Descubierto el exoplaneta habitable más cercano, denominado: Wolf 1061c a 13.8 años luz.

lunes, 30 de noviembre de 2015

Los científicos planean observar las lunas del sistema solar exterior utilizando el telescopio espacial James Webb



Telescopio espacial James Webb























Telescopio Espacial James Webb en el espacio. Crédito de la imagen: Northrop Grumman.


El Telescopio Espacial James Webb de la NASA (JWST), el sucesor del Hubble, está programado para ser lanzado en 2018 para estudiar todas las fases de la historia cósmica, principalmente mediante la observación de los objetos más lejanos en el universo. El telescopio también será útil para la investigación de sistemas planetarios extrasolares, así como los planetas en nuestro Sistema Solar. Ahora, un equipo de investigadores dirigido por Laszlo Kestay, el director de Astrogeología Centro de Ciencias del Servicio Geológico de Estados Unidos, ha presentado su plan para utilizar las capacidades del telescopio para entender mejor nuestra vecindad planetaria, poniendo énfasis en las lunas del Sistema Solar exterior y su geología.

El equipo propone dos objetivos principales científicos para JWST cuando se trata de la observación de estas lunas. La primera tarea sería la de completar el estudio por infrarrojos de los satélites principales. El segundo objetivo es la geología y se describe como "cambios en la superficie de seguimiento de satélites activos." Los investigadores presentaron su propuesta en un artículo publicado en el arXiv.

"El telescopio espacial James Webb permitirá observaciones con una combinación espectral única, espacial y resolución temporal para el estudio de los satélites de planetas exteriores dentro de nuestro Sistema Solar. Destacamos la espectroscopia infrarroja de las lunas heladas y cambios temporales en los satélites geológicamente activos para la investigación científica ", escribieron los científicos.

JWST estará equipado con cuatro instrumentos científicos: la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam), el infrarrojo cercano Espectrógrafo (NIRSpec), el Instrumento de mitad de infrarrojos (MIRI) y el Fine Orientación Sensor / Infrarrojo Cercano Imager y slitless Espectrógrafo (FGS / NIRISS).

Estos instrumentos proporcionan una oportunidad única de obtener una alta resolución espectral del espectro infrarrojo de los satélites planetarios en las regiones de longitud de onda que no se pueden observar desde la Tierra. Los resultados del JWST podrían complementar las observaciones de las lunas del Sistema Solar exterior realizadas por las misiones Voyager y Cassini.

Los científicos esperan que la contribución científica clave del telescopio determinará las composiciones de los satélites  irregulares en planetas gaseosos gigantes. Señalan que incluso a muy baja resolución espacial, la espectroscopia del infrarrojo cercano es sensible a H2O y otros hielos, así como silicatos y de las características pistas espectrales de complejos orgánicos como las "tolinas" (moléculas heteropolímeros formadas por la irradiación ultravioleta solar de compuestos orgánicos simples, tales como metano o etano).

"JWST tiene la sensibilidad para proporcionar datos sobre la composición única de los satélites irregulares.

Los satélites irregulares son fuentes importantes de polvo en los sistemas de planetas gigantes. Las órbitas de polvo evolucionan bajo efectos de la presión de la radiación y las mareas solares. Al vincular los tamaños, densidades y albedos de las partículas de polvo a las composiciones superficiales del satélite fuente, JWST podría ofrecer nuevas perspectivas sobre el papel de estos satélites en la producción de partículas de polvo.

Las observaciones de la actividad geológica de las lunas exteriores del Sistema Solar, descrito por Kestay y sus colegas como el segundo objetivo principal para el JWST también podrían traer resultados notables a los científicos. El telescopio será capaz de detectar cambios en la superficie que son indicativos de las variaciones temporales en la composición y la temperatura.

Muchos de los satélites de planetas exteriores son notablemente activos. Por ejemplo, la luna de Júpiter Io, la luna más grande de Neptuno, Tritón, y Encelado, el satélite helado de Saturno, tienen erupciones activas. La reciente propuesta de penachos activos en Europa, en órbita  alrededor de Júpiter, es especialmente emocionante, ya que puede proporcionar muestras de un entorno habitable que es otra manera muy difícil de acceder.

Los científicos creen que la mejor luna de estas observaciones sería Io. Señalan que el JWST podría observar cambios superficiales significativos en este satélite donde la actividad volcánica es muy alta.

"Las observaciones cada seis meses que JWST puede hacer del sistema joviano es muy adecuado para el seguimiento de estos estudios y ver como evolucionan.

Están convencidos de que las observaciones JWST también podrían resolver otros problemas científicos relacionados con Io, tales como la temperatura de la erupción de sus lavas y la incertidumbre acerca de la composición y el estado de su manto interior. Esto podría ser crucial para nuestra comprensión de cómo las mareas funcionanen el sistema joviano.

Los investigadores concluyen que estos dos tipos de observaciones del JWST permitirán hacer mucha ciencia de las lunas del Sistema Solar exterior.


Presentan el telescopio como una herramienta importante para el estudio de los satélites planetarios, subrayando que el camino hacia la comprensión de los orígenes del universo es a través de las observaciones de nuestro Sistema Solar exterior. Por último, animan a la comunidad científica a escribir sobre esto para formular planes de observación más específicos.

Un agujero negro gigante

Agujero negro gigante























Crédito: Ilustración de M. Helfenbein, Yale University / OPAC



En julio del 2015, los investigadores anunciaron el descubrimiento de un agujero negro, que se muestra en la ilustración anterior, que creció mucho más rápidamente que su galaxia de origen.

El agujero negro fue descubierto originalmente usando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, y luego se detectó en el Sloan Digital Sky Survey y por XMM-Newton de la ESA y el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA.


Benny Trakhtenbrot, del Instituto de ETH Zurich para la Astronomía, y un equipo internacional de astrofísicos, realizó una observación de seguimiento de este agujero negro utilizando el telescopio de 10 metros Keck en Hawai y se sorprendieron por los resultados. Los datos, recogidos con un nuevo instrumento, revelaron un agujero negro gigante en una galaxia lejana, llamada CID-947. Este agujero negro es capaz de comerse hasta su propia galaxia.


jueves, 26 de noviembre de 2015

¿Cómo encontrar vida alienígena en exoplanetas lejanos?

Exoplaneta gigante y nublado





















La luz que brilla a través de la atmósfera de un exoplaneta nos puede dar una pista de si el planeta es compatible con la vida. Crédito: NASA, ESA, y G. Bacon (STScI)


¿Cómo encontrar vida en un planeta en alguna otra parte de nuestra galaxia? Un punto de partida útil es imaginar mirando de lejos en busca de signos de vida en la Tierra. Si los alienígenas usaran un telescopio como los que tenemos en la Tierra, probablemente sólo verían la Tierra y el sol fusionados en un solo punto amarillo pálido.

Si fueran capaces de separar la Tierra del Sol, verían un punto azul pálido. No habría manera para ellos de ver la superficie de la imagen de nuestro planeta y de ver la vida sobre ella.

Sin embargo, los alienígenas podrían utilizar la espectroscopia, tomando luz de la Tierra y su matriz de sus colores para ver sus componentes y averiguar los gases que componen nuestra atmósfera. Entre estos gases, puede ser que la esperanza de encontrar un "biomarcador", algo inusual e inesperado que sólo podría explicarse por la presencia de vida.
En la Tierra, el indicio más evidente de la presencia de la vida es la abundancia de oxígeno libre en la atmósfera. ¿Por qué el oxígeno? Debido a que es altamente reactivo y se combina fácilmente con otras moléculas en la superficie de la Tierra y en nuestros océanos. Sin el reabastecimiento constante que viene de la vida, el oxígeno libre en la atmósfera desaparecería en gran parte.



Biomarcadores


Pero la historia no es tan simple. La vida ha existido en la Tierra durante al menos 3500 millones de años. Durante gran parte de ese tiempo, sin embargo, los niveles de oxígeno eran mucho más bajos que los que se observan en la actualidad.
Y el oxígeno por sí solo no es suficiente para indicar la vida; hay muchos procesos no biológicos que pueden contribuir al oxígeno a la atmósfera de un planeta.
Por ejemplo, la luz ultravioleta puede producir abundante oxígeno en la atmósfera de un mundo cubierto de agua, aunque carezca de vida.
El resultado de esto es que un solo gas por si solo no es un biomarcador. En su lugar, tenemos que mirar la evidencia de un desequilibrio químico en la atmósfera de un planeta, algo que sólo se puede explicar con la presencia de la vida.

Aquí en la Tierra, tenemos uno: nuestra atmósfera no es sólo rica en oxígeno, también contiene trazas significativas de metano. Mientras el abundante oxígeno o metano fácilmente podrían explicarse en un planeta sin vida, también sabemos que el metano y el oxígeno reaccionan entre sí con fuerza y ​​rapidez.
Cuando los pones juntos, la reacción va a limpiar la atmósfera de la que sea menos común. Así que para mantener la cantidad de metano en la atmósfera rica en oxígeno, se necesita una enorme fuente de metano, reposición contra la influencia de agotamiento de oxígeno. La explicación más probable es que hay vida.



Observando atmósferas exoplanetarias


Si encontramos un exoplaneta suficientemente similar al nuestro, hay varias formas en las que podríamos estudiar su atmósfera para buscar biomarcadores.

Cuando un planeta pasa directamente entre nosotros y su estrella anfitriona, una pequeña fracción de la luz de la estrella pasará a través de la atmósfera del planeta en su camino hacia la Tierra. Si pudiéramos hacer un zoom lo suficiente, podríamos ver realmente la atmósfera del planeta como un anillo transparente que rodea la mancha oscura que marca el cuerpo del planeta.


La cantidad de luz de las estrellas que pasan a través de ese anillo nos da una indicación de la densidad y la composición de la atmósfera. Lo que obtenemos es un "espectro de transmisión", que es un espectro de absorción de la atmósfera planetaria, iluminada por la luz de fondo de la estrella.


Historia del Oxígeno



























La concentración de oxígeno en la atmósfera de la Tierra en los últimos mil millones de años. Como referencia, la línea roja punteada muestra la concentración actual del 21%. Crédito: Wikimedia



Nuestra tecnología ahora es capaz de recopilar y analizar estos espectros, por primera vez. Como resultado, nuestra interpretación permanece fuertemente limitada por nuestras capacidades telescópicas y nuestra comprensión creciente de las atmósferas planetarias.

A pesar de los desafíos actuales, la técnica se sigue desarrollando con gran éxito. En los últimos años, los astrónomos han descubierto una amplia variedad de diferentes especies químicas en la atmósfera de algunos de los más grandes y más extraños exoplanetas conocidos por el método del tránsito.

Eclipses

Otro enfoque consiste en la observación de un planeta en tránsito y su estrella a medida que orbitan entre sí. El objetivo aquí es recoger algunas observaciones cuando el planeta es visible (pero no en el tránsito), y otros cuando se está eclipsado por su estrella.

Con un poco de esfuerzo, los astrónomos pueden restar una observación de la otra, cancelando efectiva enormemente la luz de la estrella. Una vez que se quita la luz, lo que nos queda es el espectro lado diurno del planeta.



El futuro


Los astrónomos están constantemente desarrollando nuevas técnicas para recoger información sobre las atmósferas exoplanetarias. Uno que muestra un potencial especial, sobre todo para la búsqueda de planetas como el nuestro, es el uso de la luz polarizada.

La mayor parte de la luz que recibimos de los planetas se refleja, se origina con la estrella anfitriona. El proceso de reflexión trae consigo un beneficio sutil - los aumentos de luz reflejan un grado de polarización. Diferentes superficies producen diferentes niveles de polarización y la polarización podría ser la clave para encontrar los primeros océanos más allá del Sistema Solar.

Estos métodos están siendo severamente limitados por dos factores: la debilidad relativa de los exoplanetas, y su proximidad a su estrella anfitriona. La historia en curso de la ciencia de exoplanetas es, por tanto, muy centrada en la superación de estos desafíos observacionales.

Los avances en la tecnología en la próxima generación de telescopios pueden permitir que la luz de un planeta similar a la Tierra sea visto directamente. En ese punto, la tarea se vuelve (un poco) más fácil, en parte porque el planeta se puede observar por mucho más tiempo, en vez de sólo confiar en las observaciones del eclipse / tránsito.
Pero incluso entonces, la espectroscopia será el camino a seguir; los planetas seguirán siendo puntos azules apenas pálidos.



Lo que hemos visto hasta ahora


Exoplaneta en enana roja






















Muchos exoplanetas pueden no tener nada de atmósfera. Crédito: NASA / JPL-Caltech


Los exoplanetas que hemos descubierto hasta la fecha son muy inhóspitos para la vida tal como la conocemos. Ninguno de los planetas estudiados hasta ahora serían habitable incluso para los microorganismos extremófilos.

Los planetas cuyas atmósferas hemos estudiado son principalmente "Júpiteres calientes", planetas gigantes orbitando peligrosamente cerca de sus estrellas. Orbitan con periodos de unos pocos días, tránsitos cortos y eclipses con cada órbita.
Debido a la enorme cantidad de energía que reciben de sus estrellas, muchos de estos "Júpiteres calientes" son enormes, mucho más allá de la escala del planeta más grande de nuestro Sistema Solar. Por ese tamaño, su calor y su velocidad, los hacen los blancos más fáciles para nuestras observaciones.

Pero a medida que nuestra tecnología ha mejorado, ha sido posible observar, a través de arduo esfuerzo, algunos planetas más pequeños, conocidos como "súper-Tierras".


Atmósferas de planetas distantes ...



El Júpiter caliente HD189733 tiene una de las atmósferas planetarias mejor entendida más allá del Sistema Solar.

Observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble, en 2013, sugieren un mundo azul oscuro, con una espesa atmósfera de vapor de silicato. Otros estudios han demostrado que su atmósfera contiene cantidades significativas de vapor de agua y dióxido de carbono.

En general, parece ser un gigante de gas rico en hidrógeno como Júpiter, aunque sobrecalentado, con temperaturas por encima de las nubes superiores a 1.000 grados. Por debajo de las nubes se encuentra una capa de polvo generalizada, con compuestos de silicatos y sal metálica.


Los jóvenes planetas gigantes en el sistema HR8799 parecen ser ricos en hidrógeno pero con complejas atmósferas, con compuestos tales como metano, monóxido de carbono y agua. Son versiones probablemente más grandes, más pequeños y más calientes de nuestros planetas gigantes - con sus propios matices únicos.


efecto poralización














Al usar un filtro polarizador, podemos bloquear la luz con cierta polarización. Es así como las gafas de Sol polarizadas cortan el resplandor de los reflejos y el océano en un día soleado. Crédito: Wikimedia, CC BY-SA


Para la super-Tierra GJ1214b la lección es que tener cuidado con sacar conclusiones. Sugerencias tempranas dicen que podría ser un "mundo del agua" o tener una atmósfera de hidrógeno sin nubes que ya hayan sido sustituidas por una neblina de compuestos de hidrocarburos (como en Titán), o granos de sal de potasio o sulfuro de cinc.

Si bien la búsqueda de planetas similares a la Tierra continúa utilizando telescopios terrestres y espaciales, los científicos exoplanetarios están esperando ansiosamente el lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb JWST.


Ese inmenso telescopio, programado para ser lanzado en torno a octubre 2018, podría marcar el verdadero comienzo de la búsqueda emocionante de biomarcadores atmosféricos lejanos y vida exoplanetaria.

4 exoplanetas en HR 8799





































Una imagen directa de los cuatro planetas conocidos en orbitar la estrella HR 8799. Crédito: Ben Zuckerman


martes, 24 de noviembre de 2015

En 40 millones de años, Marte puede tener un anillo (y una luna menos)

Anillo en Marte

Nada dura para siempre - especialmente Fobos, una de las dos pequeñas lunas que orbitan Marte. La pequeña luna está cada vez más cerca al planeta rojo en su camino hacia una colisión inevitable. Pero un nuevo estudio sugiere que los restos de Fobos tendrán una segunda vida como un anillo alrededor del planeta rocoso.

En nuestro sistema solar, los únicos planetas con anillos son los gigantes gaseosos - Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. El estudio, publicado el lunes en la revista Nature Geoscience, sugiere que esto no siempre fue así. Sin embargo, los autores del estudio dicen que esto es probablemente la última vez que un planeta rocoso tendrá la oportunidad de lucir un anillo.
Una luna - o pequeña luna - en órbita alrededor de un planeta tiene tres posibles destinos. Si está a la distancia correcta de su planeta, permanecerá en órbita indefinidamente. Si está más allá de ese punto de equilibrio, poco a poco se aleja. (Esta es la situación con la luna; ya que tira gradualmente lejos de la Tierra, su órbita está creciendo en alrededor de 1,5 pulgadas por año.) Y si una luna está demasiado cerca, su órbita seguirá reduciéndose hasta que haya ninguna distancia con su planeta.

Ese será el destino final de Fobos, que según los astrónomos saben desde hace décadas. Pero Benjamín y Negro Tushar Mittal, los científicos planetarios de la Universidad de California, Berkeley, querían obtener una imagen más clara de como se vería este fin.
Mucho depende de la composición de Fobos. Para averiguarlo, Negro y Mittal compararon los datos espectrales de la pequeña luna con los datos de otros objetos rocosos. Lo más cercano que encontraron fue con una clase de meteoritos conocidos como condritas carbonáceas CM - especialmente aquellos que cayeron sobre congelado lago Tagish de Canadá en enero de 2000.

Tales objetos no son especialmente fuertes, según los autores del estudio escribieron. Fobos tiene la debilidad adicional de tener una baja densidad, lo que sugiere que es muy poroso, anotaron.
Fobos también tuvo la desgracia de ser castigado por un gran objeto que dejó un cráter de aproximadamente 6 millas de ancho, que cubre casi la mitad del diámetro de la pequeña luna. Ese impacto socavó la integridad de la luna aún más.

Para determinar la "resistencia del macizo rocoso" de Fobos, Negro y Mittal utilizaron un modelo empleado por los ingenieros que trabajan en proyectos de construcción subterráneas masivas en la Tierra. Este modelo sugiere que las tensiones de marea ejercidas por Marte se separan las partes más débiles de Fobos dentro de 20 millones a 40 millones de años, cuando la pequeña luna estará cerca de 3.400 millas de distancia de la superficie del planeta.

Estos fragmentos de Fobos formarán un anillo con una densidad similar a algunos de los anillos alrededor de Saturno. El anillo de Marte tendrá una duración de al menos 1 millón de años - y tal vez para siempre y hasta 100 millones de años, según el estudio.
El resto de Fobos probablemente se mantendrá intacto, hasta que llegue a la superficie de Marte. Pero no va a ser un impacto directo; en cambio, los restos de la pequeña luna golpearán en un ángulo oblicuo, saltando a lo largo de la superficie como una piedra lisa en un lago en calma.
Probablemente esto ha sucedido antes - los científicos creen que un grupo de cráteres elípticos en la superficie marciana fueron causadas por una pequeña luna que se deslizó a su desaparición. (Si esto llegara a suceder en la Tierra, que tiene una mayor masa, produciría un choque tan grande como el que acabó con los dinosaurios, señalaron los investigadores.)

Por supuesto, ni Negro ni Mittal estarán aquí dentro de 40 millones de años para averiguar si sus predicciones son correctas. Pero cualquiera de las tres propuestos misiones de la NASA - PADME, Pandora o MERLIN - proporcionarían más datos para perfeccionar sus cálculos.
Suponiendo que tienen razón, una consecuencia es que solía haber más lunas en órbitas cercanas alrededor de sus planetas en el pasado. Lunas que eran más grandes que Fobos se habrían descompuesto para formar anillos o se estrellaron contra sus planetas.

Fobos es el único superviviente de que aquella época y ofrece así el último atisbo posible de los acontecimientos que llevaron a la formación y la historia de nuestro Sistema Solar.

lunes, 23 de noviembre de 2015

La Tierra podría tener pelos de materia oscura

Filamentos de materia oscura en la Tierra

































Esta ilustración muestra la Tierra rodeada de filamentos teóricos de la materia oscura llamada "pelos". Crédito: NASA / JPL-Caltech






El sistema solar podría tener mucha más materia oscura de lo que pensábamos. Un nuevo estudio de la publicación de esta semana en la revista Astrophysical Journal por Gary Prézeau del Laboratorio de Propulsión Jet de la NASA, en Pasadena, California, propone la existencia de largos filamentos de materia oscura, o "pelos".


La materia oscura es una sustancia invisible, misteriosa que constituye alrededor del 27 por ciento de toda la materia y energía en el universo. La materia ordinaria, que representa todo lo que podemos ver a nuestro alrededor, es sólo el 5 por ciento del universo. El resto es energía oscura, un extraño fenómeno asociado con la aceleración de nuestro universo en expansión.

Ni la materia oscura ni la energía oscura jamás se han detectado directamente, aunque muchos experimentos están tratando de desbloquear los misterios de la materia oscura, ya sea desde las profundidades bajo tierra o en el espacio.

Sobre la base de muchas observaciones de su atracción gravitacional en la acción, los científicos están seguros de que la materia oscura existe, y han medido la cantidad de la misma que hay en el universo con una precisión de más del uno por ciento. La teoría más aceptada es que la materia oscura es "fría", lo que significa que no se mueve mucho, y es "oscura" en la medida en que no produce o no interactúa con la luz.
Las galaxias, que contienen estrellas hechas de materia ordinaria, se forman debido a las fluctuaciones en la densidad de la materia oscura. La gravedad actúa como el pegamento que mantiene tanto la materia ordinaria y oscura juntas en galaxias.

Según los cálculos realizados en la década de 1990 y las simulaciones realizadas en la última década, las formas de materia oscura "corrientes de grano fino" de partículas que se mueven a la misma velocidad orbitan galaxias como la nuestra.


Una corriente de materia oscura puede ser mucho más grande que el propio sistema solar, y hay muchas corrientes diferentes que cruzan nuestro vecindario galáctico.


Materia oscura alrededor de la Tierra




























La representación de este artista se acerca en lo que se le denomina "pelos" oscuros y pueden parecer alrededor de la Tierra. Crédito: NASA / JPL-Caltech





Se han comparado la formación de corrientes de grano fino de la materia oscura a la mezcla de chocolate y helado de vainilla. Agitando una cucharada de cada una un par de veces se obtiene un patrón mixto, pero todavía se pueden ver los colores individuales.
"Cuando la gravedad interactúa con la materia oscura fría de gas durante la formación de galaxias, todas las partículas dentro de una corriente continúan viajando a la misma velocidad.

Pero, ¿qué sucede cuando una de estas corrientes se aproxima a un planeta como la Tierra?

Según los análisis se ha concluído que cuando una corriente de materia oscura pasa a través de un planeta, las partículas de la corriente se centran en un filamento ultra-denso, o "pelo" de la materia oscura. De hecho, debe haber muchos de esos pelos que brotan de la tierra.
Una corriente de materia ordinaria no podría pasar por la Tierra y por el otro lado. Pero desde el punto de vista de la materia oscura, la Tierra no es un obstáculo. De acuerdo con las simulaciones, la gravedad de la Tierra se centraría y doblaría la corriente de partículas de materia oscura en un estrecho, pelo denso.


Los pelos que salen de ambos planetas tienen "raíces", la concentración más densa de partículas de materia oscura en el pelo, y "puntas", donde termina el cabello. Cuando las partículas de un flujo de materia oscura atraviesan el núcleo de la Tierra, se centran en la "raíz" de un cabello, donde la densidad de las partículas es de aproximadamente mil millones de veces más que el promedio. La raíz de un cabello debe ser alrededor de 1 millón de kilómetros de distancia de la superficie, o el doble de lejos como la Luna.


Júpiter y materia oscura































La raíz de un cabello de materia oscura producida a partir de partículas que  atraviesan el núcleo de Júpiter sería de alrededor de 1 billón de veces más  densa que el promedio.Credit: NASA / JPL-Caltech




Si pudiéramos determinar la ubicación de la raíz de estos pelos, podríamos potencialmente enviar una sonda allí y conseguir muchos datos sobre la materia oscura.


Una corriente que pasa por el núcleo de Júpiter produciría raíces aún más densas: casi 1 billón de veces más denso que el flujo original, de acuerdo con las simulaciones.

La materia oscura ha eludido todos los intentos de detección directa por más de 30 años. Las raíces de los pelos de materia oscura serían un lugar atractivo a la vista, teniendo en cuenta lo denso que se cree que son", dijo Charles Lawrence, jefe científico de la astronomía del JPL, la física y Dirección de Tecnología.

Otro hallazgo interesante de estas simulaciones por ordenador es que los cambios en la densidad se encuentran dentro de nuestro planeta - desde el núcleo interno, al núcleo externo, al manto de la corteza - se reflejarían en los pelos. Los pelos tendrían "torceduras" en ellos ya que corresponden a las transiciones entre las diferentes capas de la Tierra.
Teóricamente, si fuera posible obtener esta información, los científicos podrían utilizar pelos de la materia oscura fría para trazar las capas de cualquier cuerpo planetario, e incluso inferir las profundidades de los océanos en las lunas heladas.
Se necesitan más estudios para apoyar estos resultados y desbloquear los misterios de la naturaleza de la materia oscura.



Las tasas de formación estelar de las galaxias

Nebulosa del Águila

Regiones de formación estelar en la Nebulosa del Águila



Nuestra galaxia, la Vía Láctea produce un promedio de unas pocas nuevas estrellas cada año en todo el sistema. Jóvenes estrellas masivas emiten grandes cantidades de radiación ultravioleta que calienta el polvo local y así aparece la estrella en proceso de formación en los resultados de la emisión infrarroja. El satélite IRAS, lanzado por la NASA en 1983 para una misión de diez meses, descubrió que algunas galaxias en el universo son ultra-luminosas, que irradian incluso un millar de veces más luz, la mayoría en el infrarrojo, al igual que la Vía Láctea .

Los astrónomos hoy atribuyen el origen de esa intensa luminosidad a las explosiones masivas de formación de estrellas, las versiones ampliadas hasta simples (llamadas la relación Schmidt) de los procesos en la Vía Láctea. Los colores y otras características morfológicas de las galaxias ultra luminosas son generalmente consistentes con esta interpretación. Si esto es verdad, estas galaxias están formando estrellas con sorprendentemente altas eficiencias y tal vez en formas inusuales. Por lo tanto, los astrónomos refinando sus modelos están investigando la medida en que las tasas de formación estelar legítimamente se pueden derivar de una relación de escala simple, así como la medida en que otros procesos como los agujeros negros de acreación en el núcleo podrían complementar la radiación de formación de estrellas.

Los astrónomos del CfA Sarah Willis, Andrés Guzmán, Howard Smith, y Juan Rafael Martínez-Galarza y sus colegas decidieron investigar estas cuestiones mediante el examen de la actividad de formación de estrellas en seis regiones de formación estelar actual, masiva en nuestra Vía Láctea. Estas nubes moleculares se cree que son pequeños prototipos de las poderosas regiones de formación estelar activa en las galaxias luminosas, sino porque las nubes están mucho más cerca de nosotros, es posible contar directamente el número de nuevas estrellas en ellas, en lugar de inferir sus números a partir de una luminosidad como con la relación extrapolación Schmidt.

Usando las imágenes infrarrojas del telescopio espacial Spitzer, complementado con observaciones terrestres, el equipo identificó 2871 estrellas recién formadas en estas regiones; A continuación, rastrearon las tasas de producción estelares en diferentes zonas a través de las fuentes, utilizando la extinción visual como una medida de la cantidad de polvo y gas presente. Sus resultados fueron más o menos consistentes con una relación Schmidt convencional, pero los astrónomos encontraron desviaciones significativas entre las regiones, con lugares más espectaculares que producen estrellas mil veces más eficientes que las regiones menos activas (pero aún forman estrellas).

Los científicos concluyen que, al menos a escala local, no hay ninguna relación universal entre la densidad del gas molecular y la formación de estrellas.

sábado, 21 de noviembre de 2015

Vistas diurnas de Plutón y de Caronte en rotación

Plutón girando

Capturas en julio de 2015, las cámaras de la nave espacial New Horizons de la NASA capturó Plutón girando en el transcurso de un "día Plutón." Las mejores imágenes disponibles de cada lado de Plutón tomadas durante la aproximación se han combinado para crear esta vista de una rotación completa. Crédito: NASA / JHUAPL / SwRI.



Un día en Plutón es de 6,4 días terrestres (6 días 9 horas y 36 minutos). Eso es un día muy largo, frío y bastante oscuro. Pero esta nueva imagen difundida por el equipo de la nave espacial New Horizons nos da una mejor idea de lo que un día en Plutón podría ser. Este montaje de imágenes muestra Plutón girando en el transcurso de un día completo de Plutón.

Es interesante notar que la luna de Plutón, Caronte está en anclaje mareal alrededor de Plutón, por lo que esto significa que Caronte tiene 6,4 días terrestres en órbita alrededor de Plutón - la misma cantidad de tiempo como un día en Plutón. Si estuviera de pie en Plutón, Caronte siempre estaría en el mismo lugar en el cielo, o no sería capaz de verlo en absoluto. Y viceversa si estuviera en Caronte.


New Horizons también capturó una rotación de día completo para Caronte, que se puede ver a continuación.


Caronte en rotación

En la aproximación al sistema de Plutón en julio de 2015, las cámaras de la nave espacial New Horizons de la NASA capturó imágenes de la más grande de las cinco lunas de Plutón, Caronte, girando en el transcurso de un día completo. Las mejores imágenes disponibles en la actualidad de cada lado de Caronte tomada durante la aproximación se han combinado para crear esta vista de una rotación completa de la luna. Crédito: NASA / JHUAPL / SwRI



Las imágenes fueron tomadas por el reconocimiento de imágenes de Largo Alcance (LORRI) y el Ralph / multiespectrales cámara de imagen visible como New Horizons enfocada hacia el sistema de Plutón, y en las diversas imágenes de la distancia entre New Horizons y Plutón se redujo de 8.000.000 kilómetros el 7 de julio a unos 645.000 kilómetros el 13 de julio de 2015.

El equipo científico ha explicado que en el montaje de Plutón, las imágenes más distantes están en la posición de las 12 a 3, y por lo que estos son los mejores puntos de vista que tenemos de los peculiares cráteres de impacto en la parte más alejada. El lado de New Horizons vio en más detalle - lo que el equipo de la misión llama el "encuentro hemisferio" - está en la posición seis. La característica más frecuente se encuentra la zona en forma de corazón "Tombaugh Regio" que nos hizo todos amáramos a Plutón aún más.

La extraña forma de Plutón a las 12 y la 1 de la tarde indican imágenes de posición no son masas y deformidades, sólo los artefactos de la forma en que las imágenes se combinaron para crear estos compuestos.

Para el montaje de Caronte, las imágenes en la posición nueve fueron tomadas a la mayor distancia, con algunas de las características de la superficie visibles, tales como las tierras altas de cráteres, cañones, o rodantes llanuras de la región informalmente llamada Vulcan Planum. La cara que New Horizons vio en más detalle, durante la máxima aproximación el 14 de julio de 2015 se encuentra en la posición de las 12 en punto.


A modo de comparación, a continuación esta es una vista en el tiempo de la danza orbital de Plutón-Caronte, que fue tomada por New Horizons en enero de 2015. Plutón y Caronte se observaron durante toda una rotación de cada cuerpo, los mismos 6 días 9 horas y 36 minutos.

viernes, 20 de noviembre de 2015

¿Necesitamos la Luna para vivir?

Luna desde el Apolo 11


Los astrónomos odian la Luna porque arruina perfectamente una buena noche de observación. ¿Pero es posible que necesitemos la Luna para nuestra propia existencia?

Por lo que sabemos, la Tierra es el único lugar en el universo donde apareció la vida. Esto hace que el misterio de nuestra existencia sea aún más desconcertante. ¿Cuáles fueron todos los factores necesarios para que surgieran las primeras formas de vida en nuestro planeta, y fomentar la evolución de las formas de vida inteligentes, más complejas?

Necesitábamos un tranquilo y estable Sol, tierra firme, agradables temperaturas, los productos químicos adecuados y agua líquida. Posiblemente las bebidas servidas en las piñas con pequeñas sombrillas. Pero ¿qué pasa con la Luna? ¿Es la Luna necesaria para la vida de alguna manera?

Según nuestros conocimientos, nuestra Luna se formó cuando un objeto del tamaño de Marte se estrelló contra la Tierra hace unos 4,5 mil millones de años. De esta enorme colisión salió una nube de escombros que se unió a la Luna que conocemos y amamos hoy.

En aquel entonces, la Luna estaba mucho más cerca de la Tierra que en la actualidad, tan sólo 20-30.000 kilometros. Una fracción de su distancia actual. Si usted hubiera permanecido en la superficie de la Tierra, la Luna se habría visto de 10 a 20 veces más grande que lo vemos hoy.

Pero nadie lo hizo, porque la Tierra era una bola fundida de magma al rojo vivo con lava hasta la médula. La vida surgió hace 3,8 mil millones de años, más o menos al día siguiente que la Tierra se había enfriado hasta el punto de que era posible la vida.

Los científicos creen que se formó en los océanos, donde hubo temperaturas adecuadas y abundante agua como disolvente para los productos químicos de la vida para la mezcla.

Cuando la Luna estaba más cerca, el poder de su gravedad para sacar el agua de la Tierra era mucho más fuerte. Pero, ¿qué impacto ha tenido esta gravedad en nuestro mundo y su vida? ¿Necesitamos la Luna para que todo eso suceda?

Resulta que debemos nuestra existencia a ella porque su fuerza de la gravedad podría haber puesto nuestras placas tectónicas en movimiento. Sin la tectónica de placas, nuestro planeta podría ser más como Venus, tostado y muerto.


Tectónica de placas

Mapa de la Tierra mostrando las líneas de falla (azul) y zonas de actividad volcánica (rojo). Crédito: zmescience.com



Eleva el nivel de los océanos del mundo hacia el ecuador. Sin esta gravedad, los océanos nopodrían redistribuirse, elevarían los niveles en los polos. También se ha reducido la rotación de la Tierra sobre su eje. Poco después de su formación, la Tierra giraba sobre su eje cada 6 horas. Sin esa luna que nos detenga, tendríamos tiempo mucho más severo


Se estabilizó la rotación de la Tierra sobre su eje. Es posible que la Tierra podría haber girado sobre su eje en una base regular, provocando una redistribución completa del agua de la Tierra. Los astrónomos piensan que esto sucedió en Marte, porque nunca tuvo una gran Luna para estabilizarlo.

Pero el impacto más grande que la Luna tiene en la vida es a través de las mareas. Ese movimiento regular del agua que expone la tierra a la orilla del océano, y luego la cubre de nuevo sólo unas horas más tarde. Esto podría haber provocado que la vida se adaptara y pasara de los océanos a la tierra.

Uno de los efectos más sutiles de la Luna es lo que ha hecho a la vida misma. Los animales nocturnos se comportan de manera diferente dependiendo de donde la Luna esté en el cielo durante su ciclo de 29,5 días. Cuando la Luna está llena y brillante, peces presas permanecen ocultos en el arrecife, cuando serían más visibles.

Sorprendentemente, los leones son menos propensos a cazar durante la Luna llena, y los investigadores han encontrado que los ataques de leones en los seres humanos pasan 10 días después de la Luna llena, y muchos murciélagos serán menos activos durante la Luna llena.

Con tantas especies de la Tierra afectadas por la Luna, es razonable pensar que habría habido una dirección evolutiva diferente para la vida en la Tierra a lo largo de los eones, y los humanos nunca podrían haber evolucionado.

Parece que la Luna es importante después de todo. Importante en la geología de la Tierra, e importante para la evolución de la vida misma.


Si es usted uno de los cazadores de planetas extrasolares en la búsqueda de nuevos mundos para determinar su viabilidad para la vida, puede ser que desee centrarse primero en los mundos con lunas.

jueves, 19 de noviembre de 2015

Una fría estrella enana roja con un gran campo magnético

Enana roja con campo magnético

Impresión artística de la enana roja TVLM 513-46546. Observaciones de ALMA sugieren que tiene un campo magnético increíblemente poderoso, potencialmente asociado con una serie de erupciones solares. Crédito: NRAO / AUI / NSF; Dana Berry / SkyWorks



Los astrónomos que usan el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) han descubierto que una enana roja y fría está generando un campo magnético sorprendentemente poderoso, que rivaliza con las regiones magnéticas más intensas de nuestro propio Sol.


El campo magnético extraordinario de la estrella está potencialmente asociado con un aluvión constante de erupciones solares. Al igual que con nuestro Sol, estas llamaradas podrían trazar líneas de campo magnético con tanta fuerza que actúan como aceleradores de partículas cósmicas. La trayectoria que siguen los electrones provoca que se emitan señales de radio que puede detectar el telescopio ALMA.
Las intensas llamaradas son observadas por astrónomos que piensan que si hubiera planetas estarían llovidos por partículas cargadas de intensa radiación y no tendríamos ningún comunicaciones por satélite. De hecho, puede ser muy difícil que la vida evolucione en absoluto en un entorno tan tormentoso.

El equipo utilizó ALMA para estudiar la conocidas enana roja TVLM 513-46546, de tipo espectral M9.0V y se encuentra a unos 35 años luz de la Tierra en la constelación del Boyero.

La estrella es sólo un 10 por ciento de la masa del Sol y es tan pequeña y fría que está justo en la línea divisoria entre estrellas (que fusionan hidrógeno) y las enanas marrones (que no lo hacen). Una de las cosas que hacen de esta pequeña estrella tan curiosa es que gira rápidamente, completando una rotación completa cada dos horas. Nuestro Sol tarda unos 25 días en girar una vez en su ecuador.

Esta estrella tiene un campo magnético que rivaliza con las regiones magnéticas más extremas del Sol y es varios cientos de veces más fuerte que el campo magnético promedio del Sol.
Esto desconcertó a los astrónomos debido a que los procesos físicos que generan el campo magnético del Sol no deben operar en una pequeña estrella de este tipo.

"Esta estrella es una bestia muy diferente a nuestro Sol, magnéticamente hablando", afirma CfA astrónomo y coautor del Edo Berger.
Cuando los investigadores examinaron la estrella con ALMA detectaron una emisión particular de alta frecuencia (95 GHz o una longitud de onda de alrededor de 3 milímetros). Tal una señal de radio se produce mediante un proceso conocido como emisión de sincrotrón, en el cual los electrones pasan alrededor de potentes líneas de campo magnético: a más potencia del campo magnético, mayor será la frecuencia.

Esta es la primera vez que se ven emisiones a frecuencias tan altas de una estrella enana roja. También es la primera vez que en una estrella se ha detectado en longitudes de onda milimétricas. Es la apertura de una nueva vía de estudio con ALMA.

Nuestro Sol genera una emisión similar de llamaradas solares, pero sólo de manera intermitente. Lo que es más, la emisión de esta estrella es 10.000 veces más brillante que la que produce nuestro propio Sol, a pesar de que tiene menos de una décima parte de la masa del Sol. El hecho de que ALMA detecta esta emisión en una breve observación de 4 horas sugiere que la enana roja está continuamente activa.

Esto tiene implicaciones importantes para la búsqueda de planetas habitables fuera del sistema solar. Las enanas rojas son el tipo más común de estrellas en nuestra galaxia, lo que las convierte en objetivos prometedores para la búsqueda de planetas. Pero debido a que una enana roja es tan fría, un planeta tendría que orbitar muy cerca de la estrella para que fuera lo suficientemente caliente para que existiera agua líquida en su superficie. Esa proximidad pondría el planeta justo en el centro de la diana para la radiación que podría despojar su atmósfera o destruir las moléculas complejas en su superficie, según especulan los astrónomos.


Los astrónomos estudiarán estrellas similares en el futuro para determinar si ésta es un bicho raro o un ejemplo de toda una clase de estrellas de tormentosas.