martes, 24 de julio de 2012

Nuestro Sistema Solar; una vecindad bastante concurrido.

Amigos, hoy les quiero introducir en el estudios y entendimiento de esta vecindad que paradojicamente a lo que muchos piensan, es un lugar bastante concurrido. Para la mejor comprensión, nuestro Sistema Solar lo estudiaremos en dos partes, primeramente hablaremos de la parte interior, esto es hasta el límite de Júpiter  y en segundo lugar la parte exterior, es decir desde este mismo joviano y hasta  la ubicación de los objetos conocidos como transnepturianos.


Nuestro Concurrido Sistema Solar


Para muchos nuestro sistema solar pareciera ser un lugar bastante solitario, pero eso solamente es basado en la apreciación de los cuerpos grandes que se encuentran en este, como planetas y algunas lunas, sin embargo, al mirar mas detalladamente e incluyendo los objetos mas pequeños, la cosa cambia bastente. Aunque lo que más se conoce son los planetas gigantes, hay también una multitud de rocas, cometas y asteroides. La gráfica de arriba muestra el emplazamiento de los objetos conocidos en el sistema solar interior a 20 de Julio de 2002. Las líneas de azul claro marcan las órbitas de los planetas. Los puntos verdes indican los asteroides, conocidos oficialmente como planetas menores. Los puntos rojos representan a los asteroides que están a menos de 1,3 veces la distancia Tierra-Sol (UA) del Sol, y que por ello tienen un mayor (pero pequeño) riesgo de impacto con la Tierra. Los cometas aparecen como cuadrados azul oscuro, mientras que los puntos azul oscuro son Troyanos de Jupiter, asteroides que orbitan justo por delante o justo por detrás de Júpiter. Puede verse que la mayoría de los asteroides del Sistema Solar interior orbitan entre Marte y Jupiter , en el principal cinturón de asteroides. Digamos sí, que  cada día esta gráfica se actualiza con objetos más cercanos al Sol, algo  que suele ser la mayoría.


Por lo antes mencionado, en la siguiente imagen podemos visualizar la ubicación actualizada de los objetos, esto es a Julio de 2012.

Parcela interior del Sistema Solar

Las órbitas de los planetas mayores se muestran en azul claro: la ubicación actual de los planetas mayores se indica con grandes puntos de colores. Las ubicaciones de los planetas menores, entre ellos numerados y sin numerar multiple-apparition/long-arc objetos, se indican con círculos verdes. Los objetos con perihelio en 1,3 UA se muestran con círculos rojos. Objetos observados en más de una oposición se indican mediante círculos rellenos, los objetos vistos a sólo una oposición están indicados por círculos de esquema. Los dos "nubes" de los objetos de 60 ° por delante y por detrás de Júpiter (y en o cerca de la distancia de Júpiter del Sol) son los troyanos de Júpiter , en este caso de color azul profundo. Numeradas cometas periódicos se muestran como llenos de color azul claro cuadrados. Otros cometas aparecen como vacantes plazas de color azul claro.

A modo de información adicional, digamos que mas del 99% de los cuerpos que componen nuestro sistema solar, son cuerpos menores, entre los que podemos destacar asteroides, llamados planetas menores o troyanos y además los conocidos cometas.

En la actualidad, estas listas de planetas Troyanos menores suman un total de 5264 objetos. Más específicamente, un troyano de la Tierra, 3 de Marte, 5.252 troyanos de Júpiter y 8 troyanos de Neptuno. ( aunque este conteo podría variar).

Vecindad de la parte exterior del Sistema Solar.
La siguiente gráfica muestra las ubicaciones actuales y las órbitas de los planetas jovianos (Júpiter a través de Neptuno) y las ubicaciones actuales de los diversos cuerpos menores alejados.

Parcela exterior del Sistema Solar

Las órbitas de los planetas se muestran en color azul claro y la ubicación actual de cada objeto está marcado por los grandes símbolos de color azul oscuro. La ubicación actual de los cuerpos menores del sistema solar exterior se muestran en diferentes colores para indicar diferentes clases de objetos. Inusuales de alta e los objetos se muestran como triángulos cian, objetos Centaurus como triángulos de color naranja, o plutoides (Plutinos, los objetos en resonancia 2:3 con Neptuno) como círculos blancos (el propio Plutón es el símbolo blanco grande), dispersos en disco como objetos de color magenta círculos y "clásicos" o "cinturón principal" objetos como círculos rojos. Objetos observados en sólo una oposición se denotan por símbolos abiertos, los objetos con órbitas múltiple oposición se denotan por símbolos rellenos. Numeradas cometas periódicos se muestran como llenos de color azul claro cuadrados. Otros cometas aparecen como vacantes plazas de color azul claro. La doble condición de los objetos se muestran como planetas menores.
En este punto de vista, los objetos en órbitas directas (la mayoría de los objetos de esta parcela) se mueven hacia la izquierda y el equinoccio de primavera es hacia la derecha. (Las direcciones son del equinoccio de la dirección del sol, visto desde la Tierra.). La cifra de cuerpos exteriores alcanza la cantidad de 11.000 y esta puede variar en cualquier momento.

Cred. IAU.-

lunes, 23 de julio de 2012

¿Por qué la Tierra es tan seca?

Con largas extensiones de océanos, ríos que serpentean a lo largo de cientos de kilómetros y descomunales glaciares cerca de los polos norte y sur, la Tierra no parece tener escasez de agua. Y aun así menos de un uno por ciento de la masa de nuestro planeta se encuentra en el agua, e incluso esta puede haber sido transportada por cometas y asteroides tras la formación inicial de la Tierra.
Los astrónomos están desconcertados por esta carencia de agua en la Tierra. El modelo estándar que explica cómo se formó el Sistema Solar a partir de un disco protoplanetario, un disco giratorio de gas y polvo que rodeaba nuestro Sol hace miles de millones de años, sugiere que nuestro planeta debería ser un mundo acuoso. La Tierra debería haberse formado a partir de material helado en una zona alrededor del Sol donde las temperaturas fuesen lo bastante frías para que el hielo se condensase a partir del disco. Por tanto, la Tierra debería haberse formado a partir de material rico en agua. Entonces, ¿por qué nuestro planeta es comparativamente tan seco?
Un nuevo análisis del modelo común de disco de acreción, que explica cómo se formaron los planetas en un disco de escombros alrededor del Sol, descubrió una posible razón para la comparativa sequedad de la Tierra. Liderado por Rebecca Martin y Mario Livio del Instituto Científico del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, el estudio encontró que nuestro planeta se formó a partir de escombros rocosos en una región más caliente y seca, dentro de lo que se conoce como “línea de nieve”. La línea de nieve en nuestro Sistema Solar actualmente se encuentra en el centro del cinturón de asteroides, una reserva de material entre Marte y Júpiter; más allá de este punto, la luz del Sol es demasiado débil para fundir los helados escombros dejados por el disco protoplanetario. Los anteriores modelos de discos de acreción sugerían que la línea de nieve se encontraba mucho más cerca del Sol hace 4500 millones de años, cuando se formó la Tierra.
“Al contrario que en el modelo estándar de disco de acreción, la línea de nieve en nuestro análisis nunca migra dentro de la órbita de la Tierra”, dice Livio. “En lugar de esto, permanece más lejos de la órbita de la Tierra, lo que explica por qué nuestra Tierra es un planeta seco. De hecho, nuestro modelo predice que los otros planetas interiores, Mercurio, Venus, y Marte, también son relativamente secos”.
Los resultados se han aceptado para su publicación en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
En el modelo convencional, el disco protoplanetario alrededor del Sol está completamente ionizado (un proceso en el cual los electrones son arrancados de los átomos) y canaliza materia sobre nuestra estrella, que calienta el disco. La línea de nieve inicialmente está lejos de la estrella, tal vez al menos a 1600 millones de kilómetros. Con el tiempo el disco agota su material, se enfría y arrastra hacia el interior a la línea de nieve, más allá de la órbita de la Tierra, antes de que pase suficiente tiempo para que se forme nuestro planeta.
“Si la línea de nieve estaba dentro de la órbita de la Tierra cuando se formó nuestro planeta, entonces debería haber sido un cuerpo helado”, explica Martin. “Planetas como Urano y Neptuno se formaron más allá de la línea de nieve y están compuestos por decenas de puntos porcentuales de agua. Pero la Tierra no tiene mucha agua, y eso siempre ha sido un misterio”.
El estudio de Martin y Livio encontró un problema con el actual modelo de disco de acreción para la evolución de la línea de nieve. “Dijimos, espera un momento, los discos alrededor de las estrellas jóvenes no están completamente ionizados”, señala Livio. “No son discos estándar debido a que no hay suficiente calor y radiación para ionizar el disco”.
“Los objetos muy calientes, como enanas blancas y fuentes de rayos-X, liberan la suficiente energía para ionizar sus discos de acreción”, añade Martin. “Pero las estrellas jóvenes no tienen suficiente radiación o material incidente para proporcionar el suficiente impulso energético para ionizar los discos”.
Por tanto, si los discos no están ionizados, no hay mecanismos que puedan permitir el flujo el materia a través de la región y que caiga en la estrella. En su lugar, el gas y el polvo orbitan a la estrella sin moverse hacia dentro, creando lo que se conoce como “zona muerta” en el disco. La zona muerte se extiende normalmente desde aproximadamente 0,1 unidades astronómicas a unas pocas unidades astronómicas más allá de la estrella (una unidad astronómica es la distancia entre la Tierra y el Sol, unos 150 millones de kilómetros). Esta zona actúa como un tapón, evitando que la materia emigre hacia la estrella. El material, no obstante, se apila en la zona muerte e incrementa su densidad, de la misma forma que la gente se agolpa alrededor de la entrada de un concierto esperando la apertura de las puertas.
La densa materia empieza a calentarse debido a la compresión gravitatoria. Este proceso, a su vez, calienta el área fuera del tapón, evaporando el material helado y convirtiéndolo en material seco. La Tierra se formó en esta región más caliente, la cual se extiende unas pocas unidades astronómicas alrededor del Sol, a partir de material seco. La versión modificada de Martin y Livio del modelo estándar explica por qué la Tierra no terminó con una abundancia de agua.
Martin advierte que el modelo revisado no es un borrador de cómo se comportan todos los discos alrededor de estrellas jóvenes. “Las condiciones dentro del disco variarán de una estrella a otra”, dice Livio, “y el azar, sobre todo, determinó los resultados precisos para nuestra Tierra”.

Los científicos anuncian la fecha en la que la energía oscura destruirá el universo

La energía oscura, esta misteriosa sustancia que genera la expansión acelerada del universo, puede provocar la destrucción de la materia visible dentro de casi 17.000 millones de años, según asegura un grupo de astrofísicos autores de un reciente estudio.

Foto: deviantart.com / vanishi.
“Si el fin del mundo es algo real, ¿cuánto falta para su llegada? Según nuestros cálculos, en el mejor de los casos, ocurrirá en unos 103.000 millones de años y, en el peor, sería dentro de 16.700 millones de años, debido al 'Big Rip', o 'fin del mundo cósmico'", asegura el estudio titulado 'La energía oscura y el destino del Universo' publicado en Science China.

En dicha investigación, realizada conjuntamente por la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, el Instituto de Física Teórica de la Academia China de Ciencias, la Universidad de Pekín, y la Universidad Northwestern en Estados Unidos, los investigadores, bajo la dirección del astrónomo Xin Zhang, se dieron a la tarea de analizar de manera exhaustiva la energía oscura, que podría constituir el 70% del contenido actual del universo.

A diferencia de la 'materia oscura', que aparentemente es el elemento que mantiene unido al universo y cuya naturaleza es todavía incierta, la energía oscura estaría haciendo el trabajo contrario, haciendo que la expansión espacial sea cada vez mayor.
En las últimas tres décadas, los científicos han obtenido algunas pistas importantes para responder las preguntas sobre el origen del Universo. Según la teoría del 'Big Bang' se ha elaborado un marco para explicar su origen, sin embargo, para pronosticar su destino la naturaleza de la energía oscura es clave.

Según Zhing y sus colegas, el futuro del universo depende de una característica clave de la energía oscura, que es la manera en la que varía su intensidad dependiendo de los cambios en su densidad. Esta relación se denomina en cosmología como 'w', y constituye un medio importante para la investigación de la dinámica de esta energía.

En particular, si la ecuación w <-1 se cumple en algún momento del futuro, la densidad de la energía oscura crecerá hasta el infinito en un tiempo finito, y su repulsión gravitacional destruirá todos los objetos en el universo. Este 'Big Rip' es el foco principal del nuevo trabajo.

Así, los autores especularon sobre una serie de posibles consecuencias antes de que el fin del mundo cósmico tenga lugar. Por ejemplo, en la peor situación la Vía Láctea desaparecería unos 33 millones de años antes del 'Big Rip'. Dos meses antes del fin del mundo, el Sistema Solar se desintegraría; cinco días antes, la Luna se separaría por completo de la Tierra; 28 minutos antes, el Sol sería destruido, y 16 minutos antes, la Tierra explotaría.

Sin embargo, debido a los astronómicos lapsos de tiempo que se necesitan para que esto ocurra, y partiendo de lo que ya se conoce sobre las propiedades dinámicas de la energía oscura, los investigadores afirman, con un tanto de humor, que todavía "hay un futuro muy largo por delante".