció prácticamente constante. También se detectaron trazas de compuestos orgánicos pesados, que podrían estar asociados con el polvo arrancado por la emisión. Pero aunque lo lógico sea pensar que son compuestos procedentes del subsuelo del cometa, todavía es demasiado pronto para afirmarlo con seguridad.
Por otra parte, unas 14 horas después de la emisión, el instrumento GIADA estaba recibiendo unos 30 impactos de partículas de polvo al día, lo que contrasta con los 1-3 impactos que recibía a principios de julio. El 1 de agosto se detectó un pico de 70 impactos durante un intervalo de 4 horas, lo que muestra que la emisión seguía alterando el entorno del cometa varios días después de producirse.
Además del número de partículas, las velocidades registradas por GIADA muestran que estaba sucediendo algo diferente: la velocidad media de las partículas aumentó de los 8 m/s a los 20 m/s, con picos de hasta 30 m/s considerándose una verdadera tempestad de polvo.
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Discontinuidad en el campo magnético:
La emisión fue tan intensa que consiguió alejar el viento solar del núcleo del cometa durante algunos minutos, una observación inédita realizada por el magnetómetro del Consorcio de Plasma de Rosetta. El viento solar es una corriente constante de partículas con carga eléctrica emitida por el Sol, que lleva su campo magnético a todo el Sistema Solar. Las primeras medidas realizadas por Rosetta y Philae habían demostrado que el cometa no está magnetizado, por lo que la única fuente de campo magnético en su entorno es el propio viento solar.
Pero éste no pasa inalterado. Como el cometa está emitiendo gas, el viento solar incidente se frena en la región donde se encuentra de frente con estas emisiones, hasta formar un punto de remanso en el que se equilibran las presiones.
El viento solar se empieza a acumular y finalmente deja de avanzar hacia el núcleo del cometa, creando una región libre de campo magnético en la cara del cometa orientada hacia el Sol, conocida como una cavidad diamagnética.
La cavidad diamagnética:
Las cavidades diamagnéticas proporcionan información fundamental sobre la interacción de los cometas con el viento solar, pero sólo se había detectado un ejemplo de este fenómeno a unos 4.000 kilómetros del cometa Halley, durante la aproximación de la sonda Giotto de la ESA en 1986.
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El cometa de Rosetta es menos activo que el Halley, por lo que los científicos esperaban encontrar una cavidad bastante más pequeña, de unas pocas decenas de kilómetros como mucho, pero hasta el 29 de julio no habían detectado rastro de ella.
Sin embargo, tras la emisión de ese día el magnetómetro detectó una cavidad diamagnética que se extendía hasta 186 kilómetros del núcleo como mínimo. Se piensa que esta cavidad se expandió por la emisión de gas, que habría aumentado el flujo de gas neutro en la coma del cometa, forzando al viento solar a detenerse más lejos de su núcleo, empujando los límites de la cavidad hasta más allá de la posición que ocupaba Rosetta en ese momento. Es muy difícil encontrar una región libre de campo magnético en cualquier lugar del Sistema Solar, por lo que es un resultado muy interesante.
En las semanas próximas al perihelio se tuvo que alejar a Rosetta a una distancia de unos 300 kilómetros del cometa para evitar los problemas de navegación provocados por el polvo, y se temía que la cavidad diamagnética había quedado fuera de su alcance, pero se dio la extraordinaria coincidencia de que el cometa envió su cavidad hasta Rosetta. El suceso ha podido ser estudiado con varios instrumentos. Llevará tiempo analizar toda la información, pero es una muestra más de lo productiva que está resultando esta fase de paso por el perihelio.
Resumen de un año en el cometa:
Dos imágenes del cometa separadas por un año: la de la izquierda fue tomada por la cámara de navegación (NavCam) de la sonda Rosetta, el día del encuentro, el 6 de agosto de 2014, desde una distancia de 121 km. Por aquel entonces, la curiosa forma de este objeto bilobulado, que nos resulta ya tan familiar, se había observado por primera vez apenas dos semanas antes. A lo largo del último año, Rosetta ha sobrevolado el cometa a una gran variedad de distancias, desde los varios centenares de kilómetros a unos escasos 6 km de su superficie para investigar sus distintas regiones.
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La imagen de la derecha fue tomada el 6 de agosto de 2015, exactamente un año después del histórico encuentro de Rosetta, desde una distancia de 261 kilómetros. En el tiempo que separa estas dos imágenes, el cometa se ha acercado mucho más al Sol; desde una distancia de casi 540 millones de kilómetros, hace un año, a los 186 millones de kilómetros del perihelio. La intensidad de la radiación solar ha aumentado considerablemente, más de siete veces, avivando la actividad del cometa. El calor del Sol provoca la sublimación de los hielos del cometa, que son expulsados en estado gaseoso arrastrando con ellos partículas de polvo, para formar la coma, atmósfera difusa del cometa.
Entre estas dos imágenes hay varias diferencias debidas a la mayor actividad del cometa y de su mayor exposición a la radiación solar. Las fotografías han sido procesadas de forma similar para facilitar su comparación.
En primer lugar, como el cometa estaba más alejado del Sol en agosto de 2014, recibía y reflejaba una menor proporción de su luz. Como resultado, estas dos imágenes fueron tomadas utilizando distintos tiempos de exposición (3 segundos en la de 2014 y 0.79 segundos en la de 2015), y se han corregido en intensidad. Por este motivo, el núcleo del cometa parece más oscuro en la imagen del 6 de agosto de 2014.
Por otra parte, el entorno del núcleo también aparece más oscuro en la imagen de 2014, ya que el cometa estaba emitiendo relativamente poca materia. En la imagen de 2015 ya se pueden apreciar importantes emisiones y chorros de materia que iluminan sus alrededores. El contorno del cometa se puede distinguir claramente en esta última fotografía, incluso en las zonas menos iluminadas.
En la actualidad, Rosetta se encuentra más alejada del núcleo del cometa debido a su mayor actividad: los mayores niveles de polvo y gas podrían provocar interferencias con los sensores de estrellas de la sonda europea, por lo que durante esta etapa se debe guardar una distancia de seguridad. Estos días Rosetta se encuentra a unos 300 kilómetros del cometa.
En la primera imagen, el lóbulo pequeño del cometa se encuentra en primer plano, y se puede ver claramente su gran depresión circular conocida como Hatmehit. En la imagen más reciente, este mismo lóbulo está apuntando hacia la esquina superior derecha, y todavía se puede ver Hatmehit, a pesar de la distinta orientación del cometa.
En la imagen de la derecha también se puede ver el cuello del cometa y algunas regiones de su lóbulo mayor que sólo se conocen desde hace pocos meses, ya que hubo un cambio de estación en mayo de 2015.
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Sorpresas en ultravioleta en la cola del cometa:
El estudio a lo largo del tiempo llevado a cabo por Rosetta del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko ha puesto de manifiesto un proceso inesperado que provoca la rotura rápida de las moléculas de dióxido de carbono y agua que escapan de la superficie del cometa.
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Un instrumento de la nave Rosetta, el espectrógrafo Alice, proporcionado por la NASA, ha estado examinando la composición química de la atmósfera del cometa, o coma, a longitudes de onda del ultravioleta lejano. A estas longitudes de onda Alice permite a los científicos detectar algunos de los elementos más abundantes del Universo como hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno.
Observando los penachos de agua y del gas de dióxido de carbono emitidos desde la superficie del cometa a causa del calentamiento producido por el Sol, los investigadores han descubierto que las moléculas parecen romperse en un proceso de dos pasos:
Primero, un fotón ultravioleta del Sol golpea una molécula de agua en la coma del cometa y la ioniza, expulsando un electrón de alta energía. Luego, este electrón golpea otra molécula de agua en la coma, rompiéndola en dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, transfiriéndoles energía. Estos átomos emiten entonces luz ultravioleta que es detectada en longitudes de onda características por Alice. Del mismo modo, es el impacto de un electrón contra una molécula de dióxido de carbono lo que hace que se rompa en átomos y se observen emisiones del carbono.
El análisis de las intensidades relativas de las emisiones atómicas observadas permite confirmar que se está observando directamente las moléculas “progenitoras” que están siendo rotas por electrones cerca (aproximadamente a 1 kilómetro) del núcleo del cometa donde se producen. Observando la emisión de los átomos de hidrógeno y oxígeno rotos en las moléculas de agua, se puede estudiar la estructura y posición de los penachos de agua de la superficie del cometa.
Este último artículo está resumido en:
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Ultraviolet_study_reveals_surprises_in_comet_coma
El artículo original es: “Measurements of the near-nucleus coma of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko with the Alice far-ultraviolet spectrograph on Rosetta,” de P Feldman et al, que aparecerá en Astronomy and Astrophysics.
Plutón: lo que «New Horizons» descubrió
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A las 00:53 GMT, la sonda de la NASA New Horizons envió a la Tierra la esperada señal con la que se pudo confirmar que culminó con éxito su aproximación a Plutón, a sólo 12.500 kilómetros de la superficie del “planeta enano”. El mensaje tardó cuatro horas y 25 minutos en recorrer 4.700 millones de kilómetros.
En los días siguientes la sonda fue enviando fotografías con gran detalle de Plutón, Caronte y sus lunas.
La imagen del “Corazón” de Plutón fue tomada cuando New Horizons se encontraba a 77.000 kilómetros de Plutón, y muestra detalles de 1 kilómetro de ancho. Los científicos de la misión aprenderán más sobre estos misteriosos terrenos a partir de las imágenes estéreo a mayor resolución que New Horizons extraerá de sus grabadoras digitales y enviará de vuelta a la Tierra durante el próximo año.
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La “New Horizons” ha conseguido hacer una medición real de su tamaño. El diámetro de Plutón es de 2.370 kilómetros, y es algo mayor de lo que se esperaba, según ha publicado la NASA en un comunicado. Para hacerse a la idea, hay que recordar que la Luna mide 3.474 kilómetros de diámetro, mil más que Plutón.
A lo largo de los años, el tamaño de Plutón ha sido objeto de debate desde su descubrimiento en 1930, teniendo varias mediciones aproximadas, entre los 2.306 kilómetros de diámetro que se estimaron en el año 2006, hasta los 2.390 que se midieron en 1993.
Por otra parte, la medición del diámetro del planeta enano significa que su densidad es algo inferior a lo que se pensaba, y el porcentaje de hielo de su interior un poco más alto. Además, la capa más baja de su atmósfera (troposfera), es más superficial de lo que se creía. Esos datos fueron proporcionados por la “New Horizons” gracias al sistema de Reconocimiento de Imágenes de Largo Alcance (LORRI, por sus siglas en inglés).
Caronte sorprendente, joven y con gran variedad de terrenos:
Los científicos de la misión se sorprenden por la aparente falta de cráteres en Caronte. Una franja de acantilados y valles se extiende unos 1.000 kilómetros de izquierda a derecha, lo que sugiere la existencia de una fractura generalizada en la corteza de Caronte, probablemente resultado de los procesos internos.
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Nix, Hydra y Cerbero:
Plutón tiene cinco satélites. En orden a la distancia que las separa de Plutón son: Caronte, Stigia, Nix, Cerbero e Hydra. Mientras que la luna más grande de Plutón, Caronte, ha acaparado la mayor atención, dos satélites más pequeños y menos conocidos de Plutón están empezando a ser el foco a través de nuevas imágenes de la nave espacial New Horizons. Nix e Hydra, la segunda y tercera lunas en ser descubiertas, tienen aproximadamente el mismo tamaño, pero la similitud termina ahí.
La primera imagen a color de Nix revela una superficie fascinante en el satélite en forma de haba, y se estima que tiene 42 kilómetros de largo y 36 kilómetros de ancho.
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Mientras tanto, la imagen más nítida de Hydra muestra una forma irregular. La imagen fue tomada por la cámara LORRI de New Horizons el 14 de julio a una distancia de 231.000 kilómetros y muestra características de solo 1,2 kilómetros de ancho. Parece que hay al menos dos cráteres, uno de los cuales está en su mayoría en la sombra. La parte superior se ve más oscura que el resto de Hydra, lo que sugiere una diferencia en la composición. A partir de esta imagen, los científicos de la misión estiman que Hydra tiene 55 kilómetros de largo y 40 kilómetros de ancho.
Aunque la superficie total de Nix es color gris neutro en la imagen, el área recién descubierta tiene una zona de color rojo distintivo, que según especulan los científicos podría tratarse de un cráter, aunque habrá que esperar al resto de datos que pueden demorarse todavía varios meses.
Nix e Hydra fueron descubiertas en 2005 a partir de datos del Telescopio Espacial Hubble. Los resultados de las características de la superficie y otras propiedades de Nix e Hydra por New Horizons ayudarán a los científicos a entender los orígenes y la historia posterior de Plutón y sus lunas.
En cuanto a Cerbero y Stigia, ya se sabía durante el diseño de la misión, que para estudiar las lunas más pequeñas en detalle sólo habría unos pocos días, antes del máximo acercamiento. Habrá que esperar a tener todos los datos de la sonda para calcular con precisión el tamaño de estos satélites.
Llanuras heladas jóvenes en el “Corazón” del Corazón de Plutón:
En los últimos datos de la nave espacial New Horizons de la NASA, una nueva imagen de cerca de Plutón revela una vasta llanura, desprovista de cráteres que parece tener no más de 100 millones de años, y en la que posiblemente todavía se están desarrollando por procesos geológicos. Esta región congelada está al norte y al este de las montañas heladas de Plutón, en el centro-izquierda de la región del “Corazón de Plutón”, que fue bautizada oficialmente con el nombre de “Tombaugh Regio” (Región Tombaugh) en honor a Clyde Tombaugh, descubridor de Plutón en 1930.
Esa llanura cubre la mayor parte del lóbulo izquierdo del corazón y tiene una superficie parecida al terreno cuarteado de barro reseco en la Tierra, grietas de barro congelado en la Tierra, que no es fácil de explicar. Esta llanura ha recibido el nombre de “Sputnik Planum” (Llanura Sputnik) en honor al primer satélite artificial de la Tierra.
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Tiene una superficie rota, dividida en segmentos de forma irregular, de aproximadamente 20 kilómetros de ancho, bordeada por lo que parecen ser canales poco profundos. Algunos de estos canales tienen material más oscuro dentro de ellos, mientras que otros son trazados por grupos de colinas que parecen elevarse por encima del terreno circundante. Por otra parte, la superficie parece estar marcada por campos de pequeños hoyos que puedan haberse formado por un proceso llamado sublimación, en el cual el hielo pasa directamente de sólido a gas, tal y como lo hace el hielo seco en la Tierra.
Los científicos tienen dos teorías en cuanto a cómo se formaron estos segmentos. Las formas irregulares pueden ser el resultado de la contracción de los materiales de la superficie, similar a lo que sucede cuando el barro se seca. Alternativamente, puede ser un producto de la convección. En Plutón, la convección podría ocurrir dentro de una capa superficial de monóxido de carbono congelado, metano y nitrógeno, impulsada por el escaso calor del interior de Plutón.
Las llanuras heladas de Plutón también muestran rayas oscuras de unos tres kilómetros de longitud. Estas rayas parecen estar alineadas en la misma dirección y pueden haber sido producidas por los vientos que soplan a través de la superficie congelada.
Cadenas de montañas en Plutón:
Nuevas imágenes en primer plano de una región cerca del ecuador de Plutón revelan una gran sorpresa: una cadena de montañas jóvenes de hasta 3.500 metros de altitud sobre la superficie del cuerpo helado. Estas montañas, conocidas provisionalmente por el nombre de Montes Norgay, se formaron no hace más de cien millones de años, nada comparado con los 4.560 millones de años del sistema solar. Esto sugiere que esta región, que cubre menos del uno por ciento de la superficie de Plutón puede ser aún geológicamente activa. Según los científicos de la misión, esta es una de las superficies más jóvenes jamás vistas en el sistema solar.
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Además, a diferencia de las lunas heladas de los planetas gigantes, Plutón no puede ser calentado por interacciones gravitacionales con un cuerpo planetario mayor. Los científicos piensan que algún otro proceso debe estar generando este paisaje montañoso.
La última imagen de la cámara LORRI que hemos podido ver nos muestra una segunda cadena montañosa (montes Hillary) al norte de los montes Norgay. Alucinante. La zona corresponde a la frontera entre el terreno oscuro y las planicies de hielo de monóxido de carbono del «corazón», planicie conocida como Tombaugh Regio.
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En la imagen se aprecian claramente tres terrenos distintos. A la izquierda vemos las zonas oscuras de color marrón que recorren el ecuador del planeta enano. En estas zonas se aprecian multitud de cráteres de todos los tamaños, es decir, un terreno que tiene que ser muy viejo. En el extremo derecho tenemos la planicie Sputnik Planum de monóxido de carbono, en el centro de Tombaugh Regio, sin ningún cráter apreciable y, por tanto, muy joven (quizá menos de cien millones de años).
En medio, se halla un terreno de transición en el que destacan estas montañas de hielo de agua que han atravesado las capas superiores de hielos de nitrógeno, metano y monóxido de carbono. Los procesos geológicos tras la formación de estas montañas continúan siendo todo un misterio y son, sin duda, la gran sorpresa de la misión. Esta nueva cadena montañosa (montes Hillary) tiene una altura menor que los montes Norgay, situados 110 kilómetros más al sur, ya que sus picos alcanzan unos 1,5 kilómetros, frente a los tres kilómetros de algunas cimas de los Norgay.
La atmósfera de Plutón:
El equipo atmosférico de New Horizons observó la atmósfera de Plutón a unos 1.600 kilómetros por encima de la superficie, demostrando que la atmósfera de Plutón es rica en nitrógeno y está bastante extendida.
El equipo de Partículas y Plasma de New Horizons ha descubierto una región fría de gas ionizado a decenas de miles de kilómetros más allá de Plutón: el planeta pierde su atmósfera hacia el espacio por acción del viento solar.
La nave New Horizons tomó las imágenes siete horas después de haber iniciado su sobrevuelo el 14 de julio, en ellas se ve neblina y corrientes de nitrógeno helado halladas en el planeta enano, lo que indica actividad geológica reciente. Su estudio dará a los científicos claves para entender qué está ocurriendo en la superficie del cuerpo celeste, en el que se han detectado partículas de metano, nitrógeno y monóxido de carbono.
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Fuente:
Notas de prensa de NASA-New Horizons del 14 al 31 de julio de 2015.
El Universo se muere poco a poco
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Un equipo internacional de astrónomos, estudiando más de 200.000 galaxias, ha medido la energía generada dentro de una enorme zona del espacio con una precisión nunca antes alcanzada. Se trata del sondeo GAMA, la evaluación más completa de la emisión de energía del universo cercano y que ha dado a conocer sus primeros datos en la Asamblea General de la IAU.
El equipo confirma que la energía producida hoy en una sección del Universo es sólo la mitad de lo que era hace dos mil millones de años y ha revelado que esta disminución tiene lugar en todas las longitudes de onda, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo lejano. El Universo está muriendo lentamente.
El estudio incluye observaciones de muchos de los telescopios más potentes del mundo, entre ellos los telescopios de sondeo de ESO, VISTA y VST, en el Observatorio Paranal (Chile). Se realizaron observaciones de soporte con dos telescopios espaciales en órbita operados por la NASA (GALEX y WISE) y con otro que pertenece a la ESA, Agencia Espacial Europea (Herschel). La investigación forma parte del proyecto GAMA (Galaxy And Mass Assembly), el mayor sondeo conjunto en múltiples longitudes de onda hecho hasta ahora.
Los datos del sondeo, dados a conocer el 10 de agosto de 2015 a los astrónomos de todo el mundo, incluyen las medidas de la emisión de energía de cada galaxia en 21 longitudes de onda, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo lejano. Este conjunto de datos ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se forman y evolucionan los diferentes tipos de galaxias.
Toda la energía del universo fue creada en el Big Bang, con parte de la misma en forma de masa. Las estrellas brillan porque transforman su masa de nuevo en energía, tal y como describe la conocida ecuación de Einstein E=mc2
Gran parte de la producción de energía del Universo proviene de la fusión nuclear en estrellas, que lentamente convierte masa en energía. Otra fuente importante son los discos muy calientes que hay alrededor de los agujeros negros que se encuentran en los centros de las galaxias, donde la energía gravitatoria se convierte en radiación electromagnética de cuásares y otros núcleos galácticos activos. Hay radiaciones de longitudes de onda mucho más largas que provienen de las enormes nubes de polvo que irradian de nuevo la energía de las estrellas de su interior.
El estudio de GAMA propone modelar y crear un mapa de toda la energía generada dentro de un gran volumen de espacio actualmente y en diferentes momentos en el pasado.
Mientras que la mayoría de la energía que se encuentra dispersa alrededor del Universo surgió después del Big Bang, la energía adicional es generada de manera constante por las estrellas a través de la fusión de elementos como hidrógeno y helio juntos. Esta nueva energía es, o bien absorbida por el polvo que viaja por la galaxia anfitriona, o bien escapa hacia el espacio intergaláctico y viaja hasta que choca con algo, como otra estrella, un planeta o, muy ocasionalmente, un espejo de telescopio.
El hecho de que el Universo se esté apagando lentamente se conoce desde finales de los años 90, pero este trabajo muestra que está ocurriendo en todas las longitudes de onda, desde el ultravioleta al infrarrojo, lo cual representa la evaluación más completa de la emisión de energía del universo cercano.
El equipo de investigadores, que cree que el Universo irá decayendo y envejeciendo lentamente, pretende ampliar el trabajo con el fin de obtener un mapa de la producción de energía a lo largo de toda la historia del Universo, utilizando para ellos nuevas instalaciones, como el radiotelescopio más grande del mundo, el Square Kilometre Array, que se construirá en Australia y Sudáfrica durante la próxima década.
El equipo presentó este trabajo en la XXIX Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (IAU), que tuvo lugar en Honolulu (Hawaii) en agosto de 2015.
Fuente:
Comunicado institucional de ESO: eso1533es de 10 de Agosto de 2015
Bucles coronales sobre un grupo de manchas solares
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El instrumento AIA, una cámara atmosférica, montada en el Observatorio de Dinámica Solar (SDO), de NASA toma imágenes de la atmosfera solar en múltiples longitudes de onda, para relacionar los cambios en la superficie con los sucesos en el interior. Los datos aportan imágenes del Sol en 10 frecuencias distintas en 10 segundos. Así pueden detectarse los bucles coronales aquí representados en líneas finas blancas, anclados en su origen a las manchas solares en la superficie. Los colores azules y amarillos de las manchas representan las polaridades opuestas del campo magnético. Las imágenes combinadas fueron tomadas el 24 de octubre de 2014.
Fuente:
Noticia de NASA-SDO de 31 de julio de 2015
Anillo de Einstein visto por «ALMA» en alta resolución
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La campaña de LARGA BASE de ALMA ha conseguido una imagen de una galaxia lejana vista a través de una lente gravitatoria que alcanza un nivel de detalle impresionante. La imagen muestra una vista ampliada de las regiones de formación estelar de la galaxia, de un tipo que nunca se había visto antes a este nivel de detalle en una galaxia tan remota. Las nuevas observaciones son mucho más detalladas que las realizadas con el telescopio espacial Hubble y revelan cúmulos de formación estelar en la galaxia equivalentes a versiones gigantes de la nebulosa de Orión.
La campaña de observación con larga base (2 km de base entre APEX y ALMA) ha producido algunas observaciones sorprendentes, proporcionando información detallada sin precedentes sobre los objetos del universo cercano y lejano. La campaña de observaciones, realizada a finales de 2014, tenía como objetivo una galaxia lejana conocida como SDP.81. La luz procedente de esta galaxia ha sufrido el efecto cósmico de una lente gravitacional. Una gran galaxia que se encuentra entre SDP.81 y ALMA actúa como una lupa, deformando la luz de la galaxia más distante y creando un ejemplo casi perfecto de un fenómeno conocido como un anillo de Einstein.
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Al menos seis grupos independientes de científicos han analizado los datos de ALMA sobre SDP.81. Este frenesí de artículos de investigación ha dado a conocer gran cantidad de información sobre la galaxia, revelando detalles sobre su estructura, contenido, movimiento y otras características físicas.
ALMA actúa como un interferómetro. En otras palabras, el conjunto de antenas trabaja perfectamente sincronizado, recogiendo la luz como si se tratara de un único y enorme telescopio virtual. Como resultado, estas nuevas imágenes del SDP.81 tienen una resolución hasta 6 veces mayor que las tomadas en el infrarrojo con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA.
Los sofisticados modelos elaborados por los astrónomos revelan estructuras del interior de SDP.81 que nunca antes habían sido observadas. Con forma de nubes polvorientas, se cree que se trata de aglomeraciones gigantes de gas molecular frío, los lugares en los que nacen estrellas y planetas. Estos modelos fueron capaces de corregir la distorsión producida por la ampliación de la lente gravitacional.
Como resultado, las observaciones de ALMA son tan precisas que los investigadores pueden ver cúmulos de formación de estrellas dentro de la galaxia de hasta un tamaño de 100 años-luz, lo que equivaldría a observar, en el universo distante, versiones gigantes de la nebulosa de Orión produciendo miles de estrellas nuevas. Esta es la primera vez que este fenómeno se ha visto a una distancia tan enorme.
Usando la información espectral recopilada por ALMA, los astrónomos también han podido medir cómo gira la galaxia lejana y han estimado su masa. Los datos mostraron que el gas de esta galaxia es inestable: cúmulos de gas colapsan en el interior y, probablemente, se acabarán transformando en nuevas regiones gigantescas de formación estelar.
En particular, el modelado del efecto de lente también ha indicado la existencia de un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia de primer plano que hace de lupa. La parte central de SDP.81 es demasiado débil para ser detectada, lo cual lleva a la conclusión de que la galaxia en primer plano tiene un agujero negro supermasivo con más de 200 ó 300 millones de veces la masa del Sol.
Por medio de estos datos pueden medirse detalles de hasta 0,023 segundos de arco. El telescopio Hubble observó esta galaxia en el infrarrojo cercano con una resolución de unos 0,16 segundos de arco. Sin embargo, hay que señalar que cuando se observa en longitudes de onda más cortas, el telescopio Hubble puede alcanzar resoluciones más finas, de hasta 0,022 segundos de arco en el ultravioleta cercano. La resolución de ALMA puede ajustarse dependiendo del tipo de observaciones separando o acercando las antenas. Para estas observaciones, se utilizó la separación más amplia, dando como resultado la mejor resolución posible.
El número de artículos publicados usando tan sólo estos datos de ALMA demuestra el entusiasmo generado por el potencial de este conjunto de antenas de alta resolución y su gran capacidad colectora de luz. También muestra cómo ALMA permitirá a los astrónomos hacer más descubrimientos en los años venideros, respondiendo aún más preguntas sobre la naturaleza de las galaxias distantes.
Fuente:
Comunicado científico de ESO: eso1522es, de 8 de junio de 2015
Sorpresa en Ceres: reflejos extraños sobre la superficie, detectados por la sonda DAWN
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Los astrónomos piensan que las galaxias crecen al absorber otras de menor tamaño. Sin embargo, la evidencia no suele ser fácil de encontrar. De la misma forma que el agua de un vaso arrojada a un estanque se diluirá rápidamente en el agua contenida en el conjunto, las estrellas de la galaxia que está siendo atraída se fusionan con las estrellas parecidas de la galaxia de mayor tamaño sin dejar rastro alguno.
Pero ahora, un equipo de astrónomos liderados por la estudiante de doctorado Alessia Longobardi en el Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, en Garching, Alemania, ha empleado una ingeniosa táctica observacional para demostrar claramente que la galaxia elíptica gigante cercana, Messier 87, se fusionó con una galaxia más pequeña en los últimos mil millones de años.
Este resultado demuestra de manera directa que las grandes y luminosas estructuras del Universo siguen creciendo de forma sustancial. Un gran sector del halo exterior de Messier 87 es ahora dos veces más brillante que lo que sería si la colisión no hubiese ocurrido.
Messier 87 se encuentra en el centro del cúmulo de galaxias de Virgo. Es una enorme acumulación de estrellas con una masa total de más de un millón de millones (un billón) de veces la del Sol, situada a unos 50 millones de años luz de distancia.
En lugar de tratar de observar todas las estrellas de Messier 87, puesto que son demasiado débiles y numerosas para estudiarlas de manera individual, el equipo analizó las nebulosas planetarias, capas brillantes que rodean a las estrellas en su última etapa de vida.
Debido a que estos objetos brillan muy intensamente en un tono específico de verde aguamarina, pueden distinguirse fácilmente de las estrellas circundantes. La observación cuidadosa de la luz que emiten las nebulosas empleando un poderoso espectrógrafo también puede revelar sus movimientos.
Siguiendo con la analogía, aunque el agua de un vaso no es visible una vez vertida a un estanque, sí es posible observar las ondas que ha podido causar y otras alteraciones, si existen partículas de lodo en el agua. Del mismo modo, los movimientos de las nebulosas planetarias, medidos utilizando el espectrógrafo FLAMES, instalado en el Very Large Telescope, proporcionan pistas de la fusión producida en el pasado.
Se trata de un reciente y único evento de acreción en donde una galaxia de tamaño medio colapsó en el centro de Messier 87, y como consecuencia de las enormes mareas gravitacionales, sus estrellas se encuentran ahora esparcidas a lo largo de una región que es 100 veces más grande que la galaxia original. A pesar de esa dispersión, puede determinarse, gracias a sus velocidades, que esas estrellas pertenecen a una misma estructura.
El equipo también analizó muy cuidadosamente la distribución de la luz en las zonas exteriores de Messier 87 y encontró evidencia de la presencia de luz adicional procedente de las estrellas de la galaxia que fue atraída y alterada. Estas observaciones también han demostrado que la galaxia absorbida ha añadido estrellas más jóvenes y más azules a Messier 87, por lo que se cree que, antes de su fusión, era probablemente una galaxia espiral con actividad de formación estelar.
Fuente:
Comunicado científico de ESO: eso1525es de 25 de Junio de 2015
«Mars Reconnaissance Orbiter» descubre barrancos congelados en Marte
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Las escarchas estacionales en Marte se producen en las latitudes medias y altas; la mayor parte de esos hielos no son de agua, sino de dióxido de carbono, también llamado hielo seco. Estos hielos en forma de escarcha parecen causar actividad en la superficie, incluyendo flujos en las torrenteras y barrancos.
La imagen de arriba, tomada el 11de abril de 2015, con la Cámara para Ciencia de Alta Resolución (HiRISE) de la sonda de NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), muestra escarcha en torrenteras y gargantas en el interior de un cráter en las llanuras del hemisferio norte. Las partes heladas muestran los detalles del terreno, puesto que sus formas y concentración dependen de las pendientes de los desniveles, de las sombras y del tipo de materiales que componen el terreno.
Los afloramientos rocosos abruptos aparecen oscuros y sombreados, mientras que la capa escarchada muestra la parte alta de las cuencas y las mayores pendientes de la ladera.
La mayoría de estos cambios asociados a barrancos, se observan en el hemisferio sur, pero algunos también en el hemisferio norte, donde las pendientes de gran inclinación son menos frecuentes. HiRISE va inspeccionando estas torrenteras en busca de cambios para lograr entender el comportamiento de estas heladas.
Fuente:
Noticia de NASA-MRO, 30 de julio de 2015
Los rayos gamma de larga duración son generados por magnetares
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Observaciones llevadas a cabo desde los observatorios La Silla y Paranal de ESO, en Chile, han demostrado, por primera vez, la existencia de un vínculo entre una explosión de rayos gamma de muy larga duración y una explosión de supernova inusualmente brillante. Los resultados muestran que la explosión de supernova no fue provocada por decaimiento radiactivo, como se esperaba, sino que fue generada por los campos magnéticos superfuertes en decaimiento que rodean a un objeto exótico llamado magnetar.
Los estallidos de rayos gamma (GRB, del inglés Gamma-ray bursts) son uno de los resultados asociados a las explosiones más grandes que tienen lugar desde el Big Bang. Se detectan utilizando telescopios en órbita, sensibles a este tipo de radiación de gran energía que no puede penetrar la atmósfera de la Tierra, y más tarde se observan en longitudes de onda más largas por otros telescopios desde el espacio y desde tierra.
Normalmente, los GRB sólo duran unos segundos (entre 2 y 2000), pero ya se han detectado cuatro casos de duración entre 10.000 y 25.000 segundos, a los que se denominan GRB ultra largos. Hay otro tipo de GRB de duración más corta y de origen físico distinto.
Uno de estos GRB de ultra larga duración fue captado por el satélite Swift el 9 de diciembre de 2011, denominándolo GRB 111209ª. Era el GRB más largo y más brillante jamás observado.
Mientras el resplandor de esta explosión iba desvaneciéndose, fue estudiado utilizando los instrumentos GROND (instalado en el Telescopio MPG/ESO de 2,2 metros, en La Silla) y X-shooter (instalado en el Very Large Telescope (VLT), en Paranal). Se halló la clara huella dejada por una supernova, más tarde bautizada como SN 2011kl.
Es la primera vez que se descubre una relación entre una supernova y un GRB de muy larga duración. La relación entre supernovas y GRB normales de larga duración ya había sido establecida inicialmente en 1998, principalmente por observaciones de la supernova SN 1998bw llevadas a cabo en observatorios de ESO y confirmada en el año 2003 con el GRB 030329.
Puesto que un estallido de rayos gamma de larga duración se produce sólo una vez cada 10.000 ó 100.000 supernovas, la estrella que explotó debe ser especial por algún motivo. Los astrónomos habían supuesto que estos GRB provenían de estrellas muy masivas (de unas 50 veces la masa del Sol) y que marcaban el inicio de la formación de un agujero negro. Pero las nuevas observaciones de la supernova SN 2011kl, hallada tras el GRB 111209ª, están cambiando este paradigma de los GRB de ultra larga duración.
En el escenario más probable de un colapso de estrella masiva (en inglés, conocido a veces como un “collapsar”) se espera que la emisión en los rangos óptico e infrarrojo de la explosión de supernova, que tuvo una duración de una semana, provenga del decaimiento de níquel-56 radiactivo formado en la explosión. Se cree que, el propio GRB, se alimenta por los chorros relativistas producidos por el material de la estrella que colapsa hacia el objeto compacto central mediante un disco de acreción denso y caliente.
Pero en el caso de GRB 111209ª las observaciones combinadas de GROND y VLT demostraron claramente, por primera vez, que éste no podría ser el caso. También se descartaron otras explicaciones alternativas.
La única explicación a las observaciones de la supernova que siguió al GRB 111209ª era que ésta estaba siendo alimentado por un magnetar, una estrella de neutrones pequeña que gira cientos de veces por segundo y que posee un campo magnético mucho más fuerte que el de las estrellas de neutrones normales, también conocidas como púlsares de radio.
Los púlsares son la clase de estrella de neutrones observable más común, pero se cree que los magnetares desarrollan campos magnético que son de 100 a 1.000 veces más fuertes que los de los púlsares.
Los magnetares son, probablemente, los objetos más fuertemente magnetizados del universo conocido. Esta es la primera vez que es posible relacionar, de forma inequívoca, una supernova y un magnetar.
Los resultados aparecen en la revista Nature el 9 de julio de 2015.
Fuente:
Comunicado científico de ESO: eso1527es, de 8 de Julio de 2015
MSG-4, nuevo satélite meteorológico de ESA
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El instrumento SEVIRI de MSG-4 tomó ayer su primera imagen de la Tierra. Esta fotografía demuestra que el nuevo satélite meteorológico europeo en órbita geoestacionaria funciona correctamente y avanza según lo previsto en los preparativos para entrar en servicio, tras su lanzamiento el día 15 de julio de 2015.
La Agencia Espacial Europea (ESA) ha sido la responsable de las operaciones de MSG-4 tras su lanzamiento, durante la fase conocida como LEOP (Lanzamiento y Operaciones Iniciales). Al completar esta fase, el control del satélite se transfirió a EUMETSAT el 26 de julio.
Esta primera imagen de SEVIRI es un logro conjunto de la ESA, EUMETSAT y la industria espacial europea. Dentro de sus programas obligatorios, EUMETSAT recurre a la ESA para el desarrollo de nuevos satélites y para la contratación de nuevas unidades de una misma serie, como es el caso de MSG-4. Este modelo de cooperación ha convertido a Europa en un líder mundial de la meteorología por satélite, al aprovechar de forma eficaz la experiencia acumulada por cada una de estas dos agencias.
EUMETSAT es la responsable de las operaciones de los satélites meteorológicos Meteosat-8, 9 y 10, con cobertura sobre Europa y África, y de Meteosat-7, sobre el Océano Índico.
EUMETSAT también opera los dos satélites MetOp en órbita polar, que constituyen la contribución europea al Sistema Polar Conjunto Inicial (IJPS), establecido junto a la Administración Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos (NOAA).
EUMETSAT también participa en las misiones Jason de altimetría oceánica, junto a NOAA, la NASA y el CNES.
Los datos y las imágenes generadas por los satélites de EUMETSAT son fundamentales para los servicios de pronóstico meteorológico, y constituyen una importante contribución para monitorizar el medioambiente y el clima de nuestro planeta.
A partir del año 2016, EUMETSAT explotará la misión Sentinel-3 del programa Copérnico en colaboración con la ESA y en representación de la Unión Europea, y distribuirá los datos del Servicio de Monitorización del Medio Marino de Copérnico.
EUMETSAT, la Organización Europea para la Explotación de los Satélites Meteorológicos es una organización intergubernamental con sede en Darmstadt, Alemania, compuesta por 30 Estados miembros (Alemania, Austria, Bélgica, Bulgaria, Croacia, Dinamarca, Eslovenia, España, Estonia, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Irlanda, Islandia, Italia, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Noruega, Países Bajos, Polonia, Portugal, Reino Unido, República Checa, República Eslovaca, Rumanía, Suecia, Suiza y Turquía) y por un Estado colaborador (Serbia).
Fuente:
Nota de prensa de ESA- EUMETSAT de 5 de agosto 2105
Este artículo ha sido escrito por Juan Antonio Bernedo.
2 Comentarios
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jueves 10 septiembre, 2015 @ 7:56 am
Querido Neo:
Como me autorizaste, he corregido el diámetro de Caronte en Wikiperia, nombrando a Neofronteras como fuente, aunque no me lo deja poner debajo y lo pongo al lado de la nueva cifra, pero sin detalles del artículo, porque ya te digo que o no sé hacerlo o me lo impide porque sospecha spam. Quise hacerlo con Fusión aneutrónica, que en general, tiene muchos fallos y después de un duro trabajo, porque es bastante difícil escribir allí, no lo conseguí. Quizá porque no tengo cuenta. Es que me parece un gran proyecto, pero suele estar algo mal redactado, también cuando hay notaciones científicas.
Que «el universo se muere poco a poco», lo teníamos asumido, ¿no? Si existió, en la forma que fuese, el Big Bang, «creó» la máxima energía y la entropía mínima. A partir de ahí todo ha de ser disminuir y aumentar, respectivamente. Yo imagino algo que también se ha dicho aquí (no recuerdo si en artículo o comentario -quizá en uno tuyo-), que el futuro es un universo frío en el que, en principio, sólo veríamos -en el imposible caso de existir- nuestra propia galaxia. Y pienso que también las estrellas que la forman ahora, agotadas ya, también se irán alejando unas de otras. Aunque creo que ha de haber unos parámetros de distancia y masas donde se de una zona de equilibrio más allá de la cual venza la expansión y, para masas mayores y distancias menores, sea la gravedad la que se imponga.
Un fuerte abrazo .
viernes 11 septiembre, 2015 @ 9:12 am
El artículo de J. A. Bernedo me está resultando especialmente fascinante. Pero hay un detalle insignificante que no entiendo. En el párrafo bajo -no en la letra pequeña que explica las particularidades de la foto- la ilustración de la galaxia elíptica gigante Messier 87, dice que «… las estrellas…se fusionan con las estrellas ‘parecidas’…» y no entiendo por qué han de ser parecidas. Supongo que igual podrán fusionarse una enana blanca con una gigante roja que una de neutrones ser absorbida por un agujero negro. Así que ha de ser ese ‘parecidas’ una palabra sobrante. A no ser que las colisiones de objetos tan distintos como los que menciono dieran lugar a sucesos observables desde la Tierra, lo que parece dudoso.