Eliminando el centelleo del cielo nocturno

Un avance en la óptica adaptativa permite a los astrónomos obtener imágenes de la calidad del telescopio espacial sobre un amplio campo de visión, pero aquí en la Tierra.

Crédito: M. Hart

Si usted es como la mayoría de la gente, es probable que disfrute del titilar de las estrellas que cubren el cielo en una noche clara de verano. Pero, si usted es un astrónomo, es probable que le resulte muy molesto.

Un equipo de astrónomos de la Universidad de Arizona, liderado por Michael Hart, ha desarrollado una técnica que le permite eliminar el centelleo en un amplio campo de visión, lo que permite a los telescopios basados en la superficie de la Tierra obtener imágenes tan nítidas como las tomadas por el telescopio espacial Hubble y mucho más rápidamente.

La técnica llamada óptica adaptativa láser, se describe en la edición del 5 de agosto de 2010 de la revista Nature.

La turbulencia atmosférica desdibuja la luz de los objetos celestes en el momento en que llega al espejo de un telescopio terrestre. La mayor parte de la distorsión ocurre a menos de dos kilómetros y medio del suelo, donde el calor que va en aumento hacia la superficie alborota el aire.

Se puede pensar la óptica adaptativa láser como los auriculares con cancelación de ruido, sólo que para las ondas de luz en lugar de las ondas de sonido. Un haz de rayos láser y un espejo flexible en la óptica del telescopio forman el corazón del sistema.

Desde su observatorio en el Monte Hopkins, al sur de Tucson, Arizona, Hart y su grupo apuntan un haz de rayos láser verde en el cielo nocturno. Algo de la luz del láser rebota en las moléculas de oxígeno y nitrógeno en  lo alto de la atmósfera, creando cinco estrellas artificiales esparcidas en el campo de visión.

“Observamos lo que les hace la turbulencia atmosférica”, explica Hart, profesor de astronomía en el Observatorio Steward y en el departamento de astronomía de la  Universidad de Arizona. “La luz que se refleja nos dice lo que se necesita saber acerca de la turbulencia”.

Los datos de la turbulencia se incorporan después en una computadora que controla el espejo adaptativo, cuya parte posterior está tachonada de los llamados actuadores, pequeñas agujas magnéticas rodeadas de bobinas.

Cuando la computadora envía corrientes eléctricas a través de las bobinas, mueve los actuadores, algo no muy diferente de como un parlante traduce las señales eléctricas de un amplificador en movimientos de la membrana de sonido. El espejo adaptativo de Hart tiene 336 actuadores pegados en su espalda que hacen que el espejo se deforme lo suficiente como para anular el parpadeo causado por la atmósfera. Los movimientos correctivos son tan pequeños que el ojo humano no los puede ver y ocurren mil veces por segundo.

La diferencia entre un telescopio con óptica adaptativa y uno sin ella es similar a una cámara con estabilizador de imagen comparada con otra sin estabilización.

Según Hart, los astrónomos e ingenieros han realizado avances considerables sobre la óptica adaptativa, en los últimos 15 a 20 años, pero, hasta ahora, la tecnología sufría una limitación fundamental: el borrón atmosférico sólo puede ser eliminado a lo largo de una línea de visión muy estrecha.

“Es como ser capaz de ver con mucha agudeza a través de un agujero, mientras que el resto del campo de visión se parece a un vidrio esmerilado”, dijo Hart. “Nuestra técnica hace que el agujero sea más grande”.

Las leyes de la física imponen un equilibrio entre campo de visión y resolución. El grupo de Hart sacrifica parte de la muy alta resolución para obtener un campo visual más grande, pero para muchos esfuerzos científicos esta solución de compromiso  bien vale la pena, dijo.

Uno de esos esfuerzos es el estudio de galaxias muy antiguas que se formaron hace unos 10 mil millones de años, cuando el Universo tenía menos de un cuarto de su edad actual. Conocidas por los astrónomos como galaxias de alto corrimiento al rojo, estos objetos están a miles de millones de años luz de distancia.

“Para comprender la evolución de esas galaxias antiguas, tenemos que observar miles de ellas y estudiar sus características espectrales y composición química”, dijo Hart, “y obtener un espectro de una galaxia de alto desplazamiento al rojo lleva mucho tiempo porque son muy débiles”.

“Con nuestra nueva técnica de óptica adaptativa, se pueden ahora observar docenas a la vez. Muestrear miles de espectros de galaxias se torna factible”.

Los cúmulos de estrellas supermasivas son otro ejemplo.

“En esos cúmulos, las estrellas están naciendo mientras estamos conversando y es ahí donde tenemos que apuntar nuestros telescopios para aprender sobre los procesos que impulsan la formación de estrellas”.

“Todavía hay mucho que continúa siendo un misterio”, añadió Hart, “sobre todo porque estos cúmulos se extienden sobre varios campos de visión y están repletos de estrellas que parecen estar una dentro de la otra a menos que se pueda obtener una imagen súper-aguda”.

Pero para que los astrónomos puedan empezar a analizar espectros de luz de las estrellas en el cúmulo, como primera medida tienen que separarlas.

“Se necesita saber  cuáles de las estrellas son, en realidad, parte del cúmulo y cuáles están ahí sólo por compartir su línea visual”, explica Hart. “Para hacer eso, es necesario comparar imágenes tomadas con alrededor de un año de diferencia. Si usted encuentra que las estrellas, en el ínterin, se han movido, significa que no están unidas gravitacionalmente al cúmulo. Es mucho más fácil señalar la posición de una estrella si se tiene una imagen aguda que una borrosa”.

Con el nuevo sistema de óptica adaptativa, cúmulos de estrellas completos pueden ser examinados en una sola observación, escriben los autores en su artículo.

El grupo de Hart espera que su técnica se aplique en los grandes telescopios como el Telescopio Gigante Magallanes, que está siendo desarrollado por astrónomos de la Universidad de Arizona y de otros lugares.

“Todavía no hemos alcanzado el límite de nuestro sistema de óptica adaptativa”, dijo Hart. “Ahora podemos cancelar la turbulencia atmosférica en un campo de dos minutos de arco, que es aproximadamente el diámetro de una quinceava parte de la Luna llena”.

A distancias cósmicas del espacio profundo hay una gran cantidad de cúmulos de estrellas y un montón de galaxias de alto corrimiento al rojo.

Los coautores del artículo, junto a Hart, son: Mark Milton, Christoph Baranec (ahora en Observatorios Ópticos del Caltech, en Pasadena, California), Keith Powell, Thomas Stalcup (Observatorio Keck, Hawai), Don McCarthy, Kulesa Craig y Eduardo Bendek.

Más información en:
http://uanews.org/

Vía: El Mensajero de los Astros

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Resultados tormenta solar del 4 de agosto 2010

Ji Haisheng, experto en física solar e investigador de esta disciplina del Observatorio del Monte Púrpura de la Academia de Ciencias de China, anunció ante la prensa que la red de monitoreo compartido del mundo reporta que la tormenta solar llegó a la Tierra el 4 de agosto 2010. La intensidad de la precipitacion de partículas solares fue relativamente débil, y éstas no chocaron frontalmente con la Tierra, por lo que provocaron tan solo una pequeña erupción magnética sin afectar la vida humana. La tormenta solar de 2003 sí afectó las comunicaciones radiales de la Tierra. Ji sostuvo que la intensidad de la presente tormenta solar fue mucho menor que la de 2003.

Los tres grupos de manchas solares permanecen en calma.

Wu Qindi, investigadora adjunta del mismo observatorio, manifestó ante la prensa que en el monitoreo se pueden ver tres grupos de manchas solares que permanecen en calma relativa, sin posibilidad de que provoquen el estallido de una tormenta violenta. Desde luego, no se puede observar el otro lado del sol, y por ello no es posible saber si existen o no grupos de máculas relativamente activas, pero por el momento, la presente tormenta no tiene intensidad de consideración.

No hubo gran aumento de los rayos ultravioletas.

Wang Sichao, investigador del mismo observatorio, señaló que la atmósfera de la Tierra, sobre todo la capa de ozono, pudo asimilar la mayoría de los rayos ultravioletas del sol. Los rayos ultravioletas no presentaron aumento considerable, dijo. En cuanto a si la tormenta solar pudo afectar la actitud de los seres humanos o causar accidentes de tráfico, Wang sostuvo que estas preocupaciones carecen de fundamento científico.

No afecto el sistema eléctrico y las comunicaciones.

El doctor Song Qiwu, experto del mismo observatorio, señaló que el 1 de agosto se registraron fenómenos de proyecciones de materiales hacia el Nordeste en la superficie del sol. Pero las experiencias pasadas demuestran que el lanzamiento fue de pequeña escala, pasando por el lado de la Tierra, la cual no provoco grandes erupciones en la capa magnética de la Tierra. Por ello no hubo interrupciones del sistema eléctrico y de las comunicaciones a escala global.

El apogeo de la actividad solar se repite cada 11 años.

Las investigaciones de los astrónomos indican que la actividad solar tiene sus reglas. Su apogeo se repite cada 11 años. El último apogeo tuvo lugar en 2000-2001, y el próximo puede llegar en 2011-2012.

El sol está inactivo este año.

Song Qiwu señaló que a juzgar por lo observado, el sol tiene señales de estar inactivo en el presente año, como sus manchas. Pero eso no significa que sucederá una tormenta solar. Porque por un lado, las manchas entran en actividad lentamente y la humanidad aún no está capacitada para predecir con precisión el tiempo e intensidad de una tormenta solar.

En la ilustración se puede observar cómo viaja y llega a nuestro planeta una tormenta solar.

Fuente: People Daily

Vía: Quantum

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Posible Aurora visible desde latitudes peninsulares (4-5/08/10)

Estos días la actividad solar está bastante revuelta. De hecho, el pasado día 01/08/2010 tuvieron lugar dos eyecciones de masa coronal, también conocidas como CMEs (grandes explosiones en el Sol causadas por inestabilidades en su campo magnético).

Aurora fotografiada sobre Michigan el 04/08/10 por Shawn Malone.

Click sobre la imagen para ampliar.

Las partículas cargadas eyectadas en la primera explosión alcanzaron nuestro planeta ayer, día 3 de agosto a las 17:40 T.U, originando auroras boreales visibles desde el norte de Europa y del continente Americano. Entre los días 4 y 5 de agosto llegará el frente de la segunda CME.

El frente de la segunda CME aun no ha llegado, se espera que lo haga hoy día 4 o mañana día 5 de agosto. De hecho, la posibilidad de aurora es fuerte para latitudes altas y media para latitudes medias (como las latitudes de la península).

Podéis verlo en esta página web, donde se informa de la actividad solar y de la posibilidad de aurora.

Esta noche, si las nubes nos lo permiten, tendremos que estar vigilantes ante la posibilidad de contemplar este fenómeno, poco habitual en nuestras latitudes.

Fuente: Aula de Astronomía

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Troyanos cósmicos pueden enviar cometas hacia la Tierra

El caballo de Troya de la leyenda llevaba en su vientre a los hombres y armas para ayudar a tomar la antigua Troya. Ahora aparece otro tipo de troyano que podría poner en peligro cada vida en la Tierra. Así lo afirma un estudio de los "asteroides Troyanos" que existen alrededor de la órbita de Neptuno: el material de estos puede llegar a convertirse en cometas que podrían golpear nuestro planeta.

Posiciones de los objetos del Sistema Solar exterior, en enero del 2000.

Alrededor de las tres cuartas partes del riesgo de impacto con la Tierra provienen de los asteroides cercanos a la Tierra, y alrededor de 1.000 de ellos están siendo rastreados por sondeos del cielo. El riesgo restante procede de los cometas, que han resultado más difíciles de vigilar.

Muchos cometas se mueven por el Sistema Solar interior en órbitas de 200 a 300 años. El origen de los llamados "cometas de período corto" es desconocido, pero se piensa que su origen inmediato se debe a los Centauros. Estos son una colección estimada de un millón de objetos helados de más de 1 kilómetro de ancho en órbitas elípticas que se acercan más al Sol entre las órbitas de Júpiter y Neptuno.

Sólo unos 250 de estos Centauros han sido captados por telescopios. Todos se encuentran en órbitas inestables y tienen una alta probabilidad de recibir un impulso gravitatorio cuando su órbita los lleva cerca de Júpiter u otro de los planetas gigantes. Tal perturbación podría redireccionarlos hacia el Sistema Solar interior y, posiblemente, hacia la Tierra. Cuando un caprichoso Centauro se acerca al Sol, el calor comienza a evaporar el contenido de hielo, dando lugar a una cola cometaria.

Simulaciones previas de los Centauros sugieren que algo tiene que estar alimentándolos con material extra; cada objeto orbita durante unos 3 millones de años antes de impactar un planeta, caer al Sol, ser expulsado del Sistema Solar o simplemente desintegrarse. "La población se desintegra y están siendo repuestos desde alguna parte", dice Jonathan Horner de la Universidad de Durham, Reino Unido.

En un trabajo que aparecerá en International Journal of Astrobiology, Horner y Patryk Sofia Lykawka de la Universidad Kinki en Osaka, Japón, sugieren que la fuente de esta reposición corresponde a los Troyanos de Neptuno, asteroides que orbitan alrededor del Sol en aproximadamente el mismo recorrido que Neptuno. Ellos calculan que, durante los siguientes 600 millones de años, uno de los seis Troyanos conocidos tiene un 50% de posibilidades de emigrar para convertirse en un Centauro.

Hal Levison del Instituto de Investigación Southwest en Boulder, Colorado, sostiene que para mantener el balance de los cometas conocidos de período corto de tamaño superior a un kilómetro, el número de Troyanos tendría que ser tan alto como mil millones. Sin embargo, él piensa que esto es improbable porque tantos objetos de ese tamaño chocarían y se fragmentarían en objetos de dimensiones más pequeñas. "Estoy dudoso", dice. Levison cree que la principal fuente de los Centauros es el "disco disperso", que forma parte del Cinturón de Kuiper, más allá de Neptuno.

Explicación de colores de la imagen:
Rojo = El Sol
Aguamarina = Planetas gigantes
Verde = Objeto del Cinturón de Kuiper
Naranja = Objeto del disco disperso (Centauros)
Rosado = Troyano de Júpiter
Amarillo = Troyano de Neptuno

Fuente

Vía: Cosmo Noticias

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El estado del tiempo en el espacio se convierte en un problema internacional

Representantes de más de 25 de las naciones más avanzadas tecnológicamente se han reunido hoy en Alemania para escuchar sobre un problema que puede ser demasiado grande como para que lo maneje un solo país: las tormentas solares.

Haga clic en la imagen para visitar la página principal de International Living with a Star (ILWS), en idioma inglés.

En algunas ocasiones, un problema es tan grande que un país solo no puede manejarlo.

Este es el mensaje que los científicos están comunicando hoy en la reunión del Programa Internacional Viviendo con una Estrella (International Living With a Star o ILWS, en idioma inglés), en Bremen, Alemania, y representantes de más de 25 de las naciones más avanzadas tecnológicamente se han reunido para escuchar lo que tienen que decir.

"El problema son las tormentas solares —determinar cómo predecirlas y qué hacer para protegernos de sus efectos", dice Lika Guhathakurta, quien es la presidente del ILWS, en las oficinas centrales de la NASA. "Necesitamos avanzar en este tema antes de que llegue el siguiente máximo solar, alrededor del año 2013".

El Sol y la Tierra están separados por alrededor de 150 millones de kilómetros (93 millones de millas) —una distancia que podría parecer segura. Pero desde el inicio de la Era Espacial, y especialmente en años recientes, cada vez se entiende más que una distancia de 150 millones de kilómetros no es en realidad tan lejos. Las naves espaciales y los observatorios terrestres han mostrado que la Tierra se encuentra localizada en la atmósfera externa del Sol, abofeteada por vientos solares y golpeada por pedriscas de partículas energéticas. Además, los dos cuerpos están, de hecho, conectados por hilos invisibles de magnetismo. Durante los "eventos de reconexión", que ocurren normalmente varias veces al día, es posible rastrear líneas de fuerza invisibles desde los polos de la Tierra hasta la superficie del Sol.

"La Tierra y el Sol están interconectados. Ya no es posible estudiarlos por separado", dice Guhathakurta.

Hace algunos años, los científicos acuñaron el término "heliofísica" para describir el campo científico emergente que estudia el sistema Sol–Tierra. Como señal de reconocimiento de la importancia del tema, la NASA ha creado la División de Heliofísica, en sus oficinas centrales ubicadas en Washington DC, y las Nacionas Unidas declararon al año 2007 como el "Año Internacional de la Heliofísica" (IHY, por su sigla en idioma inglés), con la esperanza de impulsar la participación mundial en este nuevo campo.

Concepto artístico del campo magnético de la Tierra conectándose con el Sol.

Click sobre la imagen para más información.

Predecir la actividad solar es un problema complicado, en muchas formas parecido a la predicción del estado del tiempo en la Tierra, pero multiplicado en dificultad por la complicada física del plasma y el magnetismo del Sol. Sin embargo, realizar predicciones sobre el Sol es sólo la mitad del problema; la otra mitad es la Tierra. La manera en la cual el campo magnético y la atmósfera de nuestro planeta responden a una tormenta solar es un rompecabezas magnetohidrodinámico que los científicos más importantes luchan por entender, empleando incluso la ayuda de las supercomputadoras más poderosas de la Tierra. Por estas razones, se dice comúnmente que la predicción del estado del tiempo en el espacio está atrasada 50 años respecto de su contraparte terrestre.

"Necesitamos más datos; y más ideas", dice Guhathakurta.

Es por ello que, esta semana, ella entregará la presidencia del ILWS al Dr. Ji Wu, de la Academia China de Ciencias. Además de liderar el ILWS, Wu pasará los siguientes dos años sacando provecho de los talentos especiales en el campo de la heliofísica con los cuales cuenta el país más poblado del mundo.

"Tenemos una multitud de científicos y muchas ideas nuevas", dice Wu. "China podrá hacer contribuciones importantes a esta área".

Otra complicación es la gran extensión en volumen. La heliofísica estudia un ambiente que se extiende cientos de millones de kilómetros. Tan solo estar al tanto de todo lo que ocurre es un desafío significativo. La NASA y otras agencias espaciales tienen docenas de naves espaciales dedicadas a esta tarea, pero el volumen en el que están dispersas es enorme.

"Imaginemos intentar monitorizar los océanos de la Tierra con una pequeña cantidad de boyas. Perderíamos mucho. Esa es la situación en la que nos encontramos con el 'océano del espacio'", dice Guhathakurta.

China está a punto de contribuir con una "boya espacial" llamada "KuaFu", cuyo nombre proviene de un gigante de la mitología china que quería capturar al Sol. KuaFu estará localizada en el punto Lagrangiano L1 donde tomará muestras del viento solar que se desplaza corriente arriba respecto de la Tierra.

Un informe del año 2008, llevado a cabo por la Academia Nacional de Ciencias, describe las posibles consecuencias de las tormentas solares.

Click cobre la imagen para más información.

"Estamos colocando a KuaFu en un punto estratégico en el espacio", dice Wu. "El viento solar en L1 es un importante dato de entrada para muchos modelos científicos de la interacción Sol–Tierra".

Cuando KuaFu sea lanzada se unirá a una creciente flota internacional de naves espaciales dedicadas a la heliofísica. La NASA, la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial de la Federación Rusa, la Agencia Espacial Canadiense, la Agencia Espacial Japonesa (JAXA, por su sigla en idioma inglés) y China están todas haciendo contribuciones importantes.

Y justo a tiempo...

Si las predicciones son correctas, el ciclo solar llegará a su máximo en los años cercanos a 2013. Y aunque probablemente no sea el máximo más grande del que se tenga registro, la sociedad humana nunca ha sido más vulnerable. Los elementos básicos de la vida diaria —desde las comunicaciones hasta la predicción del estado del tiempo y los servicios financieros— dependen de los satélites y de la electrónica de alta tecnología. Un informe del año 2008, llevado a cabo por la Academia Nacional de Ciencias, advirtió que una tormenta solar como las que ocurren una vez al siglo podría causar miles de millones de dólares en daños económicos.

Prepararse para un "Katrina solar", impulsar una nueva ciencia, aprovechar el talento de los científicos de todo el mundo: "Estas son sólo algunas de las metas para la reunión de esta semana", dice Guhathakurta.

¿Ambicioso? Sí, pero en heliofísica pensar en grande es algo natural.

Fuente: Ciencia@NASA

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Un asteroide potencialmente peligroso podría impactar con la Tierra en 2182

El asteroide potencialmente peligroso ‘(101955) 1999 RQ36’ tiene una probabilidad de uno entre mil de impactar contra la Tierra, y más de la mitad de esta probabilidad apunta a que podría ocurrir en el año 2182, según un estudio internacional en el que han participado investigadores españoles. Conocer este dato puede ayudar a diseñar con antelación mecanismos para desviar la trayectoria del asteroide.

Imágenes de asteoroides y cometas captadas por naves espaciales.

Crédito: ESA, NASA, JAXA et al.

“La probabilidad de impacto total del asteroide ‘(101955) 1999 RQ36’ puede estimarse en 0,00092 -aproximadamente uno entre mil-, pero lo que más sorprende es que más de la mitad de esta probabilidad (0,00054) corresponde al año 2182”, explica a SINC María Eugenia Sansaturio, coautora del estudio e investigadora de la Universidad de Valladolid (UVA).

Los científicos han calculado y monitorizado los posibles impactos para este asteroide hasta el año 2200 mediante dos modelos matemáticos (método de Monte Carlo y muestreo de la línea de variaciones). De esta forma han buscado los llamados Impactores Virtuales (VI), es decir, subconjuntos de incertidumbre estadística que conducen a colisiones con la Tierra en distintas fechas del siglo XXII. En 2182 aparecen dos VI con más de la mitad de todas las probabilidades de impacto.

El asteroide ‘(101955) 1999 RQ36’ forma parte de los potencialmente peligrosos (PHA, por sus siglas en inglés: Potentially Hazardous Asteroid), objetos con riesgo de colisionar con la Tierra por la proximidad de sus órbitas y que pueden causar daños. Este PHA se descubrió en 1999 y tiene unos 560 metros de diámetro.

El efecto Yarkovsky

En principio su órbita está bien determinada gracias a 290 observaciones ópticas y 13 medidas radar, pero existe una “incertidumbre orbital” significativa porque, además de la gravedad, su trayectoria se ve influenciada por el efecto Yarkovsky. Este efecto o perturbación modifica ligeramente las órbitas de los objetos pequeños del Sistema Solar como consecuencia de que, al rotar, la radiación solar absorbida por estos se emite de una manera desigual a través de su superficie.

La investigación, que se ha publicado en la revista Icarus, predice lo que podría suceder en los próximos años teniendo en cuenta ese efecto. Hasta 2060 la divergencia de las órbitas que impactan es moderada, entre los años 2060 y 2080 crece en cuatro órdenes de magnitud porque el asteroide se aproxima a la Tierra en esas fechas, vuelve a crecer moderadamente hasta otro acercamiento en 2162, luego decrece, y 2182 aparece como año más probable para la colisión.

“La consecuencia de esta compleja dinámica no es únicamente una probabilidad de impacto comparativamente grande, sino también que un procedimiento realista de deflexión (desviación de la trayectoria) sólo se podría realizar antes del encuentro en 2080, y más fácilmente antes de 2060”, destaca Sansaturio.

La científica concluye: “Si este objeto se hubiera descubierto después del año 2080, la deflexión requeriría una tecnología no disponible actualmente. Por tanto, este ejemplo sugiere que puede ser necesario que la monitorización de impactos, que hasta ahora no cubre más allá de 80 ó 100 años, abarque más de un siglo. Así, las iniciativas para desviar este tipo de objetos se podrían llevar a cabo con recursos moderados, tanto desde un punto de vista tecnológico como económico”.

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Referencia bibliográfica:

Andrea Milani, Steven R. Chesley, Maria Eugenia Sansaturio, Fabrizio Bernardi, Giovanni B. Valsecchi y Oscar Arratia. “Long term impact risk for (101955) 1999 RQ36”. Icarus 203 (2) 460–471, 2009. Doi: 10.1016/j.icarus.2009.05.029.

Fuente: SINC

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La Tierra y la Luna se formaron más tarde de lo que se pensaba

La Tierra y la Luna se crearon como resultado de una colisión gigante entre dos planetas del tamaño de Marte y Venus. Hasta ahora se pensaba que esto había sucedido cuando el Sistema Solar tenía unos 30 millones de años, hace aproximadamente 4537 millones. Pero una nueva investigación del Instituto Niels Bohr demuestra que la Tierra y la Luna deben haberse formado mucho después – tal vez 150 millones de años tras la formación del Sistema Solar. Los resultados de la investigación se publican en la revista científica, Earth and Planetary Science Letters.

“Hemos determinado las edades de la Tierra y la Luna usando isótopos de tungsteno, que pueden revelar si los núcleos de hierro y sus superficies rocosas se han mezclado durante las colisiones”, explica Tais W. Dahl, que realizó la investigación como proyecto de tesis en geofísica en el Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhagen en colaboración con el profesor David J. Stevenson del Instituto Tecnológico de California (Caltech).

Colisiones turbulentas

Los planetas del Sistema Solar se crearon mediante colisiones entre pequeños planetas enanos que orbitaban al recién nacido Sol. La Tierra y la Luna son el resultado de una gigantesca colisión entre dos planetas del tamaño de Venus y Marte. Ambos planetas colisionaron en una época en la que los dos tenían un núcleo de metal (hierro) y un manto alrededor de silicatos (roca). Pero, ¿cuándo y cómo sucedió? La colisión tuvo lugar en menos de 24 horas y la temperatura de la tierra era tan alta (7000º C), que tanto roca como metal se fundieron en la turbulenta colisión. Pero, ¿la masa de roca y la de hierro se mezclaron entre sí?

Hasta hace poco se pensaba que la roca y el hierro se mezclaron completamente durante la formación del planeta, y por tanto la conclusión era que la Luna se formó cuando el Sistema Solar tenía unos 30 millones de años, hace aproximadamente 4537 millones. Pero la nueva investigación muestra algo totalmente diferente.

Datar con elementos radiactivos

La edad de la Tierra y la Luna puede datarse examinando la presencia de ciertos elementos en el manto de la Tierra. El Hafnio-182 es una sustancia radiactiva, la cual decae y se convierte en el isótopo tungsteno-182. Los dos elementos tienen propiedades químicas notablemente diferentes y aunque los isótopos de tungsteno prefieren unirse al metal, los de hafnio prefieren unirse a los silicatos, es decir, las rocas.

Se necesitan de 50-60 millones de años para que todo el hafnio decaiga y se convierta en tungsteno, y durante la colisión que formó la Luna, todo el metal cayó hacia el núcleo de la Tierra. Pero, ¿fue todo el tungsteno al núcleo?

“Hemos estudiado hasta qué punto el metal y la roca se mezclaron durante las colisiones que formaron el planeta. Usando cálculos de modelos dinámicos de la mezcla turbulenta de la roca líquida y las masas de hierro, hemos encontrado que los isótopos de tungsteno de la formación inicial de la Tierra permanecen en el manto rocoso”, explica Tais W. Dahl.

El nuevo estudio implica que la colisión que formó la Luna tuvo lugar después de que todo el hafnio hubiese decaído por completo en tungsteno.

“Nuestros resultados demuestran que el núcleo de metal y la roca son incapaces de emulsificarse en estas colisiones entre planetas que son mayores de 10 kilómetros de diámetros, y por tanto que la mayor parte del núcleo de hierro de la Tierra (80-99 %) no eliminó el tungsteno del material rocoso del manto durante la formación”, señalaTais W. Dahl.

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Autor: Gertie Skaarup
Fecha Original: 7 de junio de 2010
Enlace Original

Vía: Ciencia Kanija

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Un asteroide se aproximará mañana a la Tierra

Observadores del Catalina Sky Survey han descubierto que un asteroide al que han denominado 2010 GA6,  pasará relativamente cerca de la Tierra mañana 8 de abril a las 23:06 UTC. Pero este asteroide no va a presentar ninguna amenaza ya que en el momento de su máxima aproximación, 2010 GA6, se encontrará a 359.000 kilómetros de distancia de la Tierra, aproximadamente 9/10 partes de la distancia Tierra-Luna. El asteroide mide unos 22 metros de diámetro.

Don Yeomans, del JPL de la NASA explica que cada pocas semanas, un objeto cercano se aproxima a la Tierra dentro de la órbita de la Luna. Sin embargo,la peculiaridad de este asteroide es que es un poco más grande del tamaño habitual de estos objetos que pasan muy cerca de nuestro planeta. En noviembre de 2009, un asteroide de 7 metros llamado 2009 VA estuvo a 14.000 kilómetros de la Tierra, y en enero de 2010 fue AL30, de unos 10-15 metros de largo, quedándose a tan sólo 128.000 kilómetros.

El programa NEOs de la NASA, también llamado Spaceguard, descubre estos objetos, y caracterizan sus órbitas para determinar si alguno podría ser potencialmente peligroso para nuestro planeta.

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Más información en el enlace.

Vía:  Astrofísica y Física

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Una solución a la Paradoja del Joven Sol Tenue

El extraño comportamiento de una estrella cercana, joven y similar al Sol podría ayudar a resolver uno de los misterios más excepcionales de la astronomía.

Cuando se aborda el problema del origen de la vida en la Tierra hace unos 4000 millones de años, aparece un problema. En esa época, el joven Sol era aproximadamente un 75% más tenue de lo que es ahora. Eso haría que la Tierra fuese significativamente más fría, de hecho, demasiado fría para el agua líquida.

No obstante, sabemos que el agua líquida es esencial para la vida que conocemos y sabemos a partir del registro fósil que hubo vida en la Tierra en esa época. El agua líquida debió estar presente. Entonces, ¿qué la mantuvo líquida?

Este problema, conocido como la Paradoja del Joven Sol Tenue, ha desconcertado a los astrónomos desde la década de 1970, cuando fue enunciada por Carl Sagan y sus colegas. Propuso que la atmósfera de la Tierra en esa época debió haber sido más rica en dióxido de carbono y que el consiguiente efecto invernadero fue el responsable del calentamiento. Otras pruebas, sin embargo, sugieren que la atmósfera podría no haber tenido suficiente CO₂ para lograrlo. El Blog de arXiv ya ha echado un ojo a otras posibilidades en el pasado.

Hoy, Christoffer Karoff de la Universidad de Birmingham y un colega hacen una nueva sugerencia basada en su estudio de kappa Ceti, una estrella a unos 30 años luz de distancia en la constelación de Cetus (la Ballena) que es muy similar a como habría sido nuestro Sol hace 4000 millones de años.

Resulta que kappa Ceti es un poco más interesante de lo que pensaban algunos astrónomos. Esta joven estrella, dice Karoff, produce llamaradas y eyecciones de masa coronal a un índice que es tres órdenes de magnitud superior al actual del Sol. La implicación, por supuesto, es que nuestro Sol debe haber sido igual de activo a la misma edad de kappa Ceti (unos 700 millones de años de antigüedad).

Pero, ¿y qué? ¿Cómo las eyecciones de masa coronal habrían calentado a la Tierra? La respuesta está en un fenómeno conocido como el decrecimiento Forbush, por el astrónomo Scott Forbush que estudió los rayos cósmicos galácticos en las décadas de 1930 y 1940.

Forbush descubrió que el número de rayos cósmicos galácticos que impactan en la Tierra cae un 30% aproximadamente a lo largo del día que el Sol produce una eyección de masa coronal. La razón es que estas eyecciones son nubes gigantes de gas ionizado envueltas en potentes campos magnéticos. Estos campos simplemente lanzan los rayos cósmicos lejos de la Tierra.

Por lo que si el joven Sol producía muchas mas eyecciones de masa coronal, habrían llegado muchos menos rayos cósmicos a la Tierra.

Y aquí es donde entra en juego otra idea. En los últimos años, varios climatólogos han especulado que los rayos cósmicos promueven la formación de nubes en la atmósfera baja. La idea es que las moléculas ionizadas y las partículas de polvo se convierten en puntos focales para que se condensen las gotas.

Por lo que menos rayos cósmicos llevan a menos nubes. Incluso hay algunas pruebas de que la cobertura de nubes cae durante un decrecimiento Forbush, aunque huelga decir que hay cierta disputa sobre este tema.

Por lo que el razonamiento de Karoff es el siguiente. Más eyecciones de masa coronal en el pasado de la Tierra llevaron a que impactasen menos rayos cósmicos lo cual llevó a una menor cobertura de nubes. Una menor cobertura de nubes significa que se habría reflejado hacia el exterior menos luz solar lo cual habría permitido que se calentara la superficie.

Y esto es lo que mantuvo el agua líquida en la superficie de la Tierra hace 4000 millones de años.

¿Lo has pillado?

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Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1003.6043: How Did The Sun Affect The Climate When Life Evolved On The Earth? – A Case Study On The Young Solar Twin Kappa Ceti

Fecha Original: 2 de abril de 2010
Enlace Original

Vía: Ciencia Kanija

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Confirmado: el impacto de un asteroide en la Tierra acabó con los dinosaurios

Un equipo internacional de 41 científicos, en el que participa la Universidad de Zaragoza (UNIZAR), confirma que la extinción masiva producida hace 65,5 millones de años, que acabó con la era de los dinosaurios, fue provocada por el impacto de un asteroide de 12 kilómetros de diámetro en la Península de Yucatán (México). El estudio aporta nuevas evidencias geológicas que fortalecen esta hipótesis.

El impacto de un gran asteroide contra los sedimentos ricos en azufre presentes en Chicxulub sigue siendo la causa más plausible de la extinción en masa en el límite K-T. Mapa de gravedad en 3D del cráter de Chicxulub (México). Mapa: David A. King / USRA / LPI.

En los años ’80 se realizaron los primeros estudios sobre la hipótesis de que un meteorito de grandes dimensiones se había estrellado contra la Tierra hace 65 millones de años, y había afectado a cerca del 70% de las especies animales y vegetales del planeta. En 1991 se descubría en Yucatán (México) el cráter de Chicxulub de más de 200 kilómetros de diámetro que coincidía con las extinciones. A pesar de las evidencias científicas, algunos sectores de la comunidad científica cuestionaban esta hipótesis del asteroide.

Para confirmarla, un grupo de 41 expertos de Europa, EE UU, México, Canadá y Japón presentan en el último número de la revista Science nuevos datos a partir del estudio de las perforaciones submarinas y de sitios continentales, así como del análisis de la literatura científica sobre el tema. Según los investigadores, las hipótesis alternativas no explican la abrupta extinción en masa.

“Tras combinar todos los datos disponibles a partir de diferentes disciplinas científicas, hemos concluido que un asteroide de gran tamaño que colisionó hace más de 65 millones de años en lo que es hoy México fue el principal causante de las extinciones en masa”, confirma Peter Schulte, autor principal del estudio y profesor adjunto en la Universidad de Erlangen (Alemania).

El registro fósil ha demostrado que un evento de extinción en masa, denominado límite K-T, tuvo lugar a lo largo y ancho del planeta hace unos 65,5 millones de años. Los geólogos lo utilizan para marcar el fin del periodo Cretácico y el inicio del periodo Paleógeno (antes conocido como el periodo Terciario).

La aportación española: los fósiles microscópicos

Los tres investigadores de la Universidad de Zaragoza (UNIZAR) que han participado en este estudio son Laia Alegret, Ignacio Arenillas y José Antonio Arz, especialistas en el estudio de fósiles microscópicos (los foraminíferos) que ayudan a datar las rocas sedimentarias marinas que los contienen y a conocer sus ambientes de depósito. Los tres científicos han contribuido a la datación de las unidades sedimentarias relacionadas con el impacto meteorítico en el Golfo de México y el Caribe.

“Nuestra investigación se ha centrado en cuatro líneas: la datación precisa de los sedimentos ligados al impacto de Chicxulub y su correlación con el límite K-T; la intensidad y velocidad de las extinciones en torno al límite K-T (es decir, si la extinción fue catastrófica o gradual); la caracterización ambiental de los depósitos generados por el impacto de Chicxulub; y los bruscos cambios ambientales y climáticos que condicionaron la posterior radiación evolutiva de nuevas especies”, explica a SINC Ignacio Arenillas, uno de los autores españoles e investigador en el Departamento de Ciencias de la Tierra (Paleontología) de la UNIZAR.

Para corroborar la teoría impactista, la investigación española recogió resultados obtenidos en Europa, Sudamérica, el norte de África y en diversos sondeos oceánicos, desde la respuesta de las comunidades marinas a los cambios ambientales desencadenados, incluyendo la intensidad de las extinciones, hasta la radiación evolutiva posterior de nuevas especies.

“El estudio de los foraminíferos nos ha permitido correlacionar el impacto de Chicxulub y la extinción en masa del límite K-T. Además, hemos corroborado que su extinción fue catastrófica, es decir, acontecida en un intervalo de tiempo geológicamente instantáneo, y que por tanto sólo es explicable por la teoría impactista”, señala Arenillas.

Según los científicos españoles, la extinción se produjo “bruscamente” en un intervalo de tiempo 'geológicamente instantáneo' (en menos de uno o dos años). “Los principales cambios ambientales y climáticos, así como las radiaciones evolutivas, se produjeron tras el impacto meteorítico en el límite K-T y no antes, como sugerían algunas de las hipótesis rivales”, afirma el paleontólogo.

Ante la complejidad de demostrar los datos, Alegret, Arenillas y Arz confiesan que se encontraron con ciertos obstáculos como la adecuada interpretación de los datos geológicos y paleontológicos: “Había discrepancias de interpretación entre los partidarios de ambas hipótesis en torno a la naturaleza de los sedimentos ligados al impacto de Chicxulub en el Golfo de México, a su edad y, sobre todo, a la velocidad de las extinciones”.

Los tres micropaleontólogos españoles señalan a SINC que aportar evidencias “inequívocas” y datos clave que confirmaran definitivamente la teoría impactista fue “la labor más difícil”.

Descartar las hipótesis alternativas

A lo largo de la historia la comunidad científica ha propuesto muchas hipótesis que han intentado explicar el evento de la extinción masiva. “La que más eco ha tenido es la de las causas múltiples, que no negaba la existencia de impactos meteoríticos o de otros factores de extinción (por ejemplo, descensos del nivel del mar), y proponía como principal causa el incremento de la actividad volcánica en el área del Deccan (en la actual India), hacia finales del Cretácico”, apunta Arenillas. La hipótesis del impacto de Chicxulub quedaba en un segundo puesto, ya que sugería que habría ocurrido hace 300.000 años antes de la extinción del límite K-T.

Según la hipótesis de causas múltiples, las Trampas de Deccan (volcanes inusualmente activos) provocaron un enfriamiento global y una lluvia ácida, principales causantes de la extinción en masa, y no el impacto de un gran meteorito en Chicxulub (México).

Sin embargo, para el equipo internacional esta teoría no es viable. La caracterización ambiental de los sedimentos producidos por el impacto en Chicxulub ha permitido demostrar que algunos mecanismos propuestos por la hipótesis multicausal, como el descenso de 1.000 metros en el nivel del mar en un corto espacio de tiempo, son "técnicamente imposibles”, asegura el paleontólogo.

Un millón de veces superior a la mayor bomba nuclear

Los modelos sugieren que el impacto en Chicxulub desató una energía un millón de veces superior a la de la mayor bomba nuclear jamás detonada. Un impacto de esta dimensión habría eyectado material a altas velocidades por todo el mundo y provocado terremotos superiores a 10 en la escala Richter, así como el colapso de plataformas continentales, deslizamientos de tierra, corrimientos, movimientos en masa y tsunamis. También habrái creado un secuencia de depósitos gruesa y compleja cerca de Chicxulub.

“Si pretendemos desentrañar la secuencia de eventos en torno al límite K-T, quizás el último lugar del mundo en el que deberíamos buscar sea cerca del sitio del impacto en Chicxulub, pues es allí donde más desordenados están los depósitos de sedimentos”, declaran los investigadores estadounideses.

Los científicos han descubierto que, a pesar de la evidencia de un volcanismo "relativamente activo" en India, los ecosistemas marinos y terrestres sólo han exhibido cambios menores durante el periodo de 500.000 años anterior al límite K-T. En el preciso momento en que se alcanza el límite, se produjo una abrupta e importante disminución en la productividad (una medida de la masa total de los seres vivos) y la diversidad de especies.

Además, lejos de Chicxulub, el registro geológico muestra que un único meteorito de gran tamaño impactó contra la Tierra justo en el límite K-T. Todos los cambios notables en los ecosistemas de la Tierra se produjeron justo en ese límite. Así que el impacto de un gran asteroide contra los sedimentos ricos en azufre presentes en Chicxulub sigue siendo la causa más plausible de la extinción en masa en el límite K-T.

Según Sean Gulick y Gail Christeson, investigadores en el Instituto de Austin de Geofísicas de la Universidad de Texas (EE UU), el asteroide habría aterrizado a más profundidad en el agua de lo que se pensaba hasta el momento, liberando más vapor de agua y aerosoles sulfúricos a la atmósfera.

“Esto podría haber incrementado la letalidad del impacto de dos formas: alterando el clima (los aerosoles sulfúricos en la capa atmosférica superior pueden ejercer un efecto de enfriamiento) y provocando una lluvia ácida (el vapor de agua puede facilitar la liberación de los aerosoles sulfúricos de la capa atmosférica inferior)”, asevera Gulick.

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Referencia bibliográfica:

P. Schulte, et al. “The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary” Science vol 327, 5 de marzo de 2010.

Fuente: SINC

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El brutal terremoto de Chile sacude el eje terrestre y acorta la longitud del día

El 27 febrero Chile era azotado por un sismo de magnitud 8.8 que puede haber acortado la longitud del día de la Tierra.

El Científico del JPL de investigación Richard Gross calculó como la rotación de la Tierra debería haber cambiado como resultado del terremoto del 27 de febrero utilizando un modelo complejo, él y sus colegas obtuvieron un resultado preliminar de que el terremoto ha acortado la duración de un día de la Tierra en alrededor de 1,26 microsegundos (un microsegundo es la millonésima de segundo).

Tal vez lo más impresionante es conocer qué distancia ha desplazado el terremoto el eje de la Tierra. Gross calcula que el terremoto han desplazado el eje de figura de la Tierra (el eje alrededor del cual se equilibra la masa de la Tierra) en 2,7 milisegundos de arco (aproximadamente 8 centímetros). Eje de figura de la Tierra no es el mismo que su eje norte-sur, que no coinciden por tan sólo unos 10 metros.

En comparación, Gross dijo que el mismo modelo que estima que el 2004 terremoto de magnitud 9,1 de Sumatra acortó la duración del día en un 6,8 microsegundos y cambió eje de la Tierra del 2,32 milisegundos de arco (aproximadamente 7 centímetros).

Gross dijo que, aunque el terremoto de Chile es mucho menor que el terremoto de Sumatra, predice que ha cambiado la posición del eje de figura un poco más por dos razones. En primer lugar, a diferencia de 2004 el terremoto de Sumatra, que se encuentra cerca del ecuador, el terremoto de Chile 2010 se encontraba en latitudes medias de la Tierra, lo que hace que sea más eficaz en el cambio de eje de figura de la Tierra. En segundo lugar, el responsable de la falla del terremoto de 2010 de Chile cae hacia la Tierra en un ángulo ligeramente más abrupto que la falla responsable por el terremoto de 2004 de Sumatra. Esto hace que la falla de Chile sea más eficaz en el movimiento vertical de masas de la Tierra y por lo tanto más eficaz en el cambio de eje de la figura de la Tierra.

Gross dijo que las predicciones de Chile es probable que cambien a medida que se precisen los datos sobre el seísmo.

Fuente original JPL
Publicado en Odisea cósmica

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La misión Firefly estudiará los destellos de rayos gamma terrestres

Las explosiones de rayos gamma de alta energía generalmente ocurren en la lejanía del espacio exterior, tal vez cerca de los agujeros negros o de otros fenómenos cósmicos de alta energía. Así que imagine la sorpresa de los científicos, a mediados de la década de 1990, cuando encontraron estos poderosos destellos de rayos gamma que provenían de nuestra propia Tierra, del cielo justo arriba de nosotros.

Concepto artístico de los DRGT. Crédito: NASA/Robert Kilgore [Más información]

Se los llama Destellos de Rayos Gamma Terrestres o DRGT, por su sigla en idioma español (TGF, por su sigla en idioma inglés), y se conoce muy poco sobre ellos. Al parecer, tienen cierta conexión con los relámpagos, pero los Destellos de Rayos Gamma Terrestres en sí son algo totalmente diferente.

"De hecho", dice Doug Rowland, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA, "antes de los '90 nadie sabía siquiera que existían. Y, sin embargo, son los aceleradores de partículas más potentes que hay en la Tierra".

Las partículas individuales de los DRGT adquieren una enorme cantidad de energía, algunas veces el exceso llega a ser de hasta 20 mega electronvoltios (MeV). En contraste, las coloridas auroras boreales que iluminan los cielos de las altas latitudes son producidas por partículas con una energía menor que una milésima de dicha energía.

En este momento, hay más preguntas sobre los DRGT que respuestas. ¿Qué es lo que causa estos destellos de alta energía? ¿Acaso los DRGT ayudan a provocar los relámpagos, o son los relámpagos los que provocan los DRGT? ¿Podrían ser éstos responsables de algunas de las partículas de alta energía en los cinturones de radiación de Van Allen, las cuales pueden causar daños a los satélites?

Para investigar esto, Rowland y sus colegas en el GSFC, en la Universidad Siena, en la Asociación de Universidades de Investigación Espacial y en el Instituto Hawk de Ciencias del Espacio están planeando enviar, en 2010 o 2011, un pequeño satélite, del tamaño de un balón de fútbol, llamado Firefly (Luciérnaga, en idioma español). Debido a su pequeño tamaño, Firefly costará menos de 1 millón de dólares (cerca de 100 veces más barato de lo que cuestan normalmente las misiones de satélites). Parte del ahorro en su costo se debe a que Firefly será lanzado de acuerdo con lo dispuesto por el programa CubeSat, de la Fundación Nacional de Ciencia (National Science Foundation, en idioma inglés), en virtud del cual se envían pequeños satélites como "polizones" a bordo de cohetes que transportan satélites más grandes hacia el espacio, en lugar de llevar a cabo lanzamientos de cohetes especialmente realizados para ellos.

Concepto artístico de Firefly en su búsqueda de DRGTs por encima de una tormenta. Firefly realizará mediciones simultáneas de electrones energéticos, de rayos gamma y de las huellas en óptico y de radio de las descargas eléctricas. [Más información]

Si llega a tener éxito, Firefly enviará de regreso las primeras mediciones simultáneas de DRGTs y relámpagos. La mayoría de lo que se sabe sobre los DRGT hasta la fecha ha sido a través de misiones dedicadas a observar rayos gamma que provienen del espacio profundo, tales como el Observatorio Compton de Rayos Gamma, de la NASA, el cual descubrió los DRGT en 1994. Mientras contemplaba el espacio exterior, Compton alcanzó a vislumbrar rayos gamma con el rabo del ojo, por así decirlo. Los poderosos destellos venían (¡sorpresa!) de la atmósfera de la Tierra.

Datos posteriores proporcionados por Compton y otros telescopios espaciales han ofrecido un esquema tentadoramente incompleto de cómo ocurren los DRGT:

En el cielo, por encima de alguna tormenta eléctrica, los poderosos campos eléctricos generados por dicha tormenta se extienden hacia arriba por varios kilómetros en la atmósfera superior. Estos campos eléctricos aceleran a los electrones libres, llevándolos a velocidades muy cercanas a la de la luz. Cuando estos electrones ultra rápidos colisionan con las moléculas del aire, se liberan rayos gamma de alta energía y también más electrones, formándose de este modo una cascada de colisiones y tal vez más DRGTs.

A simple vista, un DRGT probablemente no parecería ser mucho. A diferencia de los relámpagos, la mayor parte de la energía de los DRGT se libera en forma de rayos gamma invisibles, no en forma de luz visible. Estos no producen explosiones coloridas o luces como otros fenómenos relacionados con los relámpagos. Sin embargo, estas erupciones invisibles podrían explicar por qué ocurren los brillantes rayos.

Un viejo misterio sobre los relámpagos es cómo se inicia un rayo de tormenta. Los científicos saben que la turbulencia dentro de las nubes separa las cargas eléctricas, generando de este modo enormes voltajes. Pero el voltaje necesario para ionizar al aire y generar una chispa es aproximadamente 10 veces mayor que el voltaje que generalmente se encuentra dentro de las nubes de las tormentas.

"Sabemos cómo se cargan las nubes", afirma Rowland, "lo que no sabemos es cómo se descargan. Y ese es el misterio".

Los DRGT podrían proporcionar dicha chispa. Al generar un repentino flujo de electrones, los DRGT podrían ayudar a que se generen los rayos, sugiere Rowland. "Tal vez este fenómeno es la razón por la que tenemos relámpagos", comenta.

Si esto es así, debería haber más DRGTs por día de los que actualmente conocemos. Las observaciones llevadas a cabo por Compton y otros telescopios espaciales indican que podría haber menos de 100 DRGTs en el mundo cada día. Los rayos se producen millones de veces al día en el mundo. La diferencia es grande.

Pero, una vez más, Compton y los otros telescopios espaciales anteriores a Firefly en verdad no estaban buscando directamente los DRGT. Así que tal vez no es soprendente que no hayan encontrado muchos. Firefly buscará específicamente destellos de rayos gamma que provienen de nuestra atmósfera, no del espacio, llevando a cabo así la primera búsqueda enfocada a la actividad de los DRGT. Los sensores de Firefly serán capaces incluso de detectar los destellos que son generalmente oscurecidos por el aire intermedio, el cual absorbe de manera eficiente los rayos gamma (lo que protege a la gente sobre la superficie de la Tierra de la energía de estos destellos). La búsqueda que realizará Firefly proporcionará a los científicos una mejor estimación de la cantidad de DRGTs en todo el mundo y ayudará a determinar si su relación con los relámpagos es real.

Firefly --Portal de la misión (NASA)

Fuente: Ciencia@NASA

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Grietas en el campo magnético terrestre

El campo magnético de nuestro planeta nos protege de la mayor parte del flujo de las partículas del viento solar. Pero en este escudo natural, se sabe que existen grietas o fisuras que permiten la penetración del flujo solar en nuestro medio ambiente espacial cercano.

Ahora, un satélite de la ESA denominado Cluster, ha proporcionado una nueva visión de la ubicación y la duración de estas rupturas en el escudo magnético de la Tierra, y revela al mismo tiempo, que nuestra atmósfera nos protege en su mayor parte, de los claros efectos de estas divisiones. A pesar de ello, la atmósfera superior se ve afectada por este flujo, y los científicos han conseguido visualizar estos fenómenos en esta zona y en el área donde orbitan los satélites.

El proceso físico dominante que provoca estas grietas es conocido como reconexión magnética, un proceso mediante el cual las líneas del campo magnético de diversos dominios magnéticos colisionan y vuelven a conectarse. La reconexión magnética es un proceso físico que se produce en todo el Universo, desde la formación de estrellas a las explosiones solares, e incluso en los reactores de fusión experimentales de la Tierra. Sin embargo, las condiciones en que se producen y cuánto tiempo duran siguen siendo inciertas.

Lo que se sabe es que la reconexión magnética es un fenómeno de mezcla de plasmas anteriormente separados, provenientes de dos campos magnéticos diferentes. Uno de ellos es evidentemente el terrestre y el otro es el campo magnético solar. El viento solar no sólo se compone de partículas solares (en su mayoría protones y electrones), sino que también lleva consigo el campo magnético del Sol. Además también entra en juego el campo magnético interplanetario, IMF.

Durante los últimos 700.000 años, la orientación de sur a norte del campo magnético terrestre ha sido bastante constante. En contraste, la orientación del IMF es muy variable, con una inversión total observada con una frecuencia en escalas de tiempos de minutos.

La reconexión entre el IMF y el campo magnético de la Tierra depende del ángulo entre estos campos. Físicos han hecho una distinción entre la reconexión cuando ambos campos se encuentran en direcciones opuestas, o anti-paralelas, y entre la reconexión de componentes, cuando el IMF no es ni paralelo ni anti-paralelo al campo magnético terrestre. La distinción es importante ya que los componentes y la lucha contra la reconexión en paralelo tienen características diferentes en su inicio por lo que darán lugar a una duración distinta de las fisuras en el blindaje magnético. La distinción entre estos dos tipos de reconexión magnética ha sido objeto de acalorados debates entre los científicos durante muchos años.

Más información en el enlace.

Vía Astrofísica y Física

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Agujero negro más cercano a la Tierra de lo que se pensaba

Los astrónomos han medido con precisión la distancia entre la Tierra y un agujero negro concreto por primera vez. Y, ¡guau!, está cerca.

Los investigadores determinaron que el agujero negro V404 Cygni está situado a 7800 años luz de la Tierra — o ligeramente a más de la mitad de la distancia anteriormente supuesta.

Esto lo pone relativamente cerca de la Tierra, siendo la distancia al centro de la galaxia de 26 000 años luz, y con la estrella más cercana más allá del Sol a apenas 4,2 años luz de distancia.

La medida más precisa de la distancia permitirá a los científicos dibujar un mejor cuadro de cómo evolucionan los agujeros negros, dice el equipo.

“Por ejemplo, esperamos ser capaces de responder a la pregunta de si hay diferencias entre los agujeros negros que evolucionan directamente a partir del colapso de una estrella sin una supernova y los agujeros negros que evolucionan a través de supernova y una estrella intermedia temporal”, dijo el miembro del equipo del estudio Peter Jonker del Instituto Holandés SRON para Investigación Espacial.

“Esperamos que los agujeros negros del último grupo puedan tener un poco de impulso. Los agujeros negros formados de esta forma podrían moverse por el espacio más rápido”.

Jonker y su equipo midieron la distancia a V404 Cygni midiendo las emisiones de radio procedentes del agujero negro y asociadas con la estrella moribunda.

Las capas más externas de la estrella están siendo absorbidas por el agujero negro. El gas que cae forma un disco de plasma caliente alrededor del agujero negro antes de desaparecer, y el proceso emite una gran cantidad de rayos-X y ondas de radio.

Usando un sistema internacional de radiotelescopio conocido como Conjunto de Alta Sensibilidad, el equipo midió el conocido como desplazamiento de paralaje del sistema de agujeros negros. Este método implica una medida del movimiento anual en el cielo del sistema del agujero negro como consecuencia de la órbita de la Tierra alrededor del Sol.

El equipo dice que la anterior sobreestimación de la distancia de V404 Cygni se debe a una subestimación de la absorción y difracción del polvo interestelar, lo cual puede dar un margen de error de aproximadamente el 50%. El margen de error de la nueva medida es de menos del 6%.

La investigación se detalla en el ejemplar del 1 de diciembre de la revista The Astrophysical Journal.

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Autor: Plantilla de Space.com
Fecha Original: 15 de diciembre de 2009
Enlace Original

Vía Ciencia Kanija

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La atmósfera terrestre vino del espacio exterior

Los gases que formaron la atmósfera de la Tierra – y probablemente sus océanos – no procedían del interior de la Tierra sino del espacio exterior, de acuerdo con un estudio de científicos de la Universidad de Manchester y la Universidad de Houston.

El informe, publicado esta semana en la prestigiosa revista internacional ‘Science‘, indica que las imágenes de los libros de texto de la antigua Tierra con enormes volcanes expulsando gas a la atmósfera tiene que volver a pensarse.

De acuerdo con el equipo, la vieja idea de que los volcanes eran la fuente de la atmósfera inicial de la Tierra debe ponerse a un lado.

Usando técnicas de análisis de primer nivel, el equipo del Dr. Greg Holland, Dr. Martin Cassidy y el Profesor Chris Ballentine estudió gases volcánicos para descubrir nuevas pruebas.

La investigación estuvo patrocinada por el Consejo de Investigación de Entornos Naturales (NERC).

“Encontramos una firma clara de meteoritos en gases volcánicos”, dijo el Dr. Greg Holland científico jefe del proyecto.

“A partir de eso ahora sabemos que los gases volcánicos podrían no haber contribuido significativamente a la atmósfera terrestre. Por tanto la atmósfera y océanos deben haber procedido de algún otro lugar, posiblemente de un bombardeo tardío de gas y materiales ricos en agua similares a cometas”.

“Hasta ahora, ningún instrumento había tenido la capacidad de buscar estas sutiles firmas en las muestras del interior de la Tierra – pero ahora podemos hacerlo con exactitud”.

Las técnicas permitieron al equipo medir diminutas cantidades de los gases volcánicos no reactivos kriptón y xenón, los cuales revelaron una “huella” isotópica que encaja con la de los meteoritos que es distinta de los gases “solares”.

El estudio también es el primero en establecer la composición precisa del kriptón presente en el manto de la Tierra.

El director del proyecto, Profesor Chris Ballentine de la Universidad de Manchester, dijo: “Mucha gente ha visto impresiones artísticas de la Tierra primordial con enormes volcanes de fondo expulsando gas para formar la atmósfera.

“Ahora tendremos que volver a dibujar este cuadro”.

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Fecha Original: 11 de diciembre de 2009
Enlace Original

Vía Ciencia Kanija

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La lluvia de meteoros Leónidas del año 2009

La lluvia de meteoros Leónidas de este año alcanza su punto máximo el martes 17 de noviembre. Si los pronosticadores están en lo cierto, la lluvia debería producir un leve pero bonito rocío de meteoros sobre América del Norte, al cual le seguirá un despliegue más intenso en Asia. Habrá luna nueva, lo que hará propicio el escenario para lo que podría ser la mejor lluvia de Leónidas que se haya producido en años.

"Pronosticamos de 20 a 30 meteoros por hora sobre las Américas y de 200 a 300 por hora en Asia", comenta Bill Cooke, de la Oficina de Medio Ambiente de Meteoroides, de la NASA (Meteoroid Environment Office, en idioma inglés). "Nuestro pronóstico concuerda con el trabajo teórico independiente llevado a cabo por otros astrónomos".¹

Derecha: Un meteoro Leónida al amanecer, fotografiado en el año 2002 por Simon Filiatrault, de Quebec, Canadá. [Imagen ampliada]

Las Leónidas son trozos de polvo dejado por el cometa Tempel-Tuttle. Cada 33 años, el cometa visita el sistema solar interno y deja a su paso una corriente de residuos polvorosos. Muchas de estas corrientes se han desplazado a través de la porción de la órbita que la Tierra atraviesa en el mes de noviembre. Cada vez que chocamos con una, los meteoros salen volando de la constelación de Leo.

"Podemos predecir con bastante precisión cuándo la Tierra atravesará una corriente de polvo", dice Cooke. "Sin embargo, la intensidad del evento es menos cierta porque no sabemos cuánto polvo hay en cada corriente". ¡Advertencia para el observador!

El 17 de noviembre, la primera corriente tendrá lugar alrededor de las 09:00, hora universal o UT, en idioma inglés (4 a.m., hora oficial del Este o EST, en idioma inglés, 1 a.m., hora estándar del Pacífico o PST, en idioma inglés). El polvo es una difusa mezcla de partículas que provienen de diversas corrientes antiguas, las cuales deberían producir un evento importante, con dos a tres docenas de meteoros por hora en América del Norte. Para poder apreciar el espectáculo en plena magnitud se recomienda observar en cielos oscuros.

"Una característica para destacar de la lluvia que tendrá lugar este año es que parecerá que las Leónidas salen casi directamente del planeta Marte", hace notar Cooke.

Es sólo una coincidencia. Es que este año, Marte atraviesa el radiante de las Leónidas en el momento en el cual se produce la lluvia. El Planeta Rojo es prácticamente dos veces más brillante que una estrella de primera magnitud, de manera que se convierte en un compañero llamativo para las Leónidas: Mapa del cielo.

La próxima corriente se producirá entre las 21:00 y las 22:00, hora universal o UT (en idioma inglés), justo antes del amanecer en Indonesia y en China. A esa hora, la Tierra atravesará un par de corrientes que dejó el cometa Tempel-Tuttle en 1466 y en 1533 antes de Cristo. Este evento doble podría producir hasta 300 Leónidas por hora.

Arriba: Este lado de la Tierra quedará enfrentado a la corriente de polvo de las Leónidas cuando tenga lugar la lluvia de meteoros, el 17 de noviembre. Los observadores de India, China e Indonesia se verán favorecidos por la oscuridad, porque allí el evento se producirá antes del amanecer. Crédito de la imagen: Danielle Moser, de la Oficina de Medio Ambiente de Meteoroides, de la NASA.

"Incluso si se produjera la mitad de esa cantidad de meteoros, esta lluvia continuaría siendo una de las mejores del año", comenta Cooke.

Las Leónidas son famosas por la cantidad de meteoros que pudieron observarse más recientemente, en 1999-2002, cuando las corrientes de polvo del cometa atravesaron el cielo ocasionando más de 1.000 meteoros por hora. La lluvia de Leónidas de 2009 no será como esa, pero que solamente una Leónida brillante pase por Marte hará que la noche valga la pena.

¡Disfrute del espectáculo!

Vía Ciencia@Nasa

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Asteroide desconocido pasó rozando la Tierra

Un asteroide no conocido con anterioridad estuvo a 14.000 kilómetros de la Tierra la semana pasada, y los astrónomos lo detectaron y observaron sólo 15 horas antes del máximo acercamiento.

Trayectoria del asteroide 2009 VA que pasó cerca de la Tierra el 6 de noviembre 2009. Crédito: NASA/JPL

El 6 de noviembre, alrededor de las 16:30 CEST, un asteroide de 7 metros de diámetro, que ahora se llama 2009 VA, llegó a estar a sólo 2 radios terrestres de impactar nuestro planeta hogar. Es la tercera aproximación que se cataloga de un asteroide que pasa muy cerca.

El asteroide fue descubierto por el Catalina Sky Survey el 6 de noviembre temprano y fue rápidamente identificado por el Centro de Planetas Menores en Cambridge, MA, como un objeto que pronto pasaría muy cerca de la Tierra. La oficina del programa de Objetos Cercanos a la Tierra del JPL también computó la órbita de este objeto, y determinó que no se dirigía a un impacto.

Entre las dos aproximaciones cercanas se incluye el ateroide2008 TS26, de más de 1 metro de tamaño, que pasó de 6.150 kilometros de la superficie de la Tierra el 9 de octubre de 2008, y el asteroide 2004 FU162, de 7 metros de tamaño, que pasó a 6.535 kilometros el 31 de marzo de 2004. En promedio, objetos del tamaño de 2009 VA pasan así de cerca unas dos veces al año e impactan en la Tierra una vez cada 5 años.

Hace sólo trece meses se descubrió otro asteroide en circunstancias similares, 2008 TC3, pero en este caso resultó ser que estaba en una trayectoria rumbo a la Tierra y que impactaría sólo unas 11 horas luego de la detección. Hizo impacto en una zona remota de África, nadie resultó herido, y los fragmentos han sido recuperados para su estudio.

Fuente: Universe Today.

Vía Axxón

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El satélite SMOS ya surca los cielos

Tras más de una década de investigaciones y desarrollos tecnológicos liderados por primera vez desde España, hoy por fin el satélite SMOS se ha puesto en órbita. Esta madrugada la nave ha despegado con éxito desde el cosmódromo de Plesetsk, en el norte de Rusia, y pronto comenzará a enviar datos sobre la salinidad de los océanos y la humedad del suelo, una información clave para entender mejor el cambio climático.

Poco antes de la hora prevista para el lanzamiento del satélite SMOS, las 02:50 (hora española), el nerviosismo era patente entre las cerca de 200 personas que hoy se han reunido en el Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC), en Villanueva de la Cañada (Madrid), para observar la retransmisión en directo del acontecimiento.

Muchos de los ingenieros y científicos presentes han dedicado gran parte de su vida profesional a sacar adelante este proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA), destinado a cartografiar la salinidad de los mares y la humedad del suelo a escala global

Por primera vez la industria aeroespacial española ha liderado la fabricación de un instrumento tan complejo como SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) para la ESA y la responsabilidad era grande.

Las palabras que el Director General de la ESA, Jean-Jacques Dordain, pronunció el viernes pasado en este centro estaban en la mente de todos: “SMOS es muy importante para el planeta, para la ESA y para España”. El presupuesto de la misión es de 300 millones de euros, de los que un tercio los aporta España, otro tercio Francia y el resto los demás países de la agencia.

Dos pantallas gigantes situadas en el salón de actos del ESAC congregaron a los visitantes cuando comenzó la transmisión desde el centro de control de la misión en CNES-Toulouse (Francia) y el cosmódromo ruso de Plesetsk, el lugar del lanzamiento. El jefe de Comunicación para España y Portugal de la ESA, Javier Ventura-Traveset, anunció que le acababa de llegar a su PDA el mensaje “All green in Plesetsk”, y en unos instantes el lanzador Rockot despegó con los satélites SMOS y Proba-2 (un demostrador tecnológico) a bordo.

En la sala de ESAC, salvo la toma de algunas fotografías, no hubo expresiones de júbilo. El público experto recordaba el caso del satélite Cryosat-1, que no logró desprenderse de la segunda etapa del cohete que lo transportaba y la misión fracasó. Diversas animaciones generadas por telemetría tranquilizaron a los asistentes al ver que las etapas del lanzador se separaban correctamente, pero la transmisión de televisión se interrumpió y hubo que esperar más de 50 minutos para saber si llegaba alguna señal de SMOS.

Los brazos de MIRAS se abrirán el martes

“Durante ese tiempo no hay visibilidad con el satélite”, explicó a SINC, Guillermo Buenadicha, ingeniero de operaciones del instrumento principal de SMOS. El ingeniero mostró la sala de control en ESAC donde se supervisará el único instrumento que lleva el satélite, completamente nuevo e innovador: MIRAS (radiómetro interferómetro de imágenes de microondas con síntesis de apertura en 2D).

Se trata de una antena con tres brazos en forma de “Y”, de unos ocho metros de diámetro, en la que se disponen 69 receptores para detectar las radiaciones microondas emitidas desde la superficie de la Tierra. “Una vez realizada una verificación térmica, los brazos se desplegarán completamente el martes a las 8 de la tarde”, adelantó Buenadicha.

El procesamiento de los datos obtenidos con SMOS, que con complejos algoritmos se transformarán en mapas de humedad y salinidad, también se realiza en otra de las salas del ESAC, donde el equipo ya trabajaba en los preparativos, mientras los visitantes de la noche se volvieron a congregar frente a las pantallas.

Momentos de incertidumbre

Sobre las 4 de la madrugada Ventura-Traveset anunció que todo parecía ir “nominal”, que los paneles solares se habían desplegado, pero no acababa de llegar la confirmación de la comunicación correcta con SMOS. Fueron unos momentos de tensión, sobre todo al observar los gestos de nerviosismo de François Bermudo, Jefe de Proyecto SMOS en CNES-Toulouse. Tras unos minutos de incertidumbre, finalmente Bermudo se dirigió a la cámara y con una sonrisa informó que la estación de Hertebeesthoek, en Sudáfrica, se había comunicado con SMOS.

El satélite, con sus 658 kilos de masa (355 kg de carga útil y 303 kg de la plataforma Próteus que controla su vuelo -con 28 kg de combustible de hidracina-) ya orbitaba a una altitud media de 758 kilómetros, según lo previsto, y se confirmaba el éxito del lanzamiento. En ese momento sí: los aplausos y los abrazos inundaron la sala. Algunos de los asistentes no pudieron ocultar su emoción.

En cualquier caso la misión del agua de la ESA, como también se denomina a SMOS, no ha hecho más que empezar. Los próximos dos meses serán críticos y la fase de puesta en servicio se prolongará otros cuatro meses más, para realizar todo tipo de pruebas y calibraciones (se apuntará a MIRAS al fondo oscuro y frío del universo para ello). Los primeros datos de interés para la comunidad científica estarán disponibles en abril de 2010.

“Tendremos una información muy útil para los investigadores que estudian la dinámica oceánica y la hidrología, pero también para perfeccionar los modelos de predicción del tiempo y responder mejor a algunas preguntas sobre el cambio climático”, destacó a SINC Jordi Font, profesor del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC, que junto al investigador Yann Kerr, director del CESBIO en Francia, son los dos directores científicos de la misión (el primero para el tema de la salinidad de los océanos y el segundo para el de la humedad de los suelos).

Mientras los científicos esperan impacientes los datos de SMOS, los técnicos que durante más de una década han desarrollado el satélite descansaron por fin aliviados. Manuel Martín-Neira, Ingeniero del Instrumento Principal de SMOS, que desde 1992 trabaja y conoce bien todos los problemas que ha tenido que superar el proyecto, quiso expresar su mensaje a los responsables de la ESA: ¡Misión cumplida!

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Fecha Original: 2 de noviembre de 2009
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Vía Ciencia Kanija

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Explosión de asteroide en Indonesia revela huecos en las defensas de la Tierra

Mientras el gobierno de los EEUU reflexiona sobre una estrategia para enfrentar la amenaza de los asteroides, una dramática explosión en Indonesia ha puesto en evidencia cuán ciegos estamos todavía ante los bólidos del espacio que llegan a toda velocidad

El 8 de octubre, un asteroide explotó en la atmósfera por encima de Sulawesi del Sur, en Indonesia, liberando la energía de 50.000 toneladas de TNT, según una estimación de la NASA que fue divulgada el viernes. Esto es aproximadamente tres veces más potente que la bomba atómica de Hiroshima, por lo que es una de las explosiones de asteroide más grande jamás observada.

Sin embargo, la explosión no causó daños en el suelo debido a la gran altitud a que ocurrió, de 15 a 20 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, dijo el astrónomo Peter Brown de la Universidad de Western Ontario (UWO), Canadá.

Brown y Elizabeth Silber, también de la UWO, estimaron la energía de la explosión basándose en las ondas de infrasonido que agitaron a la mitad del mundo y fueron grabadas por una red internacional de instrumentos que están a la escucha de explosiones nucleares.

Las imágenes en vídeo del cielo luego del suceso muestran la característica estela de polvo de la explosión de un asteroide.

http://www.youtube.com/watch?v=yeQBzTkJNhs

Impacto súbito

La cantidad de energía liberada sugiere que el objeto tenía unos 10 metros de diámetro, dicen los investigadores. Se cree que objetos así golpean la Tierra aproximadamente una vez por década.

Ningún telescopio descubrió el asteroide antes de que se produjera el impacto. Eso no es una sorpresa, dado que sólo se ha catalogado una pequeña fracción de los asteroides de menos de 100 metros de diámetro, dice Tim Spahr, director del Centro de Planetas Menores en Cambridge, Massachusetts. Sin embargo, objetos de apenas 20 ó 30 metros de diámetro pueden ser capaz de hacer daño en el terreno, dice.

“Si usted quiere encontrar objetos más pequeños, debe construir telescopios más y más grandes”, dice Spahr. “Una búsqueda para encontrar todos los objetos de 20 metros probablemente cueste varios miles de millones de dólares”.

La Casa Blanca tiene que desarrollar una política que aborde el peligro de los asteroides en octubre de 2010, en virtud de un plazo impuesto por el Congreso. Es probable que la decisión sea influenciada por un informe del Consejo Nacional de Investigación sobre el problema de los asteroides, que se espera para finales de año.

Fuente: New Scientist.

Vía Axxón

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