sábado, 27 de agosto de 2011

El polvo de asteroide, una piedra Rosetta para los astrónomos




El polvo de asteroide, una piedra Rosetta para los astrónomos
Los científicos han visto de cerca por primera vez el polvo de un pequeño asteroide rocoso que fue extraído y transportado a la Tierra por la sonda Hayabusa. El análisis de estas partículas de polvo confirma las sospechas de los expertos: los meteoritos más comunes hallados en la Tierra, conocidos como condritas ordinarias, proceden de estos asteroides rocosos o de tipo S, que representan alrededor del 17% de estos cuerpos del Sistema Solar.
La revista Science destaca, en su último número, los primeros estudios sobre el polvo de asteroide encontrado por la sonda Hayabusa, lanzada por la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) en 2003 para tomar muestras de la superficie del asteroide cercano a la Tierra conocido como 25143 Itokawa. La nave sin tripulación llegó a su destino algo más de dos años después.
La sonda fue capaz de alcanzar la superficie del asteroide con un mecanismo elástico de muestreo y de recoger una pequeña cantidad de partículas de polvo que se levantaron. Cuando la sonda volvió a entrar en la atmósfera terrestre y aterrizó en Australia Meridional en junio de 2010, varios equipos de científicos comenzaron a analizar las frágiles muestras exhaustivamente.
Los resultados, publicados esta semana, revelan que el asteroide del que la sonda Hayabusa tomó las muestras es de tipo S, cuya apariencia es similar a la de un montón de escombros. Los científicos piensan que este tipo de asteroides, localizados en el cinturón interior y medio del Sistema Solar, son los responsables de la mayoría de los pequeños meteoritos que impactan sobre la Tierra con regularidad.

pub. pág. astrofisica y fisica

Descubren un diamante espacial casi cinco veces mayor que la Tierra




Astrónomos australianos encontraron cerca de un púlsar un objeto cósmico de una masa similar a la del planeta Júpiter, que, según su opinión, está formado por carbono cristalino superdenso, por lo que podría tratarse de una especie de diamante de tamaño planetario.

Los púlsares son estrellas de neutrones, los restos de las supernovas que han estallado, que emiten radiación periódica. Normalmente los púlsares rotan muy rápidamente y poco a poco disminuyen la velocidad de rotación, сreando la radiación con el consumo de esa energía. Pero en un sistema de dos estrellas un púlsar puede acelerarse de nuevo, al alimentarse de su astro vecino.

La composición del planeta, que es unas cinco veces más grande que la Tierra, no es su única curiosidad. La estrella en torno a la que gira es de un tipo especial conocido como pulsar de milisegundo, una estrella de neutrones que rota rápidamente y que se formó a partir de la explosión de una supernova. Este sistema binario está ubicado a 4.000 años luz de la Tierra en la constelación Serpens.

La manera en que se formó este planeta-diamante es bastante especial. La estrella de neutrones, que tienen una masa 1,5 veces mayor a la de nuestro sol, pero con apenas 20 kilómetros de diámetro, es parte de las cosas más densas que se conocen. Las estrellas de neutrones sólo se pueden detectar por sus emisiones de radio, que cada cierto tiempo llegan a la Tierra.

La estrella de neutrones descubierta en este sistema, llamada PSR J1719-1438, es un pulsar que rota 173 veces por segundo. Así, por ejemplo, mientras la Tierra gira una vez en 24 horas, en ese mismo plazo esta estrella giró 15.000 millones de veces.

En teoría, las estrellas de neutrones se aceleran a través de los años robándole masa a su compañero, que usualmente es una estrella en proceso de morir llamada “enana blanca“. Hasta ahora se han documentado unos 200 ejemplos de este fenómeno en el mundo.

Las estrellas de neutrones sirven también como relojes, de modo que el periodo orbital del compañero (el tiempo en que se demora en dar una vuelta) puede ser determinado de manera muy precisa. Esto se hace midiendo el tiempo que se demora en llegar un pulso de radio desde la estrella. En el caso de PSR J1719-1438, los investigadores descubrieron que el compañero diamante se demora 2 horas y 10 minutos en dar una vuelta. Normalmente en los otros casos los compañeros se demoran alrededor de 1 hora en dar la vuelta, lo que significa que el planeta-diamante se alejó y es más lento de lo común.

El tamaño del planeta-diamante es parecido al de Júpiter, aunque tiene una densidad 10 veces mayor que la del quinto planeta del sistema solar. Tal densidad requiere que haya algo inusual en su historia. Una posibilidad es que este planeta haya derivado de una enana blanca, que empezó a ser absorbida por la estrella. Sin embargo, el núcleo no se fusionó completamente con su compañera y se mantuvo a una distancia segura. Ahora, luego de haber perdido un 99,9% de su masa original, y ya sin las reacciones de fusión que realizan las estrellas, el núcleo muerto fue clasificado como un planeta.

Pese a que se redujo mucho de tamaño, este planeta-diamante tiene un diámetro de 60.000 kilómetros y es unas 3.000 veces más grande que el pulsar – y definitivamente el diamante más grande que se conozca en el universo.

jueves, 25 de agosto de 2011

GPS intergalácticos, los Púlsares.




Cual navegante surcando los mares provistos de una brujula o algun faro cercano, un viaje cósmico por el océano intergaláctico nos sugiere proveernos de algún medio de ubicación. Para ello, desde hace algún tiempo, se viene proponiendo utilizar las señales emitidas por los pulsares, como si fuesen un gigantesco sistema GPS, capaz de situar cualquier objeto dentro de la galaxia con una presición de un metro.

Pero ¿Que es un pulsar?, quizas diriamos que son brotes, nacidos de la explosión de supernovas y después conocidas como estrellas de neutrones en rotación, bueno, quiero acotar que el proceso de su formación comienza cuando una supernova explota, su remanente se comprime creando este tipo de estrella, de una masa tan densa, que una cucharadita de su masa pesaría mil millones de toneladas, y la gravedad es tan fuerte que si una persona se posara sobre una de estas y si su peso es de 70 kls, en esa estrella, su peso seria del orden de mil millones de toneladas.
Además, emiten ráfagas de radiación electromagnética a intervalos regulares que están relacionados con su período de rotación. Estas estrellas pueden girar sobre sí mismas incluso varios cientos de veces por segundo, y los puntos sobre su superficie se mueven a velocidades de hasta 70.000 km/segundo. El efecto combinado de la tremenda densidad de las estrellas de neutrones y su intenso campo magnético hace que cuando se acercan partículas del exterior sean aceleradas a velocidades extremas, creando chorros de radiación -ondas de radio, rayos X o rayos gamma- muy intensos.
Por algún motivo que los astrofísicos aún no logran revelar, los polos magnéticos de muchas estrellas de neutrones no coinciden con su eje de giro. Como resultado de esto, los chorros de radiación de los polos magnéticos no apuntan siempre en la misma dirección, sino que giran con la estrella. Un observador lejano puede “ver” ráfagas de rayos X que duran un instante cada vez que el polo magnético de la estrella apunta hacia su posición. Debido al giro de la estrella, el observador en realidad percibe pulsos de radiación con un período muy exacto, repetidos una y otra vez, como si se tratase de un faro potente y extremadamente veloz.

Recientemente, se ha desarrollado una teoría que permitiría utilizar las características naturales de los pulsares para montar una especie de GPS interestelar PPS, destinado a servir de guía durante los viajes espaciales. Concretamente, proponen utilizar las señales de radio provenientes de cuatro pulsares como base para una serie de cálculos matemáticos que, gracias a la magia de la Teoría de la Relatividad, permitirían obtener nuestra posición dentro de la galaxia con un margen de error de un metro. El PPS funcionará como el GPS, pero en lugar de emplear un sistema de satélites para enviar regularmente señales de radio para que sean trianguladas por un receptor, utilizará pulsares. Como ocurre con los satélites GPS, la localización de los pulsares es bien conocida y emiten pulsos a intervalos muy regulares y previsibles, con duraciones que se miden en milisegundos.

Se ha propuesto como “punto cero” del PPS el 1 de enero de 2001, una vez determinado este origen de coordenadas, cualquier nave espacial podría calcular su posición en el espacio y en el tiempo con una exactitud de alrededor de un metro.

Si la teoría del PPS permite la construcción de un dispositivo real, las sondas espaciales podrían planificar sobre la marcha correcciones sobre las rutas originalmente trazadas. Y cuando por fin estemos en condiciones de hacer viajes interestelares, contaremos un sistema de navegación seguro para encontrar nuestro destino.

Aunque ya el año pasado se realizó un primer intento, aun nos hace falta mas tiempo para relativizar las cordenadas. De seguro mas adelante tendremos buenas noticias.

miércoles, 24 de agosto de 2011

Descubren las estrellas más frías.




La sonda espacial WISE ha descubierto las estrellas más frías hasta el momento, con una temperatura similar a la del cuerpo humano, ha informado la agencia espacial estadounidense (NASA) a través de un comunicado.

La sonda puede detectar, gracias a su visión infrarroja, débiles resplandores como los de estos astros oscuros, denominadas enanas.

Tras una década de intentos por parte de la agencia espacial para hallar estos cuerpos estelares, WISE ha logrado detectar seis de ellas, las cuales se encuentran a una distancia relativamente cercana al Sol, a unos 40 años luz.

Visión infrarroja
"WISE supervisa todo el cielo en busca de estos y otros objetos, y fue capaz de ver su luz débil con su visión infrarroja de alta sensibilidad", dijo Jon Morse, director de la División de Astrofísica de la NASA en Washington.

"Estas estrellas son 5.000 veces más brillantes en las longitudes de onda infrarroja de WISE, observadas desde el espacio, que si fueran observadas desde la Tierra", añadió. Los miembros más fríos de esta familia de estrellas son las enanas marrones, a veces conocidas como estrellas 'fallidas'.

En su caso, no poseen la masa suficiente para fusionar átomos en sus núcleos y por lo tanto no se queman con el fuego que mantienen estrellas como nuestro Sol, que brilla de manera constante durante miles de millones de años.

Estudiar las enanas marrones
En cambio, estos objetos fríos se desvanecen con el tiempo, hasta que la poca luz que emiten es en longitudes de onda infrarrojas. Los astrónomos estudian las enanas marrones para comprender mejor cómo se forman los astros y comprender las atmósferas de planetas fuera de nuestro Sistema Solar.

Las atmósferas de las enanas marrones son similares a las de planetas gigantes gaseosos como Júpiter, pero son más fáciles de observar debido a que están solas en el espacio, lejos de la cegadora luz de una estrella madre.

Hasta ahora, los datos revelados por WISE han descubierto más de un centenar de enanas marrones. La sonda ha llevado a cabo el estudio más avanzado del cielo en longitudes de onda infrarrojas hasta la fecha.

lunes, 22 de agosto de 2011

Hawking vuelve a hablar de cosmología.




Antes de ser Internado en un hospital londinense a su regreso de Estados Unidos, donde dio una conferencia en la universidad de Arizona, el célebre físico y experto en cosmología Stephen Hawking, de 69 años, tuvo oportunidad para dar una entrevista a un diario londinense, aportando interesantes observaciones sobre su trabajo científico y sus incursiones en el campo literario, donde ha estado divulgando los recientes hallazgos en materia de astronomía. He aquí algunos de sus comentarios, dados con mucha dificultad a través de un sintetizador de lenguaje acoplado a un computador especial.


Indagando sobre el Big Bang
Sobre el LHC o el Gran Colisionador de Hadrones, ubicado en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) de Ginebra, que trata de encontrar la famosa “partícula divina” creado en el momento del Big Bang, Hawking comentó que está a la expectativa de sus resultados, pero aclaró que es todavía temprano para saber lo que revelará, ya que le faltan dos años para desarrollar toda la energía necesaria, que será cinco veces la actual. Sin embargo, teme que se presenten más inconvenientes –como el que paralizó el proyecto poco después de su arranque- o que se encuentren cosas totalmente inesperadas, lo que considera normal cuando se realizan investigaciones tan revolucionarias sobre el origen del universo.

Hawking también está pendiente de una nueva partícula que aparentemente se encontró en el Fermilab, otro laboratorio similar al del CERN (ubicado en Texas) diciendo que los resultados lucen muy interesantes, pero deben ser confirmados primero por otros aceleradores. Esas investigaciones están la línea con las que se realizan en Ginebra, aunque tiene fondos muy inferiores a los del CERN, que ha contado con más de 10 millardos de dólares desde que empezó hace una docena de años y emplea a más de 500 científicos. Hawking considera ambas investigaciones como muy estimulantes, pues se están desentrañando los misterios de nuestro universo, pero reconoce que podría haber universos paralelos donde se apliquen leyes físicas diferentes.

Un alerta sobre los alienígenas

Hawking comentó sobre los últimos descubrimientos astronómicos logrados con telescopios orbitales como el Hubble y el Kepler, que muestran la existencia de millardos de galaxias y la posibilidad de millones de planetas, algunos similares a la Tierra y quizás con vida inteligente. Pero Hawking no aconseja comunicarse con esos mundos, ya que teme que sean mucho más inteligentes que nosotros y con un desarrollo tecnológico tan avanzado que pudieran destruirnos si vinieran por estos lados. Y sobre la existencia de cielos e infiernos que predican algunas religiones, Hawking fue terminante en consideraros como mitos inútiles y dañinos, que nos impide realizar nuestro potencial en vida. “Son cuentos de hadas diseñados para asustarnos y distraernos”, concluyó tajantemente con su natural irreverencia atea.

Sobre los recientes terremotos en Japón y Chile, Hawking se mostró confiado en que la especie humana –que ha sobrevivido muchos desastres naturales- sabrá encarar todas las dificultades para salir adelante. Esto, a menos que se trate de una colisión de un gran asteroide con la Tierra, algo que --según el científico-- confirmaría la inexistencia de un dios benévolo que nos cuida y evitaría nuestra extinción al manera de los dinosaurios. Estas observaciones irreverentes están explicados en su último libro, “El gran diseño”, el cual no fue un best-seller como el primero, “Una breve historia del tiempo”, del cual se vendieron 10 millones de ejemplares. Ahora Hawking está revisando su libro más popular para simplificarlo y reducir su extensión, esperando hacerlo más asequible para las mayorías.

La vida privada de un genio feliz

La entrevista dio pie a indagar un poco más sobre su vida privada. Hawking reconoce que su enfermedad neurológica, ALS, ha sido una gran limitación, pero aclara que le enseñó a no compadecerse de sí mismo, y lo hizo concentrar en lo que todavía podía lograr. En este punto, Hawking aprovechó para agradecer lo calificó de “excelentes cuidados médicos del sistema de salud británico”, que le permitieron conservar un mínimo de calidad de vida.

Finalmente, dice sentirse más feliz ahora que antes de contraer la ALS, ya que le permite dedicarse a la física teórica, una de las pocas áreas en que esa condición no es una limitación seria. Asimismo, el científico dijo alegrarse de poder comunicarse con sus colegas por correo electrónico para compartir datos y conocimientos, algo que no podía hacer fácilmente hace 20 años.

En línea con la posibilidad de viajar en el tiempo, como supone en sus libros, Hawking dijo que le gustaría regresar al momento de 1967 en que nació Roberto, su primer hijo, algo que considera el momento más feliz de su vida. En efecto, ya se le había diagnosticado la ALS y se temía que ya no sería capaz de procrear, algo que quedó desmentido con el feliz evento y con otros dos hijos que tuvo posteriormente, ahora todos adultos productivos.



Cassini y sus siete años en saturno



Hace ya mas de siete años, el 1 de julio de 2004, la sonda espacial Cassini se situó en órbita en torno a Saturno tras igualmente casi siete años de viaje interplanetario, pues abandonó la Tierra en octubre de 1997. Desde ese momento, y hasta ahora, la nave ha realizado más de un centenar de órbitas en torno al planeta anillado, sobrevolando docenas de veces sus mayores satélites. En el caso de Titán, lo ha hecho en ochenta ocasiones.

Cassini ha revolucionado nuestro conocimiento del planeta más emblemático de todo el Sistema Solar: Saturno, sus mundos de hielo y las complejas interacciones y dinámicas entre él, sus anillos y la multitud de lunas que lo circundan. Entre los hitos más notables de esta exitosa misión se encuentran el primer descenso de un artefacto humano (la sonda europea Huygens, que iba de pasajera de Cassini) en Titán, el hallazgo de mares y lagos de hidrocarburos líquidos en este satélite o el descubrimiento de géiseres activos de agua en la luna Encélado, por mencionar sólo algunos de ellos.

Esta sonda espacial, que goza de excelente salud, se encuentra en la actualidad en la segunda de las extensiones de su misión original. La duración inicial de la misma comprendió desde la entrada en órbita alrededor del Planeta Anillado en julio de 2004 hasta junio de 2008.

Equinoccio, la primera prórroga, tuvo lugar de julio de 2008 a septiembre de 2010. Recibió este nombre al coincidir con esta fase de la órbita de Saturno. En el equinoccio saturnino, que ocurrió en agosto de 2009, el Sol se encontraba alineado con el ecuador del planeta, y por ello sus anillos, que giran en torno a la “cintura” de este cuerpo, no recibían apenas luz solar.

A medida que Saturno ha ido girando alrededor de nuestra estrella, la inclinación de los rayos solares ha cambiado. En mayo de 2017 comenzará el verano en su hemisferio norte: será el momento del solsticio de verano. Así, con el objetivo de estudiar los cambios en el mundo anillado a lo largo de este periodo de tiempo, la segunda prórroga de la misión de Cassini, que empezó en septiembre de 2010, se ha denominado Solsticio. Se pretende que finalice cuando la sonda se precipite sobre la atmósfera de Saturno en 2017, lo que coincidirá previsiblemente con el agotamiento del combustible que lleva a bordo para efectuar sus maniobras orbitales.

¿Cómo resumir en unas líneas el abanico de descubrimientos que ha realizado Cassini en sus siete años de actividad? Con un vistazo al multimedia de este artículo nos podemos hacer una ligera idea de las maravillas que esta sonda espacial ha encontrado en el sistema de Saturno y sus más de sesenta lunas, pero daremos a continuación unas pinceladas de algunos de los hitos más recientes de esta productiva misión.

En 2010 los científicos detrás de Cassini descubrieron en Titán el que parece ser el mejor candidato para un criovolcán, o volcán de hielo. Debido a las gélidas temperaturas imperantes en esta lejana región del Sistema Solar, no es la roca fundida la que crea los volcanes, sino el hielo de agua y otros compuestos congelados. Estos volcanes expulsarían lavas de metano procedente del interior de Titán, lo que podría explicar la persistencia de este compuesto en la atmósfera del satélite. Puesto que la radiación ultravioleta del Sol destruye el metano a lo largo del tiempo, debe existir un mecanismo que lo reponga.

Y siguiendo con el mayor satélite de Saturno, el año pasado varios grupos de científicos publicaron trabajos en los que exponían indicios de la existencia de playas, bahías y deltas en las orillas de Ontario Lacus, el mayor de los lagos de metano, etano y propano líquidos del hemisferio sur de Titán, con unos quince mil kilómetros cuadrados de superficie. Las observaciones de radar muestran que el lago es muy poco hondo, con una media de unos dos metros de profundidad. Asimismo, debido a la viscosidad de su composición y a la total ausencia de viento, parece que las olas de Ontario Lacus no deben sobrepasar el milímetro de altura (¡!)

Otro hallazgo de actualidad es la observación por vez primera de relámpagos en luz visible en la atmósfera de Saturno. Detectados en radio desde las misiones Voyager en los años ochenta, no ha sido hasta la llegada del equinoccio en 2009, cuando la luz del Sol caía directamente sobre el ecuador del planeta y apenas iluminaba los anillos, que ha habido la suficiente oscuridad en la atmósfera como para que las cámaras de Cassini pudieran fotografiar estas gigantescas descargas eléctricas en las nubes tormentosas del planeta.

Y para acabar con este apresurado resumen de la ciencia de Cassini, un misterio que tiene en jaque a los geólogos planetarios: la extraña anomalía térmica de Mimas, otro de los satélites de Saturno. De apenas cuatrocientos kilómetros de diámetro, Mimas muestra en su superficie unas diferencias de temperatura diurna completamente inesperadas. Una región de la luna es del orden de quince Kelvin más fría que la otra, con una frontera entre ambas con forma de letra uve tumbada, lo que le ha valido el apodo del satélite PacMan, por su parecido con el popular videojuego. Curiosamente, esta región más fría está centrada en el mayor cráter de impacto de Mimas, Herschel, y además es también la que mira en la dirección del movimiento orbital del satélite. ¿Qué conexión hay entre todos estos hechos?

De lo que no cabe duda es que Cassini seguirá sorprendiéndonos… En la web de la misión se pueden consultar con todo detalle los pormenores y actualizaciones de la misma, junto con las espectaculares fotografías y animaciones que transmite desde 1.500 millones de kilómetros de distancia. Felicidades en su séptimo aniversario, y que cumpla muchos más...


cred. Angel Gómez Roldán

Un viaje por el universo molecular



Cuando los telescopios observan el universo no solo detectan estrellas, planetas, nebulosas y galaxias, también moléculas como el agua, el metanol o el benceno. La astroquímica está experimentando una verdadera revolución gracias a los datos que aportan los nuevos instrumentos, como el Herschel, y sus últimos avances se han presentado este año en España. El objetivo es conocer cómo se forma la materia en las grandes nubes moleculares del universo.
El observatorio espacial Herschel acaba de detectar oxígeno molecular (O2) en Orión, y científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias fullerenos C60 y C70 (moléculas con forma de balón formadas por 60 o 70 átomos de carbono) en nebulosas planetarias de la Gran Nube de Magallanes. Incluso podrían haber encontrado grafeno (C24), el fino y resistente material de moda. Por su parte, el Observatorio Europeo Austral comunicó hace unas semanas la presencia de agua oxigenada (H2O2) cerca de la estrella Rho Ophiuchi, a unos 400 años luz.
Son las últimas incorporaciones a una lista de más de 150 especies moleculares detectadas hasta ahora en el espacio. La más abundante con diferencia es la de hidrógeno (H2) pero ya se ha confirmado la presencia de muchas más: agua (H2O), monóxido de carbono (CO), metano (CH4), cianuros (-CN), sulfuros (-S), benceno (H6C6)… y algunas tan complejas como el dimetiléter (CH3OCH3) o el metanol (CH3OH). Y lo más curioso es que estas moléculas son las mismas en la Tierra que en los confines del universo.
La técnica que utilizan los astroquímicos para analizarlas es la espectroscopia. “Cada molécula tiene una firma o señal de frecuencia característica, y lo que hacemos es sincronizar los instrumentos a las frecuencias en las que emiten para poder decir cuales estemos observando”, explica José Cernicharo, investigador del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC).