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Boletines Electrónicos 2016
Boletín AAS 266. 1 al 15 de enero de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Ejemplos de barrancos marcianos. Hasta hace poco se pensaba que habían sido esculpidos por corrientes de agua líquida pero podrían ser resultado de procesos de deshielo de hielo seco que se producen al final del invierno. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.
Los barrancos de Marte podrían haber sido formados por procesos en los que participaba hielo seco en lugar de flujos de agua líquida, como se pensaba. Esta es la conclusión a la que llegan dos científicos franceses en un estudio publicado en la revista Nature Geoscience. En este trabajo demuestran que a finales del invierno y durante la primavera bajo la capa estacional de hielo de CO2 calentada por el sol, flujos de gas intensos pueden desestabilizar el material del regolito e inducir flujos de escombros lubricados por los gases que se parecerían a barrancos esculpidos por agua en la Tierra.
Desde el año 2000 las cámaras en órbita alrededor de Marte han transmitido numerosas imágenes de pequeños valles cortados en pendientes, de aspecto similar a los barrancos formados por agua que corre en la Tierra. Estos barrancos parecen tener menos de unos pocos millones de años de edad, y a veces menos de algunos años. Esto sugería que podrían todavía formarse volúmenes importantes de agua líquida en Marte hoy en día.
Este escenario ha sido cuestionado recientemente por el monitorizado frecuente de la superficie marciana con la cámara HiRISE a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter de NASA, que ha revelado que la formación de barrancos todavía se produce hoy en día en Marte, en estaciones en las que el ambiente superficial de Marte es demasiado frío para que fluya agua líquida. Sin embargo, la actividad de formación de barrancos parece que se produce cuando el hielo de CO2 (condensado de la atmósfera durante el invierno) se descongela sobre la superficie marciana.
Los investigadores Cedric Pilorget y François Forget sugieren en su estudio que a final del invierno y durante la primavera la luz solar penetra a través de la capa traslúcida de hielo de CO2 y la calienta desde abajo. El hielo de CO2 no se funde sino que sublima (pasa directamente al estado gaseoso). Este gas se difunde por el terreno poroso que hay debajo de la superficie. Parte de él puede volver a condensarse, mientras el resto se acumula. Esto puede incrementar de forma considerable la presión del subsuelo cerca de la superficie, alcanzando varias veces la presión atmosférica. La capa de hielo de CO2 acaba rompiéndose y se produce una violenta descompresión. En cuestión de segundos o minutos, varios metros cúbicos de gas fluyen por el suelo, desestabilizando los granos del terreno, formando flujos granulares. Además pueden fluidificar la avalancha, que se comportaría como un fluido viscoso.
Los antiguos egipcios describieron los eclipses de Algol
Una página del calendario Cairo. En el recuadro se destaca el jeroglífico correspondiente a Horus. Crédito: Lauri Jetsu.
El antiguo calendario de papiro egipcio Cairo 86637 es el documento más antiguo que se conserva de observaciones a simple vista de una estrella variable, la binaria eclipsante Algol, una manifestación del dios y rey Horus. Este calendario contiene predicciones para cada día del año. Ahora Lauri Jetsu y Sebastian Porceddu, de la Universidad de Helsinki, han realizado un análisis estadístico de los textos mitológicos del calendario del Cairo.
Su estudio ha puesto de manifiesto que los periodos de Algol (2.85 días) y de la Luna (29.6 días) regulan las acciones de los dioses en este calendario. Hasta ahora era sólo una hipótesis que muchos de los textos mitológicos del calendario Cairo describen fenómenos astronómicos. Los resultados de esta investigación, en cambio, demuestran sin ambigüedad que a lo largo de todo el año las acciones de muchas deidades del calendario están relacionadas con los cambios regulares de Algol y de la Luna.
Esta investigación confirma que la primera estrella variable y su periodo fueron descubiertos mucho antes de lo que se pensaba, tres milenios antes, entre 1244 y 1163 a.C. Y también permite confirmar dos resultados astrofísicos "modernos" de este grupo de investigadores: la primera observación directa del aumento esperado en el periodo de Algol y una estimación precisa a largo plazo de la transferencia de materia en este sistema binario.
La investigación demuestra también que las fases más brillantes de Algol y de la Luna tenían significados particularmente positivos para los antiguos egipcios.
El cometa Catalina se deja ver, pero poco
Estos días el cometa Catalina está bien situado para su observación en el cielo de la madrugada para los observadores del hemisferio norte.
Se esperaba que Catalina fuera bien visible a simple vista pero no ha sido así y ya es difícil que lo sea en las próximas semanas.En sitios oscuros a simple vista se ve una pequeña mancha brillante, sin embargo, Catalina es impresionante con sus dos colas visto a través del telescopio y si se hace una buena fotografía.
En estas fechas y desde nuestra latitud, Catalina ya es observable a partir de las 2 de la madrugada en la constelación de Bootes, pasando el día 1 de enero a menos de un grado de la estrella Arturo.
El 17 de enero Catalina pasará a su distancia mínima a la Tierra. Ese día se encontrará a solo 0.72 ua o 108 millones de km de nuestro planeta con un brillo estimado de 6.2 magnitudes. Lo podremos encontrar en esos días en la constelación de la Osa Mayor. A partir de ese día, su brillo irá disminuyendo desapareciendo gradualmente del cielo.
Convocatoria de la Asamblea General de la AAS.
El pasado día 31 de diciembre, se publicó la convocatoria y el calendario electoral para la elección de nueva Junta Directiva, que estatutariamente toca elegir este año.
En esta ocasión, y como novedad, he puesto en la página web la notificación y el calendario, de forma que imprimiendola notificación, que está en formato pdf, se pueda enviar por correo electrónico, o llevar en persona en la sede.
Actividades de la AAS
Solución al problema 265
Desde hace unos meses la Luna está ocultando periódicamente la estrella Aldebarán. ¿Cuándo ocurren estas ocultaciones? ¿Con que frecuencia? ¿Podrías explicar la razón de este fenómeno? ¿Hasta cuando las podremos disfrutar?
Las ocultaciones de Aldebarán por la Luna duraran 49 meses siderales consecutivos entre el 29 de enero de 2015 y el 2 de septiembre de 2018. Las series de ocultaciones de Aldebarán están separadas por 18.6 años, que es justo la duración del ciclo nodal de la Luna, también conocido por ciclo de Metón.
Es el mismo ciclo que regula los eclipses de Sol ya que la repetición de eclipses solares similares son causados por el mismo fenómeno: el movimiento de la línea de nodos, línea que une los puntos de intersección (puntos nodales) del plano de la eclíptica con el plano de la órbita de la Luna que se encuentra inclinado 5.1°. Como cada punto nodal va recorriendo la eclíptica durante 18.6 años y como la Luna se mueve arriba y abajo sobre el zodiaco (17º de ancho), es normal que pueda eclipsar las estrellas mas brillantes cercanas al plano de la eclíptica. Disfrutad de estos eclipses estelares ya que el próximo período de ocultaciones de Aldebarán ocurrirá entre 2033 y 2037.
Aldebarán se encuentra a 5.5° al sur de la eclíptica. Su ocultación solo es visible desde el hemisferio norte ya que solo desde esta parte de la Tierra la paralaje puede hacer que la Luna aparezca tan al sur que pueda ocultar Aldebarán. La primera ocultación del ciclo ocurre en la zona ártica. Las siguientes se van desplazando hacia el ecuador a medida que avanza el ciclo. Y como ocurre con los eclipses de Sol, estas ocultaciones también se ven en bandas de totalidad.
Problema 266
Están relacionados el solsticio de invierno (21 de diciembre) y el perihelio (3 de enero)?
Feliz año 2016
Boletín AAS 267. 16 al 31 de enero de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Última oportunidad para ver el cometa Catalina
Estos días el cometa Catalina continúa bien situado para su observación para los observadores del hemisferio norte.
Como se esperaba Catalina no ha sido visto a simple vista. Sin embargo nuestros compañeros han sacada fantásticas fotografías del cometa.
El 17 de enero Catalina pasará a su distancia mínima a la Tierra. Ese día se encontrará a sólo 0.72 ua o 108 millones de km de nuestro planeta con un brillo estimado de 6.2 magnitudes. Lo podremos encontrar en esos días en la constelación de la Osa Mayor. A partir de ese día, su brillo irá disminuyendo, desapareciendo gradualmente del cielo.
Como su trayectoria es hacia el norte celeste, Catalina es ahora un objeto circumpolar y se puede observar durante toda la noche desde nuestra latitud.
Una segunda inflación cósmica después del Big Bang?
Ilustración artística de lo que pudo ser una segunda inflación en el Universo temprano, que podría explicar la cantidad de materia oscura que observamos hoy en día. Fuente: Brookhaven National Laboratory.
La cosmología estándar, esto es, la teoría del Big Bang con su periodo de crecimiento exponencial conocido como inflación, es el modelo científicodominante para explicar nuestro Universo, según el cual el espacio y el tiempo salieron de un punto muy denso y caliente convirtiéndose en una inmensidad homogénea y que se expande sin fin. Esta teoría explica muchos de los fenómenos físicos que observamos. ¿Pero y si hubiera algo más?
Una nueva teoría elaborada por físicos del Laboratorio Nacional de Brookhaven, del Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi y de la Universidad de Stony Brook, sugiere que se produjo un segundo periodo inflacionario, más corto, que podría dar cuenta de la cantidad de materia oscura que se estima que existe en el cosmos.
Algunas teorías que explican con elegancia extraños particulares de la física, como por ejemplo la desproporcionada debilidad de la gravedad comparada con otras interacciones fundamentales como las fuerzas electromagnéticas, la fuerza nuclear fuerte y las fuerzas nucleares débiles, no pueden ser aceptadas por completo ya que predicen más materia oscura de la que sugieren las observaciones empíricas. Esta nueva teoría soluciona el problema. Hooman Davoudiasl y sus colaboradores añaden un paso más a los eventos que comúnmente se acepta que se produjeron en el comienzo del espacio y el tiempo.
En la cosmología estándar la expansión exponencial del Universo llamada inflación cósmica empezó quizás sólo 10-35 segundos después del inicio del tiempo (esto es un cero seguido por 35 cifras decimales, de las cuales 34 son ceros y la última es un 1). Están expansión explosiva de todo el espacio duró sólo fracciones de una fracción de un segundo, acabando con la formación de un Universo caliente seguido por un periodo de enfriamiento que se ha mantenido hasta hoy en día. Entonces, cuando el Universo sólo tenía unos pocos minutos de edad (esto es, cuando estaba suficientemente frío) empezó la formación de los elementos más ligeros. Entre estos dos hitos podría haber otros interludios inflacionarios, según Davoudiasl.
Davoudiasl y sus colaboradores sugieren que se produjo otro periodo inflacionario, alimentado por interacciones físicas desconocidas. Este segundo periodo de inflación, más suave, caracterizado por un rápido aumento del volumen del Universo, diluiría las abundancias primordiales de las partículas, pudiendo dejar la densidad de materia oscura en el Universo al nivel que observamos hoy en día.
Última oportunidad para contactar con el robot espacial Philae
Ilustración artística de la sonda Philae de la nave espacial Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) sobre la superficie del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Crédito: ESA/ATG medialab.
Los científicos iniciaron el pasado viernes la última maniobra posible para contactar con el laboratorio robótico que cayó hace más de un año sobre la superficie de un cometa que viaja por nuestro Sistema Solar. La sonda Philae, que forma parte de la misión Rosetta de la ESA, ha producido resultados científicos espectaculares (y momentos de alto dramatismo también) desde su accidentado aterrizaje sobre el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko en noviembre de 2014.
Pero han pasado seis meses desde que los ingenieros de control de la misión del Centro Aeroespacial Alemán de Darmstad han estado en comunicación con Philae y las probabilidades de restablecer contacto disminuyen rápidamente a medida que la sonda, que se alimenta de energía solar, se aleja del Sol. "El último signo claro de vida de Philae fue recibido el 9 de julio de 2015", señala la Agencia Espacial Alemana en un comunicado. "Desde entonces ha permanecido en silencio".
Los científicos han enviado una orden al robot para que gire su giróscopo, inicialmente utilizado para estabilizar la sonda cuando aterrizó. La esperanza es que con esto se consiga "agitarla para limpiar el polvo de sus paneles solares y alinearla mejor con el Sol", explicó el responsable técnico del proyecto, Koen Geurts. También es posible, sin embargo, que la orden (enviada a través de la nave Rosetta que se encuentra en órbita alrededor del cometa) nunca llegue hasta Philae. Pero añade que se realizarán más intentos.
"Es un movimiento claramente desesperado", comenta Philippe Gaudon de la Agencia Espacial Francesa. "Es muy poco probable que el robot vuelva a funcionar de nuevo". Los responsables de la misión piensan que uno de los dos transmisores de radio de la sonda y uno de sus dos receptores han fallado. Incluso los que quedan puede que no funcionen bien.
La ventana de oportunidad para establecer contacto con Philae se cerrará definitivamente a finales de enero, cuando el cometa y su sonda compañera alcancen los 300 millones de kilómetros de distancia al Sol. Entonces la temperatura probablemente caerá por debajo de los -51 ºC, el límite por debajo del cual Philae ya no puede funcionar.
Actividades de la AAS
Solución al problema 266
Están relacionados el solsticio de invierno (21 de diciembre) y el perihelio (3 de enero)?
La Tierra llegó a su punto de máximo acercamiento al Sol el 3 de enero 2016 hacia las 00:00 de tiempo local. Este evento se llama perihelio de la Tierra. Sin embargo, el solsticio de diciembre tuvo lugar el 22 de diciembre. Como la órbita de la Tierra es elíptica, en el perihelio de enero, la Tierra se encuentra a “sólo” 147 millones de kilómetros del Sol, mientras que en el afelio se aleja hasta los 152 millones kilómetros. ¿Están relacionados el solsticio de diciembre y el perihelio de enero? No. Es sólo una coincidencia. Los dos sucesos responden a dos fenómenos diferentes. El solsticio de invierno es debido a la inclinación de la Tierra, mientras que del perihelio es responsable la forma elíptica de la órbita terrestre.
Sin embargo como el punto del perihelio se desplaza a lo largo de los siglos, los dos eventos, que ahora están separados dos semanas, estuvieron mucho más cerca hace unos pocos siglos. En concreto en 1246 sucedieron al mismo tiempo.
Problema 267
Continuamos con la película The Martian (2015), gran éxito del cine de ciencia ficción de la temporada. La nave Hermes, que prácticamente había llegado a la Tierra, debe volver para rescatar al astronauta Marc Watney, perdido en Marte. ¿Que tipo de órbita debe seguir para llegar al planeta rojo en el menor tiempo posible?
Boletín AAS 268. 1 al 15 de febrero de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Alineación de cinco planetas
Estos días cinco planetas serán visibles en el horizonte sudeste poco antes de la salida del Sol.
Para los madrugadores amantes de la astronomía, estos días la mecánica celeste nos brinda una alineación fruto de la perspectiva con la cual se ve el sistema solar desde la Tierra. El huidizo Mercurio situado en su máxima elongación occidental será el más bajo, seguido de izquierda a derecha por Venus, Saturno, Marte y Júpiter. La madrugada del día 6 la Luna estará en conjunción con Mercurio y Venus. Va, ánimo, haced fotos para el boletín, aunque sea desde Finlandia.
La Luna fue creada por un choque frontal entre la Tierra y un planeta en formación
La composición química extremadamente similar de las rocas de la Tierra y la Luna ha ayudado a los científicos a determinar que un choque frontal, y no lateral, tuvo lugar entre la Tierra y Theia. Crédito: William K. Hartmann.
La Luna fue formada por un violento choque frontal entre la Tierra primitiva y un "embrión planetario" llamado Theia, aproximadamente 100 millones de años después deque se formase la Tierra, según publican geoquímicos de UCLA y sus colaboradores.
Los científicos ya conocían esta colisión a alta velocidad, que se produjo hace casi 4500 millones de años, pero muchos pensaban que la Tierra chocó contra Theia con un ángulo de 45 grados o más (un potente roce lateral). Pero las pruebas nuevas, publicadas en la revista Science, apoyan firmemente el caso de un choque frontal.
Los investigadores han analizado siete rocas traídas a la Tierra desde la Luna por las misiones Apollo 12, 15 y 17, así como seis rocas volcánicas del manto de la Tierra, cinco de Hawái y una de Arizona.
La clave para reconstruir el impacto fue una marca química revelada en los átomos de oxígeno de las rocas. Más del 99.9 por ciento del oxígeno de la Tierra es O-16, llamado así porque cada átomo contiene 8 protones y 8 neutrones. Pero hay también cantidades pequeñas de isótopos más pesados del oxígeno: O-17, con un neutrón extra y O-18, con dos neutrones añadidos. La Tierra, Marte y otros cuerpos planetarios de nuestro Sistema Solar tienen una proporción única de O-17 frente a O-16, cada uno como con una "huella dactilar" distintiva.
En 2014 un equipo de investigadores alemanes anunció en Science que la Luna también tiene su proporción única entre los isótopos del oxígeno, diferente de la Tierra. La nueva investigación sostiene que no es así.
"No vemos ninguna diferencia entre los isótopos de oxígeno de la Luna y de la Tierra: son indistinguibles", afirma Edward Young, director de la investigación. Y el hecho de que el oxígeno de las rocas de la Tierra y la Luna tenga las mismas características químicas indica, según Young, que se produjo una colisión frontal entre Theia y la Tierra que condujo a una composición química similar de la Tierra y la Luna. Si se hubiera producido un choque lateral, la mayor parte de la Luna habría sido formada por el manto de Theia, y la Tierra y la Luna habrían tenido entonces diferentes proporciones de isótopos de oxígeno.
Una nube monstruosa regresa a casa
Este diagrama muestra la trayectoria de la nube de Smith partiendo del plano de nuestra Vía Láctea y regresando a ella como un búmeran. La nube, que salió despedida hace 70 millones de años, caerá de nuevo hacia el disco y disparará la formación de estrellas nuevas dentro de 30 millones de años. Crédito: NASA, ESA, y A. Feild (STScI).
Un equipo de astrónomos, usando datos del telescopio espacial Hubble, ha descubierto que el viejo refrán que dice que "todo lo que sube baja" se aplica incluso a una inmensa nube de gas hidrógeno que se encuentra fuera de nuestra galaxia la Vía Láctea. La nube invisible se está precipitando hacia nuestra galaxia a una velocidad de más de 1 millón de kilómetros por hora.
Aunque existen cientos de nubes de gas enormes y con velocidades altas zumbando por las afueras de nuestra galaxia, esta nube, llamada "nube de Smith", es única porque su trayectoria es bien conocida. Nuevas observaciones del Hubble sugieren que fue lanzada desde las regiones exteriores del disco galáctico hace unos 70 millones de años. La nube fue descubierta a principios de la década de 1960 por el estudiante de doctorado Gail Smith, que detectó las ondas de radio emitidas por su hidrógeno.
La nube se encuentra de regreso en curso de colisión y se predice que se zambullirá en el disco de la Vía Láctea en unos 30 millones de años. Cuando lo haga, los astrónomos creen que disparará un espectacular brote de formación de estrellas, aportando gas suficiente para quizás formar 2 millones de soles.
"La nube es un ejemplo de cómo la galaxia cambia con el paso del tiempo", explica el director del estudio, Andrew Fox. "Nos está diciendo que la Vía Láctea es un lugar burbujeante, muy activo, donde el gas puede ser lanzado desde una parte del disco y luego regresar a otra. Nuestra galaxia está reciclando su gas en nubes, un ejemplo es la nube de Smith, y formará estrellas en lugares diferentes a los anteriores. Las medidas con el Hubble de la nube de Smith nos están ayudando a ver lo activos que son los discos de las galaxias".
Durante mucho tiempo los astrónomos habían pensado que la nube de Smith podía ser una galaxia fallida o gas procedente del espacio intergaláctico. Para confirmar que la nube procede de nuestra galaxia los investigadores estudiaron, por primera vez, su composición química, descubriendo que es tan rica en azufre como el disco exterior de la Vía Láctea. Ello significa que la nube fue enriquecida por material de estrellas. Esto no habría ocurrido si se tratase de hidrógeno prístino de fuera de la galaxia o de los restos de una galaxia fallida carente de estrellas.
Actividades de la AAS
Solución al problema 267
Continuamos con la película The Martian (2015), gran éxito del cine de ciencia ficción de la temporada. La nave Hermes, que prácticamente había llegado a la Tierra, debe volver para rescatar al astronauta Marc Watney, perdido en Marte. ¿Que tipo de órbita debe seguir para llegar al planeta rojo en el menor tiempo posible?
En la película, la nave Hermes debe regresar en el mínimo tiempo posible ya que al astronauta perdido en Marte le quedan pocos suministros. Para volver a Marte, se modifica la órbita de la nave para que pase cerca de la Tierra en una maniobra de asistencia gravitatoria que, si está bien realizada, no solo modifica la dirección del movimiento sino que puede llegar a doblar la velocidad de la nave.
Eso si, el momento lineal ganado por la nave espacial es igual en magnitud al que ha perdido la Tierra, aunque la gran masa del planeta hace que el cambio en la velocidad resulte insignificantemente pequeño. Os dejo un gráfico donde se ve clara la asistencia gravitacional de la Tierra en el punto 3. Es la trayectoria seguida por Hermes en el libro original The Martian escrito per Andy Weir el año 2011 en el que los astronautas solo permanecen 6 días en la superficie de Marte. En la película, por necesidades de guión, estuvieron 18 días.
Problema 268
Si la hipótesis de formación de la Luna es correcta, por qué no hay un anillo de residuos alrededor de la Tierra?
Boletín AAS 269. 16 al 29 de febrero de 2016
Novedades astronómicas
15-feb-16 |
7:46:28 |
Cuarto creciente (Distancia geocéntrica:373075 Km.) |
21-feb-16 |
17:11:56 |
Mercurio en el afelio. (Distancia heliocéntrica: 0.46670 U.A.) |
22-feb-16 |
18:19:51 |
Luna llena (Distancia geocéntrica:397950 Km.) |
24-feb-16 |
2:17:07 |
Júpiter a 2.21° de la Luna. (Altura solar: -50.7°) |
24-feb-16 |
5:14:15 |
Júpiter a 2.45°N de la Luna. (Altura solar: -19.8°) |
27-feb-16 |
3:27:58 |
Luna en el apogeo. (Distancia geocéntrica: 405383 Km | Iluminación: 83.4%) |
28-feb-16 |
15:48:27 |
Neptuno en conjunción. (Distancia geocéntrica:30,94873 U.A.) |
Noticias
El Experimento LIGO confirma la primera detección de ondas gravitatorias
Por primera vez, los científicos han observado ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo, llamadas ondas gravitatorias, llegando a la Tierra procedentes de un evento catastrófico en el universo lejano. Esto confirma una importante predicción de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein de 1915 y abre una nueva ventana sin precedentes en el cosmos.
Ondas gravitatorias. Crédito: R. Hurt, Caltech/JPL.
Las ondas gravitatorias llevan consigo información acerca de sus dramáticos orígenes y sobre la naturaleza de la gravedad que no puede obtenerse de otra manera. Los físicos han llegado a la conclusión de que las ondas gravitatorias detectadas fueron producidas durante la última fracción de segundo de la fusión de dos agujeros negros para producir un solo agujero negro más masivo en rotación. Esta colisión de dos agujeros negros había sido predicha pero nunca antes había sido observada.
Las ondas gravitatorias (evento apodado GW150914) fueron detectadas el 14 de septiembre de 2015 a las 5:51 a.m. hora de verano del este de Estados Unidos (09:51 UTC) por los dos detectores gemelos del Observatorio por Interferometría Láser de Ondas Gravitatorias (LIGO, por sus siglas en inglés), ubicados en Livingston, Louisiana, y Hanford, Washington, EE.UU. Los observatorios LIGO están financiados por la National Science Foundation (NSF), y fueron concebidos y construidos, y son operados por Caltech y MIT. El descubrimiento fue realizado por la Colaboración Científica LIGO (que incluye la Colaboración GEO600 y el Australian Consortium for Interferometric Gravitational Astronomy) y la colaboración Virgo usando datos de los dos detectores LIGO.
Basándose en las señales observadas, los científicos de LIGO estiman que los agujeros negros de este evento eran de unas 29 y 36 veces la masa del Sol, y que el evento tuvo lugar hace 1.300 millones de años. Cerca de 3 veces la masa del Sol se convirtió en ondas gravitatorias en una fracción de segundo, con una potencia máxima de unas 50 veces la de todo el Universo visible. Comparando los tiempos de llegada de la señal –el detector en Livingston registró el evento 7 milisegundos antes del detector en Hanford– los científicos pueden decir que la fuente se encuentra en el hemisferio sur.
De acuerdo con la relatividad general, una pareja de agujeros negros orbitando uno alrededor del otro pierde energía mediante la emisión de ondas gravitatorias, produciendo un acercamiento gradual entre ambos durante miles de millones de años, y luego mucho más rápidamente en los últimos minutos. Durante la última fracción de segundo, los dos agujeros negros chocan entre sí casi a la mitad de la velocidad de la luz y forman un único agujero negro más masivo, convirtiendo una parte de la masa de ambos en energía, de acuerdo con la fórmula de Einstein E = mc2. Esta energía se emite como una fuerte explosión final de ondas gravitatorias. Estas son las ondas gravitatorias que LIGO ha observado.
La existencia de ondas gravitatorias fue demostrada por primera vez en los años 1970 por Russell Hulse y Joseph Taylor Jr, quienes descubrieron en el año 1974 un sistema binario compuesto de un púlsar orbitando otra estrella, la cual posteriormente se descubrió que era una estrella de neutrones. Descubrieron que la órbita del púlsar estaba encogiéndose lentamente a medida que el tiempo pasaba debido a la emisión de energía en forma de ondas gravitatorias. Por su trabajo, Hulse y Taylor fueron premiados con el premio Nobel el año 1993. El sistema binario Hulse-Taylor se fusionará para formar un agujero negro en 300 millones de años. En la medición reciente, LIGO observó directamente el modelo de onda gravitacional del final de la vida de un sistema binario compuesto de dos agujeros negros, proporcionando un boceto en el tiempo de las fracciones de segundo finales del sistema binario a medida que se convertía en un agujero negro individual.
“Nuestra observación de las ondas gravitatorias logra un ambicioso objetivo establecido hace más de 5 décadas de detectar directamente este esquivo fenómeno y entender mejor el Universo y, como corresponde, cumple con el legado de Einstein en el 100 aniversario de su teoría general de la relatividad”, dice David H. Reitze, director ejecutivo del Laboratorio LIGO en Caltech.
Ilustración artística de dos agujeros negros en proceso de fusión. Crédito: LIGO/SXS.
El descubrimiento fue posible gracias a las capacidades mejoradas de Advanced LIGO, una importante actualización que aumenta la sensibilidad de los instrumentos en comparación con los detectores LIGO de primera generación, lo que permite un gran aumento del volumen del universo explorado y el descubrimiento de las ondas gravitatorias durante su primer periodo de observación. La National Science Foundation de Estados Unidos lidera el apoyo financiero a Advanced LIGO. Organismos de financiación en Alemania (Sociedad Max Planck), Reino Unido (Consejo de Infraestructuras de Ciencia y Tecnología, STFC) y Australia (Consejo Australiano de Investigación) también han contribuido significativamente al proyecto. Varias de las tecnologías clave que hicieron Advanced LIGO mucho más sensible se han desarrollado y probado por la colaboración británico-alemana GEO. Varias universidades han diseñado, construido y probado componentes clave para Advanced LIGO: la Universidad Nacional de Australia, la Universidad de Adelaide, la Universidad de Florida, la Universidad de Stanford, la Universidad de Columbia de Nueva York, y la Universidad Estatal de Louisiana.
“En el año 1992, cuando la financiación inicial de LIGO fue aprobada, representó la mayor inversión que la NSF había hecho jamás”, dice France Córdova, directora de la NSF. “Fue un gran riesgo. Pero la National Science Foundation es la agencia que toma este tipo de riesgos. Damos soporte a la ciencia fundamental y a la ingeniería en el punto de la carretera al descubrimiento en el que el camino no está nada claro. Financiamos pioneros. Es el motivo de porque Estados Unidos continúa siendo un líder global a la hora de avanzar en conocimiento”.
La investigación en LIGO la lleva a cabo la Colaboración Científica LIGO (LSC), un grupo de más de 1.000 científicos de universidades de todo Estados Unidos y de otros 14 países. Más de 90 universidades e institutos de investigación de la LSC desarrollan tecnología para el detector y analizan datos; alrededor de unos 250 estudiantes contribuyen de forma relevante a la colaboración. La red de detectores LSC incluye los interferómetros de LIGO y el detector GEO600. El equipo de GEO incluye científicos del Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Albert Einstein Institute, AEI), Leibniz Universität Hannover, junto a socios de la Universidad de Glasgow, Universidad de Cardiff, la Universidad de Birmingham, otras universidades en el Reino Unido, y la Universidad de las Islas Baleares en España.
“Esta detección es el comienzo de una nueva era: el campo de la astronomía de ondas gravitatorias es ya una realidad”, dice Gabriela González, portavoz del LSC y profesora de física y astronomía en la Universidad Estatal de Louisiana.
LIGO fue originalmente propuesto como un medio para detectar estas ondas gravitatorias en los años 1980 por Rainer Weiss, profesor de física, emérito, del MIT; Kip Thorne, que ocupa la cátedra del profesor Richard P. Feynman de física teórica de Caltech, emérito; y Ronald Drever, profesor de física, emérito, también de Caltech.
“La descripción de esta observación está muy bien descrita en la teoría de Einstein de la relatividad general, formulada hace 100 años, y consta de la primera prueba de la teoría en el marco de gravitación fuerte. Hubiera sido maravilloso ver la cara de Einstein si hubiésemos sido capaces de decírselo”, dice Weiss.
“Con este descubrimiento, los humanos se están embarcando en una maravillosa nueva misión: la misión de explorar la parte deformada del Universo; objetos y fenómenos que están hechos de espacio-tiempo deformado. Los agujeros negros en colisión y las ondas gravitatorias son los primeros ejemplos”, dice Thorne.
La investigación en Virgo se lleva a cabo por la Colaboración Científica Virgo, un grupo de más de 250 físicos e ingenieros pertenecientes a 19 laboratorios europeos diferentes: 6 con el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) de Francia; 8 con el Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) en Italia; 2 con Nikhef en los Países Bajos; Instituto Wigner en Hungría; el grupo POLGRAW en Polonia; y el Observatorio Gravitacional Europeo (EGO), el laboratorio que alberga el interferómetro Virgo cerca de Pisa, Italia.
Fulvio Ricci, portavoz de Virgo, señaló que “Este es un hito importante para la física, pero lo más importante es el principio de muchos nuevos y excitantes descubrimientos astrofísicos que vendrán con LIGO y Virgo”.
Bruce Allen, director del Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Albert Einstein Institute), añade: “Einstein pensó que las ondas gravitatorias eran demasiado débiles para ser detectadas, y no creía en los agujeros negros. ¡Pero no creo que le hubiera importado estar equivocado!”.
“Los detectores Advanced LIGO son una hazaña de la ciencia y la tecnología, hecha posible por un equipo internacional verdaderamente excepcional de técnicos, ingenieros y científicos”, dice David Shoemaker, del MIT, líder del proyecto Advanced LIGO. “Estamos muy orgullosos de haber terminado este proyecto financiado por NSF a tiempo y dentro del presupuesto”.
En cada observatorio, el interferómetro LIGO de 4 km de largo en forma de “L” utiliza luz láser separada en dos haces que van y vienen dentro de los brazos (tubos de 1,2 metros de diámetro guardados en un vacío casi perfecto). Los haces se utilizan para controlar la distancia entre los espejos posicionados de forma muy precisa en los extremos de los brazos. De acuerdo con la teoría de Einstein, la distancia entre los espejos cambiará una cantidad infinitesimal cuando una onda gravitacional pase por el detector. Se pueden detectar cambios más pequeños que la diezmilésima parte del diámetro de un protón (10-19 metros) en las longitudes de los brazos.
“Para hacer posible esta fantástica meta se requirió una colaboración a escala global de científicos; tecnología de suspensión y láser desarrollada para nuestro detector GEO600 fue usada para ayudar a hacer a Advanced LIGO el detector de ondas gravitatorias más sofisticado jamás creado”, dice Sheila Rowan, profesora de física y astronomía en la Universidad de Glasgow.
Son necesarios observatorios independientes y ampliamente separados para determinar la dirección del evento que causa las ondas gravitatorias, y también para verificar que las señales proceden del espacio y que no pertenecen a algún otro fenómeno local.
Las ondas gravitatorias GW150914 captadas por LIGO. Crédito: LIGO.
“Tenemos la esperanza de que esta primera observación acelerará la construcción de una red global de detectores que permitirá localizaciones más precisas de las fuentes de ondas gravitatorias en la era de astronomía de mensajeros múltiples”, dice David McClelland, profesor de física y director del Centro de Física Gravitacional en la Australian National University.
El estudio “Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger” fue publicado el 11 de febrero de 2016 por Physical Review Letters.
Fuente: LIGO Lab
Actividades de la AAS
Solución al problema 268
La solución se retrasa al siguiente boletín, y para que vayáis pensando, esta semana no habrá problema.
Boletín AAS 270. 1 al 15 de marzo de 2016
Novedades astronómicas
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Júpiter en oposición el 8 de marzo
Ya empieza la temporada de Júpiter. El planeta gigante es ahora un objeto en movimiento retrógrado inconfundible entre las estrellas de Leo. El 8 de marzo el "Rey de los planetas" estará en oposición y su brillo será el mayor del año alcanzando su mayor tamaño aparente. Visible durante toda la noche, Júpiter sale por el este al atardecer, llega a su punto más alto en el cielo alrededor de la medianoche y se pone en el oeste en la salida del sol.
El más grande de los 8 planetas del Sistema Solar se encuentra situado actualmente en el sureste de Leo cerca de la frontera con Virgo. Sudeclinación de solo 6 grados norte lo sitúa en una posición de observación mejor para latitudes ecuatoriales y tropicales, aunque es accesibles para todo el mundo. A partir de latitudes medias del hemisferio norte alcanza una altura máxima de unos 45 grados durante la mitad de la noche.
Actualmente Júpiter se encuentra a unas 4.435 ua (663.5 millones de kilómetros) de la Tierra. Aunque estos días estará un poco más lejos que el año pasado, su tamaño aparente será impresionante: 44,4 segundos de arco. De todos los planetas solo Venus muestra un mayor tamaño aparente que Júpiter.
El asteroide 2013 TX68 pasará rozando la Tierra?
Posición en el cielo del asteroide 2013 TX68 el pasado 14 de febrero de 2016. La roca espacial se está acercando a la Tierra desde la dirección del Sol, y por eso su órbita ha sido difícil de determinar con exactitud. Ilustración de Eddie Irizarry usando Stellarium.
Parece ser que podremos dormir tranquilos los próximos días. Las nuevas observaciones del asteroide 2013 TX68, que tiene unos 30 metros de diámetro, prevén que pase rozando la Tierra el próximo 8 de marzo.
Las observaciones, a partir de las imágenes archivadas proporcionadas por el survey de asteroides PanSTARRS financiado por la NASA, permitieron a los científicos del Centro de la NASA para objetos cercanos a la Tierra (CNEOS) del JPL, perfeccionar sus anteriores predicciones de sobrevuelo y de acercamiento a la Tierra, reafirmando que el asteroide no representa una amenaza para la Tierra.
"Ya sabíamos que este asteroide 2013 TX68, pasaría sin riesgo cerca de la Tierra a principios de marzo, pero esta información adicional nos permitirá obtener una mejor trayectoria orbital", dijo Paul Chodas, gerente de CNEOS. "Los datos indican que este pequeño asteroide probablemente pasará mucho más lejos de la Tierra de lo que se pensaba."
Marco Micheli, del Centro de Coordinación NEO de la Agencia Espacial Europea en Frascati, Italia, es el astrónomo que identificó el objeto en las imágenes archivadas, midió su posición, y envió estas observaciones al Centro de Planetas Menores en Cambridge, Massachusetts.
La nueva predicción de 2013 TX68 es que va a pasar a aproximadamente a 5 millones de kilómetros de nuestro planeta. Existe todavía una posibilidad de que pudiera pasar más cerca, pero sin duda no más cerca de 24.000 kilómetros. Además CNEOS ha determinado que 2013 TX68 no es un riesgo para la Tierra durante el próximo siglo.
La Tierra tiene sólo un 82 por ciento de probabilidades de estar habitada
Astrónomos del Laboratorio Planetario Virtual de la Universidad de Washington han creado un índice para clasificar los exoplanetas según su habitabilidad. ¿Pero qué puntuación tendría la Tierra si fuese observada desde una distancia de varios años luz?. Crédito: NASA.
Sabemos que la Tierra es habitable porque estamos aquí. Pero ¿parecería una buena candidata para albergar vida observada desde cientos de años luz de distancia? Buena, pero quizás no óptima, según el astrónomo Rory Barnes, de la Universidad de Washington.
Barnes y sus colaboradores trabajan en la definición de un “índice de habitabilidad de planetas en tránsito” para establecer un orden de prioridad entre los exoplanetas en la búsqueda de vida.
Los astrónomos no observan los exoplanetas directamente sino por la atenuación de la luz de su estrella que se produce cuando el planeta pasa por delante de ella (un evento llamado tránsito). Hay muchos factores que intervienen a la hora de juzgar acerca de la posible habitabilidad de un mundo, incluyendo la cantidad de energía que recibe de su estrella, la distancia y el radio de su trayectoria orbital y el comportamiento de sus planetas vecinos. Se emplea la espectrometría para estimar la masa y el radio de la estrella, datos a partir de los cuales los astrónomos pueden calcular el tamaño del propio planeta.
Los investigadores emplean estos datos para crear un modelo de un planeta y lo comparan con la información disponible de mundos reales. Combinando esta miríada de cálculos, el índice da a la Tierra, si fuese observada tan lejos como nosotros observamos planetas lejanos, un 82 por ciento de posibilidades de ser adecuado para la vida.
¿Sólo un 82 por ciento? “Básicamente, lo que nos hace perder algo de probabilidad o posibilidad de vida es que podríamos estar demasiado cerca de la estrella”, comenta Barnes. “De hecho estamos bastante cerca del borde interior de la zona de habitabilidad. Si detectásemos la Tierra con nuestras técnicas actuales, concluiríamos de modo razonable que podría ser demasiado caliente para la vida”. La zona de habitabilidad es la franja de espacio alrededor de una estrella en la que un planeta rocoso en órbita podría ser capaz de mantener agua líquida en su superficie.
Actividades de la AAS
18:00h Acto inaugural
18:30h Conferencia inaugural. Marte: Agua pasada y presente, Habitabilidad. Jesús Martínez Frías
10:00h Ponencia. "Astrofotografía: Desde el Desierto de Atacama a la Laponia Finlandesa". Joanma Bullón
10:30h Ponencia. Actividades astronómicas desde Murcia. Sensi Pastor y José A. De Los Reyes
11:00h Ponencia. Bienvenidos al USB 3.0. Albert Sanchez .
11:30h Pausa - Observación Sol. SAC
12:30h Conferencia. "Planetas y vida en el Universo" . Agustín Sánchez Lavega
17:00h Ponencia. Observaciones infrarrojas con equipos de aficionado. Carlos Segarra
17:30h Ponencia. Astrofotografía de cielo profundo con cámara reflex. Iko Margalef
18:00h Ponencia. Timelapses: Meses para un trabajo de pocos minutos. Rafael Ruiz
18:30h Pausa
19:00h Conferencia. Jupiter, la mision Juno y el papel de los aficionados. Ricardo Hueso
10:00h Conferencia. La Astronomía: una ciencia accesible y al alcance de todos.Enrique Pérez Montero
11:00h Ponencia. Nördlingen, la ciudad y el meteorito: turismo para astrónomos viajeros. Jordi González Edo
11:30h Pausa
12:00h Conferencia. Fantasías oscuras de ayer y de hoy. Vicente Martínez.
Nota importante: Si el viernes no hubiera posibilidad de realizar la VII Maratón,por cuestiones climatológicas, la sede estaría cerrada por asistencia a la inauguración de las Jornadas en Castellón. Si alguien quiere venir que se ponga en contacto conmigo en el correo maralvilla@gmail.com o en el teléfono 609.179.991
Solución al problema 268
Si la hipótesis de formación de la Luna es correcta, por qué no hay un anillo de residuos alrededor de la Tierra?
La colisión entre la proto-Tierra y un cuerpo tan grande como Marte llamado Theia es sin duda el principal candidato para explicar el llamado sistema Tierra-Luna. Existen diversas variaciones de esta hipótesis que tienen en cuenta la rapidez con la Tierra giraba en el momento del impacto, o cuál fue el ángulo de impacto .
En todos estos escenarios, un disco de escombros se forma alrededor de la Tierra después del impacto. Este disco, llamado el disco proto-lunar, está muy caliente y está compuesto de roca vaporizada y fundida. Es muy probable que la Luna se formara a partir de material que se condensara dentro de este disco. Sin embargo, las simulaciones por ordenador muestran que se formaron muchos otros objetos condensados, o "lunas", que, o bien cayeron a la Tierra después de un cierto tiempo, o se escaparon al espacio poco después del impacto. El resto del material simplemente se vaporizó.
En resumen, de acuerdo con el modelo de impacto gigante, los escombros después de la colisión fueron expulsados hacia el espacio o cayeron a la Tierra, y algunos de estos desechos pueden haberse convertido en parte del manto de la Tierra. Los científicos están tratando de entender todos los mecanismos que intervienen en la formación de la Luna.
Respuesta aportada por Josep Emili: Creo que es esto: La Tierra no posee -ni poseyó- suficiente “gravedad de marea” (extra planetaria) para mantener un cinturón orbital deresiduos pequeños.
Problema 270
Fácil para los que asistieron a la charla La ciencia de Star Wars. ¿Qué diferencia hay entre los sistemas de propulsión del Halcón Milenario de Star Wars y la nave Enterprise de Star Trek? Y no es un problema de ingeniería sino de astronomía.
Boletín AAS 271. 16 al 31 de marzo de 2016
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MarsExpress 2016, de camino para resolver los misterios del Planeta Rojo
ExoMars 2016 despegó en un cohete Proton-M desde Baikonur, Kazajistán, a las 09:31 GMT el 14 de marzo de 2016. Crédito: ESA–Stephane Corvaja, 2016.
La primera de dos misiones conjuntas entre ESA y Roscosmos ha empezado su viaje de siete meses al Planeta Rojo, donde estudiará misterios por resolver en relación con la atmósfera del planeta, especialmente la presencia de metano, que podrían indicar la presencia de actividad geológica (o incluso biológica) actualmente.
El orbitador Trace Gas Orbiter y la sonda de demostración de entrada, descenso y aterrizaje Schiaparelli despegaron en un cohete Proton-M operado por la agencia espacial rusa Roscosmos a las 09:31 GMT (10:31 CET) ayer desde Baikonur (Kazajistán).
Tras la separación de la primera y segunda fases del Proton, se soltó la cápsula que contiene el orbitador y la sonda. La tercera fase se separó casi 10 minutos después del despegue.
La fase superior Breeze-M, con ExoMars enganchada, completó entonces una serie de cuatro encendidos de motor antes de soltar la nave espacial a las 20:13 GMT (12:13 CET).
Las señales de la nave, recibidas en el centro de control de ESA en Darmstadt, Alemania, desde la estación de seguimiento de Malindi en África a las 21:29 GMT, confirmaron que el lanzamiento había tenido éxito por completo y que la nave se encuentra en buen estado. Los paneles solares del orbitador ya se han desplegado y la nave se encuentra de camino a Marte.
¿Dónde buscar la habitabilidad?
Ilustración que muestra las zonas habitables alrededor de diferentes
tipos de estrellas. Un estudio reciente ha creado un catálogo, llamado CELESTA, de zonas alrededor de estrellas cercanas en las que podría existir agua líquida sobre hipotéticos planetas en órbita. Crédito: NASA/Kepler Mission/Dana Berry.
Uno de los objetivos principales de estudios de exoplanetas como la misión Kepler es encontrar
planetas potencialmente habitables en órbita alrededor de otras estrellas. Encontrar planetas en la zona de habitabilidad de una estrella, sin embargo, es más sencillo cuando sabemos por adelantado dónde mirar. Un estudio reciente nos ha proporcionado un punto de partida.
Una zona habitable viene definida como el intervalo de distancias a la estrella donde puede existir agua líquida sobre un planeta que esté en órbita, siempre que exista una atmósfera suficientemente densa. La zona habitable puede calcularse a partir de los parámetros de la estrella y los límites interior y exterior de una zona habitable son establecidos considerando una serie de atmósferas planetarias hipotéticas de composiciones diferentes.
Conocer los parámetros de las zonas habitables alrededor de estrellas cercanas es importante para los estudios actuales y futuros de exoplanetas ya que esta información permite identificar estrellas con zonas habitables que pueden ser analizadas. Para facilitar la selección un equipo de científicos dirigido por Colin Chandler (San Francisco State University) ha creado un catálogo de las zonas habitables de aproximadamente 37 000 estrellas de la secuencia principal cercanas.
El catálogo, llamado CELESTA (Catalog of Earth-Like Exoplanet Survey Targets) fue construido a partir del Catálogo de Hipparcos Revisado, un catálogo de alta precisión con medidas de fotometría y paralaje (que indica la distancia a la estrella) de 117.955 estrellas cercanas. Chandler y sus colaboradores han combinado estas medidas con modelos estelares para determinar parámetros como la temperatura efectiva, el radio y la masa de las estrellas.
Los autores excluyen estrellas gigantes y enanas frías, eligiendo concentrarse en estrellas de la secuencia principal dentro del rango de temperaturas 2600-7200 K, más parecidas al Sol. El catálogo final CELESTA detalla las zonas habitables de 37.354 estrellas brillantes de la secuencia principal. La zona de habitabilidad generalmente se encuentra por debajo de las 5 ua (1 ua, unidad astronómica, es la distancia de la Tierra al Sol), y la mayoría, curiosamente, se encuentran entre 1 y 1,5 ua.
Cuando Marte cambió de cara
Ilustración que muestra cómo se produjo la migración de la corteza y el manto de Marte hace entre 3 500 y 3 000 millones de años. Crédito: Sylvain Bouley et al.
El planeta Marte se inclinó entre 20 y 25 grados hace unos 3.000 ó 3.500 millones de años. Y la causa fue su extensa estructura volcánica, la mayor del Sistema Solar. Debido a su extraordinaria masa, el domo volcánico de lava de Tharsis produjo una rotación de la corteza y
el manto de Marte con respecto a su núcleo. Esta gran inclinación tuvo consecuencias en la dinámica interna, el campo magnético, la actividad volcánica, la tectónica y la evolución climática del planeta. Este estudio muestra una nueva cara para Marte durante sus primeros 1000 millones de años de historia, una época en la que podría haber aparecido vida.
Por fin comprendemos por qué se formaron los ríos donde hoy observamos sus lechos secos, por qué el hielo de agua subterráneo que hoy consideramos anómalo se formó lejos de los polos de Marte y por qué la protuberancia de Tharsis está actualmente centrada en el ecuador.
La gran inclinación tuvo otras consecuencias: al contrario de lo que se piensa generalmente, los ríos y la actividad volcánica coexistieron durante un largo periodo hasta hace 3500 millones de años con una atmósfera que era fría pero más densa que la actual.
Según los investigadores, dirigidos por Sylvain Bouley (GEOPS/Université Paris Sud/CNRS) no fue el eje de rotación de Marte el que se desplazó sino las capas exteriores (manto y corteza) las que giraron respecto del núcleo interno. Es como si París se desplazara hasta el Polo Norte, o como si girásemos la pulpa de un albaricoque alrededor de su hueso. ¿Qué produjo la inclinación? El crecimiento del enorme domo de lava del volcán Tharsis durante el periodo Noéico (hace más de 3 700 millones de años). En aquélla época la actividad volcánica se localizaba a unos 20º latitud norte. La actividad continuó en Tharsis durante todo el periodo Hespérico (hace entre 3 700 y 3 200 millones de años) formando una meseta de más de 5 000 km de diámetro y 12 km de grosor en promedio. La masa de esta enorme meseta volcánica, de un millón de billones de toneladas o 1/70 veces la masa de la Luna, fue tal que hizo que la corteza y el manto de Marte giraran. El domo de Tharsis se desplazó al ecuador, alcanzando una nueva posición de equilibrio.
Actividades de la AAS
Entre las fiestas de fallas, y la Semana santa, estos 15 días no hay actividades.
El mes de abril volveremos a la programación habitual.
Solución al problema 270
Fácil para los que asistieron a la charla La ciencia de Star Wars. ¿Qué diferencia hay entre los sistemas de propulsión del Halcón Milenario de Star Wars y la nave Enterprise de Star Trek? Y no es un problema de ingeniería sino de astronomía. El principal problema de las sagas galácticas de ciencia ficción es que el Universo es muy grande y no se puede viajar a mayor velocidad que la luz. Por ello, para hacer posibles los viajes estelares, la ciencia ficción ha usado dos estrategias diferentes.
La primera solución elegida por los escritores de ciencia ficción es el movimiento a través del hiperespacio. Se trata de no viajar por el espacio tal y como lo conocemos, sino en deslizarse fuera de este y viajar a través del espacio-tiempo y regresar a nuestro propio universo en algún punto lejos de donde iniciamos nuestro viaje. Es decir, se conectan dos regiones del universo gracias a los agujeros de gusano, y esto sirve como atajo en los viajes interestelares para viajar más rápido que la luz. Las naves de Star Wars viajan a través del hiperespacio.
Otra solución más imaginativa y muy actual es usar una deformación del espacio-tiempo, una onda gravitatoria, para viajar sobre ella. La nave surfea sobre ella y, de este modo, viaja a la velocidad de la luz. La versión más interesante es cuando la propia nave crea su onda gravitatoria. El motor que deformaría el espacio-tiempo para hacerlo posible se llama motor de curvatura. El físico mejicano Miguel Alcubierre ha trabajado en el modelo matemático. Las naves de Star Trek usan motores de curvatura.
Problema 271
Ahora que ExoMars va directo a Marte para analizar de manera detallada su atmosfera, sabrías decirme la razón por la cuál su dedicación principal será estudiar el posible metano marciano. ¿Qué hace del metano un gas tan especial?
Boletín AAS 272. 1 al 15 de abril de 2016
Novedades astronómicas
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La fuente más potente de radiación cósmica
Un potente Pevatrón cósmico en el centro de la Vía Láctea. Ilustración de artista de la emisión de rayos gamma procedente de la interacción entre protones relativistas, inyectados por el agujero negro central supermasivo Sgr A* con las nubes gigantes de la Zona Molecular Central. Fuente: Wits University.
El agujero negro supermasivo del centro de la Galaxia probablemente acelera las partícula de rayos cósmicos a energías 100 veces mayores que las alcanzadas en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. Un equipo internacional de científicos ha anunciado la detección de la fuente de rayos cósmicos más potente en el centro de nuestra Galaxia, analizando datos obtenidos con el observatorio High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) instalado en Namibia.
Según el profesor Sergio Colafranceso, de la Universidad de Wits, el descubrimiento arroja luz simultáneamente sobre dos aspectos fundamentales de la naturaleza: comprender el origen de los rayos cósmicos y la capacidad del agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia (y de casi todas las demás galaxias del Universo) para acelerar las partículas más energéticas que se detectan en el Universo.
La Tierra está siendo constantemente bombardeada por partículas de alta energía (protones, electrones y núcleos atómicos) de origen cósmico, partículas que componen lo que se llama la "radiación cósmica". Estos rayos cósmicos tienen carga eléctrica y son, por tanto, desviados por los campos magnéticos interestelares que permean nuestra galaxia. Su trayectoria por el cosmos es convertida en un camino aleatorio debido a estas desviaciones, haciendo que sea imposible detectar de manera directa las fuentes astrofísicas responsables de su producción. Por tanto, desde hace más de un siglo, el origen de los rayos cósmicos sigue siendo uno de los misterios más longevos de la ciencia. Por suerte, los rayos cósmicos interactúan con luz y gas en las cercanías de sus fuentes, produciendo rayos gamma. Estos rayos gamma sí viajan en línea recta, no siendo afectados por los campos magnéticos, y pueden ser rastreados hasta su origen.
Actualmente sabemos que en nuestra galaxia se producen rayos cósmicos con energías hasta aproximadamente 100 teraelectronvolts (TeV) por objetos como restos de supernovas y nebulosas del viento de púlsares. Un teraelectronvolt es un billón de electronvolts. Argumentos teóricos y la medida directa de los rayos cósmicos que llegan a la Tierra indican que las fábricas de rayos cósmicos de la Galaxia deberían de ser capaces de proporcionar partículas con energías de al menos un petaelectronvolt (PeV). Un petaelectronvolt es mil billones de electronvolts.
Las observaciones realizadas con H.E.S.S. han permitido descubrir una potente fuente puntual de rayos gamma en la región del centro galáctico, así como emisión difusa de rayos gamma procedente de nubes moleculares gigantes que rodean a esta fuente en una región de aproximadamente 500 años luz de tamaño. Con estas medidas, los científicos han podido localizar por primera vez la fuente de estas partículas. "En algún lugar en la región de 33 años luz a la redonda del centro de la Vía Láctea existe una fuente astrofísica capaz de acelerar protones a energías de un petaelectronvolt continuamente durante al menos 1000 años", explica Emmanuel Moulin (CEA, Saclay).
El planeta con órbita más excéntrica conocido envía a los astrónomos destellos de luz reflejada
Este gráfico muestra la órbita del planeta HD 20782 en relación con los planetas interiores de Sistema Solar. La órbita de HD 20782 se parece más a la de un cometa, siendo el planeta más excéntrico que se conoce. Fuente: San Francisco State University.
Un equipo de investigadores, dirigido por el astrónomo Stephen Kane de la Universidad Estatal de San Francisco, ha observado un planeta extrasolar a unos 117 años luz de la Tierra que tiene la órbita más elíptica observada hasta la fecha. Mientras que los planetas de nuestro Sistema Solar poseen órbitas casi circulares, los astrónomos han descubierto varios planetas extrasolares con órbitas muy elípticas o excéntricas. Además, Kane y sus colaboradores consiguieron detectar la señal de luz reflejada por el planeta conocido como HD 20782, un "destello" de luz estelar que rebota en la atmósfera del planeta cuando alcanza el punto de acercamiento máximo a su estrella.
HD 20782 posee la órbita más excéntrica conocida, con un valor de excentricidad de 0.96. Esto significa que el planeta sigue una órbita que tiene la forma de una elipse muy alargada, alejándose mucho de su estrella. Esto ofrece una oportunidad particularmente interesante para estudiar la atmósfera planetaria de un planeta con órbita excéntrica, un tipo que no observamos en nuestro Sistema Solar. Estudiando la luz reflejada por HD 20782, los astrónomos pueden averiguar más datos acerca de la estructura y la composición de una atmósfera planetaria capaz de soportar una exposición breve pero abrasadora frente a su estrella.
En el punto más alejado de su órbita, el planeta está separado de su estrella 2.5 veces la distancia del Sol a la Tierra. En su máximo acercamiento, se aventura hasta 0.06 veces la distancia de la Tierra al Sol, mucho más cerca que la órbita de Mercurio en relación con el Sol. "Tiene alrededor de la masa de Júpiter, pero está girando alrededor de su estrella como si fuera un cometa".
Los astrónomos también pudieron detectar cambios en el brillo de la luz reflejada al rebotar en la atmósfera del planeta. El porcentaje de luz reflejada por un planeta, o lo brillante que se ve en el cielo, viene determinado en parte por la composición de su atmósfera. Los planetas rodeados de nubes llenas de partículas heladas, como Júpiter por ejemplo, son muy reflectantes. En algunos planetas extrasolares con órbitas pequeñas y circulares, el calor que reciben de su estrella les arranca las partículas reflectantes de la atmósfera, haciéndolos parecer "oscuros". Pero en el caso de HD 20782, "la atmósfera del planeta no tiene la posibilidad de responder", explica Kane. "El tiempo que tarda en pasar cerca de la estrella es tan rápido que no llega a eliminar todos los materiales helados que hacen que la atmósfera sea tan reflectante".
Observan un agujero negro rojo de ira
Ilustración artistica de un agujero negro similar a V404 Cygni devorando material de una estrella en órbita. Crédito: ESO/L. Calçada.
Violentos destellos rojos, que duran sólo fracciones de segundo, han sido observados durante una de las explosiones más brillantes de un agujero negro de los últimos años. En junio de 2015, un agujero negro llamado V404 Cygni sufrió un violento aumento de brillo durante dos semanas, mientras devoraba material que había atrapado de una estrella compañera en órbita.
En un nuevo estudio un equipo internacional de astrónomos ha anunciado que el agujero negro emitió destellos rojos que duraron fracciones de segundo mientras expulsaba material que no podía tragar. Los astrónomos asocian el color rojo a chorros de materia en movimiento rápido que son expulsados desde las cercanías del agujero negro. Estas observaciones proporcionan detalles nuevos acerca de la formación de estos chorros y de fenómenos violentos en los agujeros negros.
El autor principal del estudio, el Dr. Poshak Gandhi, comenta: "La velocidad muy alta nos indica que la región desde donde está siendo emitida esta luz roja debe de ser muy compacta. Poniendo juntas las pistas relativas al color, velocidad y potencia de estos destellos, concluimos que esta luz está siendo emitida desde la base de un chorro del agujero negro. El origen de estos chorros todavía es desconocido, aunque se sospecha que campos magnéticos intensos pueden jugar un papel importante ".
Cada destello fue cegadoramente intenso, equivalente a la radiación emitida por 1000 soles, y algunos fueron más cortos que 1/40 de segundo, unas diez veces más rápidos que la duración típica de un abrir y cerrar de ojos.
Actividades de la AAS
Solución al problema 271
Ahora que ExoMars va directo a Marte para analizar de manera detallada su atmosfera, sabrías decirme la razón por la cuál su dedicación principal será estudiar el posible metano marciano. ¿Qué hace del metano un gas tan especial?
El hallazgo reciente de metano a la atmósfera del planeta rojo es, quizás, uno de los descubrimientos más importantes de los últimos años. El gas metano (CH4) es una molécula que en la atmósfera terrestre proviene en un 90% de organismos vivos, por ejemplo de la descomposición de materia orgánica por bacterias. Ahora bien, la luz ultravioleta del Sol destruye las moléculas de metano en unos 300-600 años que manera que sin fuentes continúas de gas ya no sedetectaría en la atmósfera terrestre.
En Marte se detectaron concentraciones de metano en 2003 y 2006 en tres zonas: Tierra Sabae, Nili Fossae y Syrtis Mayor, lugares donde se sabe que hace millones de años el agua líquida fluyó en ellas y quizás hubo algún tipo de vida. El metano actual no puede ser residuo de aquella época húmeda de Marte ya que la radiación solar lo hubiera ya destruido. ¿Quiere decir esto que hay actualmente algún tipo de vida escondida en el subsuelo marciano?
Antes de echar las campanas al vuelo, hay otra posibilidad para la presencia del gas en la atmósfera mucho más trivial. Varios procesos geológicos pueden producir metano como son la oxidación del hierro y que puede quedar enganchado en estructuras como los hidratos de gas que va soltando el gas poco a poco o la serpentinización que también puede producir un metano abiótico. En la Tierra esto daría cuenta del 10% del metano atmosférico terrestre.
Así que ExoMars va a estudiar, por primera vez, de manera detallada los lugares y ritmos de emisión del metano atmosférico marciano para poder responder a la pregunta: ¿Quién produce el metano, la vida o la geología?
Problema 272
Una pregunta recurrente que nos hacen a los astrónomos es cuál es el tamaño del Universo y cuantas galaxias hay en él. Para poder responderla de manera clara y convincente, dado que nadie ha contado realmente el número de galaxias que hay, se hizo hace años una observación transcendental con el telescopio Espacial Hubble. ¿Cuantas galaxias hay según las imágenes del Hubble y que conclusiones se pueden sacar sobre el tamaño del Universo?
Boletín AAS 273.16 al 30 de abril de 2016
Novedades astronómicas
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Stephen Hawking respalda la apuesta por la exploración futura del espacio exterior
El cosmólogo Stephen Hawking (izquierda) participa con un grupo de científicos, que incluye al físico Freeman Dyson de Princeton (derecha) en el anuncio de un proyecto centrado en la exploración del espacio y la búsqueda de vida en el Universo. El proyecto de 100 millones de dólares estudiará la posibilidad de enviar un enjambre de naves espaciales diminutas, cada una de menos de 30 gramos de peso, al sistema estelar de Alfa Centauri. Crédito: AP Photo/Bebeto Matthews.
Con el famoso físico Stephen Hawking a su lado, un magnate de Internet anunció el pasado martes que gastará 100 millones de dólares en un plan futurista para explorar más allá de nuestro Sistema Solar. Yuri Milner afirmó que el objetivo en principio es el de enviar cientos o miles de naves espaciales diminutas, cada una con mucho menos de 30 gramos de peso, al sistema estelar de Alfa Centauri. Esto es 2000 veces más lejos de lo que ninguna nave espacial haya llegado hasta ahora.
Impulsadas por la energía de una potente red de láseres instalados en la Tierra, las naves volarían a un quinto de la velocidad de la luz. Podrían alcanzar Alfa Centauri en 20 años, donde realizarían observaciones, enviando los resultados a la Tierra. Podrían descubrir uno o más planetas allí (los expertos piensan que debe de haber algunos aunque todavía no se les ha visto) y posiblemente incluso señales de vida, allí o en otros lugares, según comentaron Milner y un panel de expertos durante el anuncio. Las tres estrellas que forman Alfa Centauri son las estrellas más cercanas a nuestra estrella, el Sol.
"Nos comprometemos con el próximo gran salto hacia el cosmos", afirmó Hawking, "porque somos humanos y nuestra naturaleza es volar". Hawking forma parte junto, con Milner y el fundador de Facebook Mark Zuckerberg, del panel del proyecto llamado Breakthrough Starshot, que también incluye a un grupo de científicos. Milner afirmó que sus 100 millones de dólares servirán para determinar la factibilidad del proyecto y que el lanzamiento real necesitará de una inversión mayor.
En el proyecto Starshot, las diminutas naves espaciales serán llevadas al espacio con un cohete convencional, para luego ser liberadas individualmente. Captarán la energía de una red de láseres instalados en tierra con velas de varios metros de ancho. Milner afirma que los avances recientes en miniaturización electrónica, tecnología de láseres y fabricación de materiales extremadamente delgados y ligeros ha hecho que esta misión pueda ser considerada realista. Abi Loev, director del departamento de astronomía de Harvard y miembro del proyecto Starshot, comentó a los periodistas que los científicos han estudiado los obstáculos técnicos y no ven ningún problema que no pueda ser superado.
"Podemos hacer más que mirar las estrellas", afirma Milner. "Podemos de hecho alcanzarlas".
Nota del autor del boletín: Esta noticia tiene el aspecto de ser una versión mejorada de Mars One, la fallida misión de enviar personas a Marte, colonizar el planeta y no volver jamás. Todo proyectado como un Gran Hermano Espacial.
Ahora, con la ayuda de un magnate, se quiere enviar minirobots al sistema de Alfa Centauri. Para ello se requiere el uso de un superlaser que todavía no existe y que cuando se construya (si se construye) tendrá claras aplicaciones militares. El que impulsa una vela espacial puede también derribar un satélite enemigo o barrer una base en la Luna, por ejemplo.
Se dice que las pequeñas naves exploraran el sistema estelar y enviaran información a la Tierra. ¿De que manera? Sin una antena de varios metros de diámetro encarada a nuestro planeta va a ser bastante difícil.
Además el proyecto de Hawking y colaboradores plantea profundos dilemas éticos. Es correcto enviar miles de micronaves a un sistema virgen, con posible vida autónoma? Estamos seguros que no vamos a contaminarlo con bacterias terrestres, como ya hemos seguramente hecho (sin querer, por supuesto) en la Luna y posiblemente en Marte?
http://blogs.discovermagazine.com/d-brief/2014/05/21/curiosity-rover-may-have-carried-bacterial-life-to-mars
Una inmensa mancha solar nos reconcilia con el Sol
El ciclo solar camina hacia su fin y es fantástico que después de meses sin ninguna mancha digna de tal nombre nos aparezca el inmenso grupo AR2529 en el Sol. A la hora de escribir esta crónica la mancha con forma de corazón tiene un tamaño mas grande que tres Tierras. Karzan Ahmad, del Observatorio Nacional de Langkawi en Malasia fotografió la región activa el pasado 13 de abril.
"He utilizado un telescopio Celestron de 11 pulgadas con filtros solares para fotografiar la mancha solar", dice Ahmad. "Es muy fácil de ver."
El corazón oscuro de esta mancha solar está hecho de magnetismo, una maraña de campos magnéticos que bloquea el flujo ascendente de calor desde el interior del Sol. Es por eso que es oscura, porque está más fría que su entorno de plasma caliente.
A ver si alguno de nuestros socios es capaz de ofrecernos una bella imagen del fenómeno. Se puede probar a ver que sale. Bernie McGee en Escocia tomó la siguiente imagen durante la puesta de sol del 11 de abril. “No fui consciente cuando tomé la foto que había capturado una mancha tan grande!
Más información en:
http://www.spaceweather.com/archive.php?view=1&day=14&month=04&year=2016
http://earthsky.org/todays-image/giant-sunspot-ar2529-april-2016
Hace dos millones de años una estrella explotó como supernova cerca de la Tierra
Hace aproximadamente dos millones de años una estrella explotó como supernova cerca de nuestro Sistema Solar: sus restos todavía pueden encontrarse en forma de isótopos de hierro en el fondo del océano. Ahora, un equipo internacional de científicos ha encontrado concentraciones de hierro de supernova también en muestras lunares. Piensan que en ambos casos el hierro procede de la misma explosión.
Una estrella agonizante acaba sus días en una explosión cataclísmica, expulsando al espacio la mayor parte del material de la estrella, sobre todo elementos químicos nuevos creados durante la explosión. Una o más de estas supernovas parece que se produjeron cerca de nuestro Sistema Solar hace aproximadamente dos millones de años. Las pruebas de esto se encuentran en forma de concentraciones más altas de lo normal del isótopo de hierro-60, detectadas en la corteza del fondo del océano Pacífico y en muestras de sedimentos del suelo oceánico. Las pruebas son concluyentes: el isótopo radiactivo hierro-60 se crea casi exclusivamente en explosiones de supernova. Y debido a su vida media de 2.62 millones de años, relativamente corta comparada con la edad de nuestro Sistema Solar, cualquier hierro-60 radiactivo que se originó en el momento del nacimiento del Sistema Solar debería de haberse desintegrado hace mucho tiempo en elementos estables y, por tanto, ya no podría ser encontrado en la Tierra.
Ahora, los investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) y sus colaboradores de USA han conseguido demostrar la presencia de una concentración inusualmente alta de hierro-60 en muestras de suelo lunar también. Las muestras fueron reunidas entre 1969 y 1972 durante las misiones lunares Apollo 12, 15 y 16, que trajeron material lunar de regreso a la Tierra.
Es concebible que el hierro-60 de la Luna se produjera como consecuencia del bombardeo de partículas cósmicas, ya que estas partículas no se rompen cuando chocan contra las moléculas del aire, como ocurre en la atmósfera de la Tierra. En este caso, impactan directamente contra la superficie lunar y pueden producir la transmutación de elementos. “Pero esto sólo puede dar cuenta de una porción muy pequeña del hierro-60 que hemos encontrado”, explica el Dr. Gunther Korschinek. Por tanto, los investigadores concluyen que el hierro-60 encontrado en muestras terrestres y lunares tiene el mismo origen: estos depósitos son materia estelar recién creada, producida en una o más supernovas.
Actividades de la AAS
Solución al problema 272
Una pregunta recurrente que nos hacen a los astrónomos es cuál es el tamaño del Universo y cuantas galaxias hay en él. Para poder responderla de manera clara y convincente, dado que nadie ha contado realmente el número de galaxias que hay, se hizo hace años una observación transcendental con el telescopio Espacial Hubble. ¿Cuantas galaxias hay según las imágenes del Hubble y que conclusiones se pueden sacar sobre el tamaño del Universo?
El Campo Ultra Profundo del Hubble (Hubble Ultra Deep Field o HUDF) es una imagen de una pequeña región del espacio. Para realizarla se acumularon datos que se fueron tomando en sucesivas observaciones llevadas a cabo por el telescopio espacial Hubble entre el 3 de septiembre de 2003 y el 16 de enero de 2004. Es la imagen más profunda del universo tomada con luz visible, y su luz se emitió hace más de 13.000 millones de años, cuando el universo tenía sólo 800 millones de años aproximadamente.
En este campo se ven unas 10.000 galaxias. Si en la zona observada, que corresponde a 1/20.000.000 parte de todo el cielo, hay 10.000 galaxias, una simple regla de tres nos dice que en todo el universo observable habrá 200.000.000.000 galaxias.
Pero el universo observable no es todo el universo. Hay zonas del universo desde las cuales todavía no nos ha llegado información de sus galaxias simplemente porque la luz que emiten todavía no ha tenido tiempo de llegar a nosotros.
Por todo ello vemos que el universo es muy grande y seguramente mucho mas grande de lo que vemos ahora.
Problema 273
Hoy os propongo una de astronomía de posición básica. ¿Cuales son las coordenadas ecuatoriales del Sol el día del equinoccio de primavera? ¿Y el día del solsticio de verano?
No vale usar el Stellarium o similar. Hay que razonarlo.
Boletín AAS 274. 1 al 15 de mayo de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Tránsito de Mercurio del 9 de mayo de 2016
El próximo 9 de mayo, las manchas solares que eventualmente sean visibles en el disco solar estarán acompañadas por una pequeña silueta planetaria, mucho más oscura: a lo largo de más de siete horas, los habitantes de la Tierra podremos observar el tránsito de Mercurio por delante del Sol. El evento en su totalidad será visible desde la mayor parte de Sudamérica, Europa occidental y el este de Norteamérica. Para el resto del continente americano, el tránsito comenzará antes de la salida del Sol.
Los tránsitos de Mercurio y Venus son un fenómeno astronómico bastante infrecuente. En el caso de Mercurio, se produce un promedio de 13 tránsitos cada siglo. El último tránsito de Mercurio ocurrió en 2006. En comparación, los tránsitos de Venus ocurren en pares (los últimos fueron en 2004 y 2012), con intervalos de más de un siglo hasta el siguiente par.
El mapa muestra las zonas desde las que se podrá observar el tránsito de Mercurio del 9 de mayo de 2016. El evento en su totalidad será visible desde la mayor parte de Sudamérica, el este de Norteamérica y España. Para el resto del continente americano, el tránsito comenzará antes de la salida del Sol, por lo que no serán visibles el primer y segundo contactos.
Créditos de la imagen: Ricardo J. Tohmé.
La órbita de Mercurio se encuentra inclinada unos 7° con respecto a la de nuestro planeta, por lo que Mercurio intersecta el plano de la órbita terrestre, denominado eclíptica, en dos puntos o nodos, uno alrededor del 8 de mayo (nodo descendente) y el 10 de noviembre (nodo ascendente).
Los tránsitos ocurren cuando Mercurio está cruzando uno de esos nodos y además se encuentra en conjunción inferior, es decir, cuando las posiciones del Sol, Mercurio y la Tierra describen una línea recta en el espacio, con los tres cuerpos en ese orden.
Actualmente, todos los tránsitos de Mercurio ocurren alrededor del 8 de mayo o el 10 de noviembre. Dado que la órbita de Mercurio está inclinada unos 7° con respecto a la de la Tierra, el planeta intersecta la eclíptica en dos puntos o nodos durante esas fechas.
Créditos de la imagen: ESO / Ricardo J. Tohmé.
Si además Mercurio se encuentra en conjunción inferior en ese momento, se producirá un tránsito.
Otro factor con importantes consecuencias en las características de los tránsitos de Mercurio es su elevada excentricidad orbital, que hace que la distancia entre el planeta y el Sol varíe de 46 a 70 millones de kilómetros. Durante su perihelio, la velocidad orbital de Mercurio (59 kilómetros por segundo) es casi un 50% más rápida que en su afelio (38,9 kilómetros por segundo).
Esto hace que la probabilidad de que se produzca un tránsito durante noviembre sea casi dos veces mayor que durante mayo, cuando Mercurio está cerca de su afelio. Al desplazarse más lentamente en su órbita, resulta menos probable que Mercurio cruce el nodo descendente durante una conjunción inferior.
La velocidad orbital variable, sumada a las diferentes trayectorias aparentes de Mercurio a través del disco solar, hace que la duración de cada tránsito sea diferente, pudiendo extenderse hasta unas 9 horas.
Las etapas de un tránsito de Mercurio
El diagrama muestra las etapas de un tránsito planetario a través del disco del Sol. Los tamaños no están a escala.
Cuarto contacto (IV): El disco del planeta finalmente “sale” del disco solar por completo, dando por finalizado el tránsito y volviéndose nuevamente invisible.Los contactos I y II definen la denominada fase de ingreso, y los contactos III y IV conforman la fase de egreso del tránsito.
Créditos de la imagen: Ricardo J. Tohmé.
Las observaciones de los contactos I y IV siempre tendrán un pequeño margen de error, ya que Mercurio sólo es visible después del contacto I y antes del contacto IV. Sin embargo, si se cuenta con un filtro solar H-alfa (hidrógeno alfa), el planeta puede resultar visible antes de ingresar al disco solar, al pasar por delante de alguna prominencia solar o la cromosfera, antes y después de los contactos I y IV respectivamente.
Justo después del contacto II, y de nuevo justo antes del contacto III, es probable que se observe el efecto óptico denominado “gota negra”: en ese momento, una pequeña “lágrima” negra parece conectar el disco de Mercurio con el limbo del Sol, lo que dificulta determinar con precisión el momento exacto de ambos contactos.
Observando el tránsito de Mercurio
El gráfico muestra los tiempos de cada uno de los cuatro contactos y el momento de tránsito máximo. Todos los horarios están expresados en Tiempo Universal (TU).
Créditos de las predicciones: Fred Espenak, GSFC/NASA.
Es importante aclarar que los tiempos de contacto son geocéntricos, es decir, están calculados para un observador hipotético situado en el centro de la Tierra. De todas formas, los tiempos de contacto locales no diferirán en más de 2 minutos para cualquier ubicación del planeta desde donde sea visible el tránsito. Esto se debe al efecto del paralaje: el disco de Mercurio puede variar hasta casi 16 segundos de arco su posición en el firmamento, dependiendo de la localización geográfica exacta del observador.
Para toda la zona de la Safor, los tiempos son los siguientes:
39° 00' 27.35" N |
<—> |
39.00760° |
|
(Tránsito de Mercurio) |
|
|
0° 09' 54.19" W |
<—> |
-0.16505° |
Evento (ΔT=68.3s) |
Fecha |
Hora |
Alt |
Azi |
Primer contacto (C1) : |
2016/05/09 |
13:12:30 |
+66.4° |
152.5° |
Segundo contacto (C2) : |
2016/05/09 |
13:15:40 |
+66.7° |
154.3° |
Maximo (MAX) : |
2016/05/09 |
16:56:16 |
+45.7° |
254.1° |
Tercer contacto (C3) : |
2016/05/09 |
20:37:20 |
+03.5° |
289.9° |
Cuarto contacto (C4) : |
2016/05/09 |
20:40:31 |
+02.9° |
290.4° |
Desde la perspectiva de nuestro planeta, el diámetro aparente de Mercurio (de unos 12,1 segundos de arco) será unas 158 veces menor al del Sol. Por eso, es recomendable usar un telescopio con un aumento entre 50x y 100x para observar el evento. En términos generales, los requerimientos visuales y fotográficos son similares a los necesarios para observar manchas solares y eclipses parciales de Sol: el telescopio debe contar con los filtros adecuados para permitir una observación segura.
Advertencia: Para no crear grandes expectativas al público con poca experiencia en la observación astronómica debemos advertir que el tránsito de Mercurio es un evento más bien discreto a pesar de ser un fenómeno de gran interés y belleza desde un punto de vista astronómico, El hecho que Mercurio se vea tan pequeño hace que su observación no se pueda realizar a simple vista, y la duración del tránsito implica que el movimiento del planeta tan solo se aprecie si se observa durante un rato. No se debe esperar la espectacularidad de otros fenómenos astronómicos como pueden ser los eclipses de Sol y de Luna.
Fuentes consultadas: Astronomía Online Ricardo J. Tohmé | Fred Espenak, GSFC/NASA | Xavier M. Jubier| OSAE - SAROS
El Hubble descubre una luna alrededor del planeta enano Makemake
Esta imagen del telescopio espacial Hubble muestra la primera luna descubierta alrededor del planeta enano Makemake. La diminuta luna, situada justo encima de Makemake en esta imagen, es apenas visible debido a que casi se pierde en el intenso brillo del planeta enano. La luna, apodada MK 2, tiene unos 160 km de diámetro y está en órbita a unos 21 000 km de Makemake. Makemake es 1300 veces más brillante que su luna y mucho mayor, con un diámetro de 1400 km. Crédito: NASA, ESA, A. Parker y M. Buie (Southwest Research Institute), W. Grundy (Lowell Observatory), y K. Noll (NASA GSFC).
Escudriñando los límites de nuestro Sistema Solar, el telescopio espacial Hubble de NASA ha observado una pequeña luna oscura en órbita alrededor de Makemake, el segundo planeta enano helado más brillante (después de Plutón) del Cinturón de Kuiper.
La luna, provisionalmente designada S/2015 (136472) 1 y apodada MK 2, es más de 1300 veces menos brillante que Makemake. MK 2 ha sido observada a unos 21 000 km del planeta enano y se estima que su diámetro es de unos 160 km. Makemake tiene un diámetro de 1400 km. Este planeta enano, descubierto en 2005, lleva el nombre del dios creador del pueblo Rapa Nui de la isla de Pascua.
El Cinturón de Kuiper es un vasto depósito de escombros congelados que sobraron de la construcción de nuestro Sistema Solar hace 4500 millones de años y alberga varios planetas enanos. Algunos de estos mundos tienen satélites conocidos, pero éste es el primer descubrimiento de un objeto compañero de Makemake. Makemake es uno de los cinco planetas enanos reconocidos por la Unión Astronómica Internacional.
El equipo de observación utilizó la misma técnica con el Hubble para observar esta luna que la que ya habían empleado para descubrir los pequeños satélites de Plutón en 2005, 2011 y 2012. Varias búsquedas anteriores alrededor de Makemake habían resultado infructuosas. "Nuestras estimaciones preliminares muestran que la órbita de la luna parece estar de canto y eso significa que a menudo, cuando miras el sistema, no vas a ver la luna porque queda oculta por el brillante resplandor de Makemake", comenta Alex Parker, director del análisis de las imágenes tomadas.
El descubrimiento de una luna puede proporcionar información valiosa del sistema del planeta enano. Midiendo la órbita de la luna, los astrónomos pueden calcular una masa del sistema y datos acerca de su evolución. Las estimaciones preliminares sugieren que si la luna tiene una órbita circular y no elíptica, completa un giro alrededor de Makemake en 12 días o más. Además datos tomados en el infrarrojo en el pasado muestran áreas cálidas sobre la superficie brillante y muy fría de Makemake, que ahora los investigadores asocian con la superficie oscura de MK 2, que estaría cubierta de material muy oscuro.
EL Universo, donde el tiempo y el espacio se hacen discretos
Oscilador armónico cuántico: un chip de silicio que pesa unos pocos microgramos y que, después de ser enfriado a temperaturas cercanas al cero absoluto, es iluminado con un láser y empieza a oscilar armónicamente. El modelo teórico propuesto por Liberati y sus colaboradores permite la posibilidad de comprobar efectos no locales en objetos cuánticos que tienen una masa no despreciable como éste. Crédito: LENS. Florencia, Italia.
Nuestra experiencia del espacio-tiempo es que se trata de un objeto continuo, sin saltos ni discontinuidades, tal como es descrito por la física clásica. Sin embargo, en algunos modelos de gravedad cuántica, la textura del espacio-tiempo es "granular" a escalas diminutas (por debajo de la llamada escala de Planck, 10-33 cm) como si se tratara de una red variable de sólidos y vacíos (o una espuma compleja). Uno de los grandes problemas de la física actual es comprender el paso de una descripción continua a una discreta del espacio-tiempo.
Uno de los problemas a resolver es que si el espacio-tiempo es granular más allá de una cierta escala significa que hay una "escala básica", una unidad fundamental que no puede dividirse en nada más pequeño, una hipótesis que choca con la teoría de la relatividad espacial de Einstein. Imagine sostener una regla en una mano: según la teoría especial de la relatividad, para un observador que se desplace en línea recta a una velocidad constante (cercana a la velocidad de la luz) respecto a usted la regla le parecerá más corta. ¿Pero qué ocurre si la regla tiene la longitud de la escala fundamental? En la relatividad especial, la regla aún se vería más corta que esta unidad de medida. La relatividad especial es, por tanto, claramente incompatible con la introducción de la granularidad básica del espacio-tiempo. Sugerir la existencia de esta escala básica, afirman los físicos, significa violar la invariancia de Lorentz, el principio fundamental de la relatividad espacial.
¿Cómo reconciliarlas? Los físicos pueden aceptar violaciones de la invariancia Lorentz pero tienen que satisfacer condiciones muy estrictas (y ésta ha sido la estrategia preferida hasta ahora), o deben de encontrar un modo de evitar la violación y encontrar un escenario que sea compatible con la granularidad y la relatividad especial al mismo tiempo. Este escenario es, de hecho, descrito por algunos modelos de gravedad cuántica como la teoría de cuerdas y la teoría de conjuntos causales. Sin embargo, el problema a resolver era el de cómo comprobar experimentalmente las predicciones de estas teorías dado que son mucho menos obvias que las de modelos que violan la relatividad espacial.
Una solución a esto ha sido apuntada por Stefano Liberati, profesor de SISSA, y su colaboradores. "Nosotros respetamos la invariancia de Lorentz, pero todo tiene un precio, que en este caso es la introducción de efectos no locales", comenta Liberati. El escenario propuesto salva la relatividad especial pero introduce la posibilidad de que la física en un cierto punto del espacio-tiempo pueda ser condicionada por lo que ocurre no solo en las cercanías de este punto sino también en regiones muy alejadas de él. El modelo está formulado de forma que es posible la comprobación experimental, y las medidas permitirán identificar la frontera, o zona de transición, donde el espacio-tiempo se convierte en granular y la física en no local.
Actividades de la AAS
Solución al problema 273
Hoy os propongo una de astronomía de posición básica. ¿Cuáles son las coordenadas ecuatoriales del Sol el día del equinoccio de primavera? ¿Y el día del solsticio de verano?
No vale usar el Stellarium o similar. Hay que razonarlo.
Las coordenadas ecuatoriales son la ascensión recta y la declinación.
La declinación se mide desde el ecuador celeste hacia el polo norte celeste de 0 a +90º, y desde el ecuador celeste hasta el polo sur celeste de 0 a -90º, todo ello medido sobre un meridiano celeste que pase por los polos celestes.
La ascensión recta se mide sobre el ecuador celeste desde el punto Aries hacia el este. ¿Y como se sitúa el punto Aries?
Este se define como el punto de intersección de los planos del ecuador celeste y la eclíptica, cuando el Sol, que se mueve por la eclíptica, pasa del hemisferio sud al norte celeste.
Y después de este recordatorio teórico…
¿Cuales son las coordenadas ecuatoriales del Sol el día del equinoccio de primavera? Pues exactamente (0,0) ya que ese día el Sol se encuentra en el punto Aries, origen de las coordenadas celestes.
¿Y el día del solsticio de verano? Como se ve en el dibujo, el Sol ese día estará a su máxima separación del ecuador celeste que es justo el valor de la oblicuidad de la eclíptica (e=23º 27’) y a 90º (o 6 h.) del punto Aries. Por ello, sus coordenadas serán (90,e) o en horas (6 h.,e
Problema 274
El 9 de mayo próximo se producirá un tránsito de Mercurio sobre el Sol. Los últimos tránsitos fueron el 7 de mayo de 2003 y el 8 de noviembre de 2006. Los dos próximos ocurrirán el 11 de noviembre de 2019 y el 13 de noviembre de 2032. Separaciones de 3.5, 9.5 y 13 años. ¿A que sedebe esa disparidad de periodos?
Boletín AAS 275. 16 al 31 de mayo de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Nuevo test con el mapa más profundo de galaxias, confirma la teoría de Einstein
Un mapa 3D del Universo cubriendo desde 12 mil millones a 14500 millones de años luz. Crédito: NAOJ; algunos datos proporcionados por CFHT, SDSS.
Un equipo internacional de investigadores, dirigido por científicos japoneses, ha realizado un mapa 3D de 3000 galaxias a 13 mil millones de años luz de la Tierra, utilizando el espectrógrafo multiobjeto de fibra (FMOS) del telescopio Subaru. Se trata del primer estudio de este tipo a tan gran distancia y ha permitido a los investigadores confirmar que la teoría de la relatividad general de Einstein todavía es válida allí.
Desde que se descubrió a finales de la década de 1990 que el Universo se está expandiendo a un ritmo acelerado, los científicos han intentado explicar por qué. La misteriosa energía oscura podría estar dirigiendo la aceleración, o la teoría de la relatividad general de Einstein, que afirma que la gravedad distorsiona el espacio y el tiempo, podría estar fallando.
Para comprobar la teoría de Einstein, un grupo de científicos, dirigido por Teppei Okumura (Kavli IPMU), Chiaki Hikage (Kavli IPMU) y Tomonori Totani (Universidad de Tokyo), emplearon datos de más de 3000 galaxias lejanas para analizar sus velocidades y distribución. Sus resultados indican que incluso lejos en el Universo, la teoría general de la relatividad es válida, proporcionando más argumentos a favor de que la expansión del Universo puede ser explicada por una constante cosmológica, tal como propuso Einstein en su teoría general de la relatividad.
"Hemos puesto a prueba la teoría general de la relatividad más lejos de lo que lo ha hecho nadie. Es un privilegio publicar estos resultados 100 años después de que Einstein propusiera su teoría", afirma Okumura. "Habiendo iniciado este proyecto hace 12 años me produce un gran placer ver finalmente este resultado", comenta Karl Glazebrook, de la Universidad de Tecnología Swinburne (Australia), que fue quien propuso el estudio.
Nadie había sido capaz de analizar galaxias a más de 10 mil millones de años luz, pero los investigadores consiguieron romper esa barrera gracias a FMOS en el telescopio Subaru, capaz de analizar galaxias a entre 12400 millones y 14700 millones de años luz. El espectrógrafo de foco primario, actualmente en construcción, se espera que sea capaz de estudiar galaxias todavía más lejos.
2007 OR10: el mayor mundo sin nombre del Sistema Solar
Nuevas observaciones de 2007 OR10 han demostrado que es el tercer planeta enano en tamaño del Sistema Solar. Crédito: Konkoly Observatory/András Pál, Hungarian Astronomical Association/Iván Éder, NASA/JHUAPL/SwRI.
Los planetas enanos tienden a ser un grupo misterioso. Con la excepción de Ceres, que reside en el cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter, todos los miembros de esta clase de planetas menores de nuestro Sistema Solar acechan desde las profundidades más allá de Neptuno. Están lejos de la Tierra y son pequeños y fríos, lo que hace difícil su observación, incluso con telescopios grandes. Así que no es de extrañar que los astrónomos sólo hayan descubierto la mayoría de ellos en la última década.
Plutón es un ejemplo de esto. Antes de que la nave espacial New Horizons de NASA lo visitara en 2015, el mayor de los planetas enanos era poco más que una mancha borrosa, incluso para los agudos ojos del telescopio espacial Hubble. Dados los retos inherentes que conlleva la observación de estos mundos lejanos, los astrónomos necesitan a menudo combinar datos de varias fuentes para poder entresacar los detalles básicos de sus propiedades.
Recientemente, un grupo de astrónomos hizo eso precisamente, combinando datos de dos observatorios espaciales, Herschel y Kepler, para revelar algo sorprendente: un planeta enano llamado 2007 OR10 es significativamente mayor de lo que se pensaba. Los resultados convierten a 2007 OR10 en el mayor mundo sin nombre de nuestro Sistema Solar, y el tercero en tamaño de los cerca de media docena de planetas enanos actuales. El estudio también ha permitido descubrir que es bastante oscuro y que gira más lentamente que casi cualquier otro cuerpo en órbita alrededor de nuestro Sol, tardando casi 45 horas en completar su giro diario.
La nueva medida del diámetro del planeta, 1535 kilómetros, es unos 100 kilómetros mayor que el del planeta enano que le sigue en tamaño, Makemake, y un tercio más pequeño que Plutón. Otro planeta enano, Haumea, tiene una forma oblonga con un eje mayor que el diámetro de 20007 OR10, pero su volumen total es más pequeño. Un tamaño mayor del estimado inicialmente tiene como consecuencia que la gravedad será más alta y la superficie más oscura (ya que la misma cantidad de luz está siendo reflejada por un objeto mayor). Esta naturaleza oscura es diferente de la de la mayoría de los planetas enanos, que son mucho más brillantes. Observaciones previas realizadas desde Tierra han descubierto que 2007 OR10 tiene un peculiar color rojo y otros investigadores han sugerido que esto pueda deberse a la presencia de hielos de metano en su superficie.
La misión Kepler de NASA anuncia el mayor conjunto de planetas jamás descubierto
Esta imagen es una ilustración que muestra una selección de los planetas descubiertos por la misión Kepler hasta la fecha. Crédito: NASA Ames/W. Stenzel.
La misión Kepler de NASA ha verificado la existencia de 1284 planetas nuevos, el mayor descubrimiento conjunto de planetas hasta la fecha. "Este anuncio supera en más del doble el número de planetas confirmados por Kepler [anteriormente a este descubrimiento]", comenta Ellen Stofan, científico jefe de NASA. "Esto nos da esperanzas de que en algún lugar ahí fuera, alrededor de una estrella muy parecida a la nuestra, podremos al final descubrir otra Tierra".
El análisis fue realizado sobre el catálogo de candidatos a planeta del telescopio espacial Kepler correspondiente a julio de 2015, en el que se identificaron 4302 posibles planetas. Para 1284 de los candidatos, la probabilidad de ser planeta es mayor del 99 por ciento, el mínimo requerido para conseguir el estatus de "planeta". Otros 1327 candidatos adicionales tienen también buenas posibilidades de ser planetas, pero no superan el umbral del 99 por ciento y necesitarán estudios adicionales. Los 707 restantes es más probable que sean otros fenómenos astrofísicos. Este análisis también valida 984 candidatos que habían sido identificados anteriormente con otras técnicas.
Casi 550 de los planetas nuevos serían rocosos como la Tierra, en base a su tamaño. 9 de ellos están en órbita en la zona habitable de su estrellas, que es la distancia de una estrella a la que los planetas en órbita pueden tener temperaturas superficiales que permiten que se almacene agua líquida. Con la adición de estos 9, ya se conocen 21 exoplanetas que son miembros de este grupo exclusivo.
De los casi 5000 candidatos a planetas encontrados hasta la fecha ya han sido confirmados como tales más de 3200, y 2325 de ellos fueron descubiertos por la misión Kepler.
Actividades de la AAS
Jueves, 19 de mayo. A las 19:30 en la sede, conferencia: VIDA EN MARTE. Última del segundo ciclo de conferencias dedicadas a AESCU. Nuestro compañero Maxi Doncel, nos hablará de la posibilidad de que exista vida (o haya existido) en Marte. ¿Estamos solos en el Sistema Solar?
Viernes, 20 de mayo a las 20:30 en la sede, sesión de cine fórum en la que proyectaremos la película : Planeta prohibido. Excelente película de ciencia ficción,que sirvió de modelo para la serie Star Trek.
Viernes 27 de mayo, a partir de las 21:00 observación en Marxuquera.
Solución al problema 274
El 9 de mayo próximo se producirá un tránsito de Mercurio sobre el Sol. Los últimos tránsitos fueron el 7 de mayo de 2003 y el 8 de noviembre de 2006. Los dos próximos ocurrirán el 11 de noviembre de 2019 y el 13 de noviembre de 2032. Separaciones de 3.5, 9.5 y 13 años. ¿A que sedebe esa disparidad de periodos?
Los tránsitos de Mercurio parecen estar separados por 3.5, 7, 9.5, 10 o 13 años. El patrón es bastante complejo debido a la órbita elíptica de Mercurio. Los períodos más cortos son una consecuencia de varios armónicos más largos entre los períodos orbitales de Mercurio y la Tierra. El período de 13 años es de particular interés debido a que corresponde a cerca de 54 órbitas de Mercurio alrededor del Sol (que es casi un ajuste perfecto por sólo 2,01 días). Un período de 33 años (10 + 10 + 13) produce un ajuste aún mejor que corresponde a 137 órbitas de Mercurio menos 1.67 días. Si uno combina los períodos de 13 años y 33 años, la suma de 46 años es igual a 191 órbitas de Mercurio, con sólo un exceso de 0,34 días.
Las series de tránsitos de Mercurio son bastante análogas a las serie Saros de los eclipses solares y lunares aunque son más cortas y no tiene tantos eventos en cada serie.
Problema 275
Todavía hay algunos que se atreven a decir que nunca llegamos a la Luna. Suerte que desde 2008 la nave de la NASA Lunar Reconnaissance Orbiter ha identificado todos los lugares de aterrizaje y ya les podemos mostrar incluso las huellas de las pisadas de los astronautas. Ahora bien, este comentario me ha hecho pensar: ¿con los grandes telescopios que tenemos ahora en la Tierra, como el GTC, es posible ver el módulo lunar de descenso que tiene 4,52 m de anchura?
Boletín AAS 276. 1 al 15 de junio de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
El núcleo de la Tierra es mucho más joven de lo que se pensaba
Ilustración del núcleo interno y exterior de la Tierra. Fuente: Phys.org.
Tres investigadores de Dinamarca han calculado la edad relativa de la superficie de la Tierra frente a su núcleo, encontrando que el núcleo es casi 2,5 años más joven que la corteza.
Durante una de sus famosas clases en Caltech en la década de 1960, Richard Feynman hizo notar que, debido a la dilatación temporal, el núcleo de la Tierra es de hecho más joven que su corteza, una diferencia que él sugería que sería probablemente de "un día o dos". Desde aquel momento, los físicos han aceptado tanto la noción de que el núcleo es más joven que la superficie como la cantidad de tiempo proporcionada por Feynman, sin comprobar los cálculos.
La relatividad general sugiere que los objetos realmente grandes, como planetas y estrellas, deforman el tejido del espacio-tiempo, lo que produce una atracción gravitatoria capaz de retrasar el paso del tiempo. Por tanto, un objeto cercano al centro de la Tierra sentiría una atracción mayor, un reloj colocado cerca del núcleo funcionaría más despacio que uno colocado en la superficie, lo que significa que el material que constituye el núcleo es, de hecho, más joven que el que forma la corteza. Esto parece contraintuitivo a nuestra razón.
Ahora, un trío de investigadores ha realizado los cálculos para descubrir que en el curso de los 4500 millones de años de historia de nuestro planeta, la atracción gravitatoria hace que el núcleo sea aproximadamente 2.5 años más joven que la corteza, ignorando los procesos geológicos, por supuesto.
La mejor imagen de la superficie de Plutón tomada por New Horizons
Fragmento de un mosaico compuesto por las imágenes más detalladas de Plutón obtenidas por la nave New Horizons. Créditos: NASA/JHUAPL/SwRI.
Esta es la imagen más detallada del terreno de Plutón que veremos en mucho tiempo. Forma parte de una película que muestra toda una banda sobre el disco visible del planeta enano. Esta banda de mosaicos, que se extiende por el hemisferio que miraba hacia la nave New Horizons cuando pasó por Plutón el 14 de julio de 2015, incluye ahora las imágenes de mayor resolución tomadas por la sonda de NASA. Con una resolución de 80 metros por pixel, el mosaico proporciona a los científicos de New Horizons y al público la mejor oportunidad de examinar los detalles finos de varios tipos de terreno en Plutón, y determinar los procesos que los crearon y les dieron forma.
La imagen se extiende desde el limbo de Plutón, en la parte superior de la banda, casi hasta el terminador (la línea de separación entre el día y la noche) al sureste del hemisferio. La anchura de la banda varía entre más de 90 km en el extremo norte a 75 km en su punto más austral. La perspectiva cambia mucho a lo largo de la franja: en su extremo norte la imagen mira horizontalmente por la superficie, mientras que en el extremo sur la imagen mira justo hacia abajo sobre la superficie.
Esta película desplaza el mosaico de arriba a abajo, mostrando nuevas imágenes de muchos de los paisajes característicos de Plutón por el camino. Empezando por elevaciones con colinas y cráteres arriba, la vista cruza por encima de crestas paralelas en el terreno, cordilleras montañosas angulares y caóticas, llanuras celulares, áreas con muchos fosos de hielo de nitrógeno sublimado, zonas de hielo de nitrógeno delgado cubriendo la topografía y tierras altas montañosas oscuras marcadas por fosas profundas.
Película: https://youtu.be/NEdvyrKokX4
Encuentros cercanos que causan mareas podrían producir fracturas en las lunas heladas
La nave New Horizons de NASA captó esta imagen en alta resolución de Caronte, la luna mayor de Plutón, mostrando la fractura de la luna helada. Crédito: NASA.
Un nuevo modelo desarrollado por investigadores de la Universidad de Rochester, podría ofrecer una explicación diferente acerca de cómo se formaron las fracturas en las lunas heladas, como Caronte. Hasta ahora se pensaba que las fracturas eran resultado de procesos geodinámicos, como la tectónica de placas, pero los modelos de Alice Quillen y sus colaboradores sugieren que un encuentro cercano con otro cuerpo puede haber sido la causa. Quillen ha demostrado que las mareas producidas por otro objeto similar pueden ser suficientemente intensas como para fracturar la superficie de las lunas heladas.
Las lunas heladas exhiben lo que se conoce como un comportamiento elástico quebradizo, que Quillen afirma que se parece a la plastilina. "Si coges plastilina y la lanzas contra el suelo, rebota, ésa es la parte elástica", comenta Quillen. "Pero si estiras de ella rápido y con fuerza suficiente, se rompe".
Para simular este comportamiento, Quillen creó modelos de las lunas heladas como si su interior estuviera compuesto de muchos cuerpos conectados por muelles (un problema de N cuerpos con muelles). Aunque los problemas de N cuerpos a menudo son utilizados para entender el efecto de la gravedad en planetas y estrellas, nunca habían sido utilizados antes para modelizar el interior de un cuerpo astronómico, en este caso, de las lunas.
Quillen y sus colaboradores llegaron al a conclusión de que los encuentros que producen fuertes mareas podrían causar las fracturas en lunas heladas como Caronte, Dione y Tetis de Saturno, y Ariel de Urano. El factor clave para determinar si va a producirse una fractura es el ritmo de tensión, el ritmo de atracción debido a otro cuerpo que habría deformado las lunas a un ritmo tal que no pudo ser soportado por la capa superior helada, produciendo fisuras.
Actividades de la AAS
Solución al problema 275
Todavía hay algunos que se atreven a decir que nunca llegamos a la Luna. Suerte que desde 2008 la nave de la NASA Lunar Reconnaissance Orbiter ha identificado todos los lugares de aterrizaje y ya les podemos mostrar incluso las huellas de las pisadas de los astronautas. Ahora bien, este comentario me ha hecho pensar: ¿con los grandes telescopios que tenemos ahora en la Tierra, como el GTC, es posible ver el módulo lunar de descenso que tiene 4,52 m de anchura?
El módulo lunar subtiende, por tanto, un ángulo de 0.003 segundos de arco visto desde la superficie de la Tierra. Vamos a ver cuál el límite de difracción de los telescopios más grandes del mundo.
El límite de difracción, o parámetro para que dos objetos celestes puntuales se vean separados en el telescopio, es:
Límite difracción = (1,22l (m) ) / diámetro (m) )
Normalmente la longitud de onda de la luz (lse pone como 5000 Å= 5000 x 10-10 m/ Å.
Por tanto, el telescopio espacial Hubble con un espejo de 2,4 m de diámetro tiene un límite de resolución de:
LH = ((1,22 x 5000 x 10-10 m) / (2,4 m) ) = 2,5 x 10-7 radianes = 2,5 x 10-7 radianes x 206265 seg-arco/radianes = 0,05 segundos de arco.
Es decir, el Hubble no seria suficiente para ver el módulo lunar.
Si usamos el GTC de Canarias con un sistema de espejos equivalente a uno de 10 metros de diámetro, al ser 4 veces mayor que el Hubble la resolución será 4 veces mayor y el límite de difracción seria 4 veces menor.
LGTC = 0,0125 segundos de arco.
Únicamente con el telescopio E-ELT de 35 metros y LE-ELT = 0.0035 segundos de arco podríamos ver el módulo lunar. Ahora bien, al mirar con sus enormes espejos el brillante mar de la Tranquilidad seguramente se quemaría en unos pocos segundos.
Finalmente el límite de resolución es un límite teórico. Normalmente el telescopio siempre opera con una resolución doble de esta, en lo que se llama cercana al límite de resolución.
Problema 276
Ahora que un grupo de la asociación va a hacer un poco de radioastronomía, ¿cuál es la razón por la que los radiotelescopios profesionales suelen ser tan grandes, con antenas de decenas y centenares de metros de diámetro?
Boletín AAS 277. 16 al 30 de junio de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Los objetos transneptunianos guían hacia el Planeta Nueve
Las órbitas de los seis objetos transneptunianos (magenta) se alinean misteriosamente hacia una dirección, una configuración que se puede explicar por la presencia de un Planeta número Nueve (naranja) en nuestro sistema solar, según los astrónomos de Caltech. / Caltech/R. Hurt (IPAC)
En la carrera hacia el descubrimiento de un noveno planeta en nuestro sistema solar, científicos de todo el mundo se afanan en calcular su órbita con las pistas que ofrecen los pequeños cuerpos que se mueven más allá de Neptuno. Ahora astrónomos españoles y de la Universidad de Cambridge han comprobado, con nuevos cálculos, que las órbitas de los seis objetos transneptunianos que han servido de referencia para anunciar la existencia de un Planeta Nueve no son tan estables como se pensaba.
A principios de este año los astrónomos K. Batygin y M. Brown del Instituto de Tecnología de California (Caltech, EE UU) anunciaron que habían encontrado evidencias de la existencia de un planeta gigante –con una masa diez veces la de la Tierra– en los confines del sistema solar. Su extraña y alargada órbita se tardaría en completar entre 10.000 y 20.000 años. Para llegar a esta conclusión se basaron en simulaciones computacionales efectuadas con los datos orbitales de seis objetos transneptunianos (ETNO, por sus siglas en inglés), cuerpos situados más allá de Neptuno. En concreto: Sedna, 2012 VP113, 2004 VN112, 2007 TG422, 2013 RF98 y 2010 GB174.
Pero ahora los hermanos Carlos y Raúl de la Fuente Marcos, dos astrónomos españoles freelance, junto al científico Sverre J. Aarseth de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), se han planteado la pregunta al revés: ¿cómo evolucionaría la órbita de estos seis objetos si realmente existe un Planeta Nueve como el propuesto? La respuesta la publican en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). “Estos objetos escaparían del sistema solar en menos de 1.500 millones de años –añade–, y en el caso de 2004 VN112, 2007 TG422 y 2013 RF98 podrían abandonarlo en menos de 300 millones de años; es más, sus órbitas se vuelven realmente inestables en tan solo una decena de millones de años, un tiempo realmente corto en astronomía”.
Según este nuevo estudio, basado en experimentos computacionales, habría que modificar ligeramente la órbita del nuevo planeta propuesta por Batygin y Brown para que las de los seis objetos analizados fueran realmente estables durante mucho tiempo.
Las evidencias estadísticas obtenidas por estos autores, tanto en este trabajo como en otros anteriores, les llevan a plantear que el escenario más estable es aquel en el que no hay solo un planeta, sino varios más allá de Plutón, en una resonancia mutua que explica mejor los resultados. “Es decir, creemos que además de un Planeta Nueve, también puede existir un Planeta Diez e incluso alguno más”, subraya el astrónomo español.
La Vía Láctea, oculta ahora para un tercio de la humanidad por la contaminación lumínica
La contaminación lumínica oculta la Vía Láctea a un tercio de la humanidad. Las zonas brillantes del mapa muestran los lugares donde el resplandor del cielo debido a la iluminación artificial oscurece las estrellas y constelaciones.
La Vía Láctea, el brillante río de estrellas que ha dominado el cielo nocturno y las imaginaciones humanas desde tiempos inmemoriales es sólo un recuerdo borroso para un tercio de la humanidad, según un atlas global nuevo de contaminación lumínica producido por científicos italianos y estadounidenses.
La contaminación lumínica es una de las formas más invasivas de alteración del ambiente. En la mayoría de los países desarrollados, la ubicua presencia de luces artificiales crea una niebla luminosa que ahoga las estrellas y constelaciones del cielo nocturno. Ahora, un equipo de investigadores ha utilizado datos de satélite de alta resolución y medidas precisas del brillo del cielo para realizar el estudio más exacto hasta la fecha del impacto global de la contaminación lumínica.
"Espero que este atlas abra por fin los ojos de la gente frente a la contaminación lumínica", afirma Fabio Falchi, director del estudio, del Instituto de Tecnología y Ciencia de la Contaminación Lumínica en Italia. La contaminación lumínica está más extendida en países como Singapur, Italia y Corea del Sur, mientras que Canadá y Australia conservan el cielo más oscuro. En Europa occidental sólo permanecen relativamente inmunes pequeñas zonas del cielo nocturno, principalmente en Escocia, Suecia y Noruega.
Las medidas de alta calidad científica provienen de las campañas realizadas por la Universidad Complutense de Madrid (UCM) alrededor de Madrid, de la colaboración entre la UCM y la FU-Berlin alrededor de Berlin (40%) y del Parc Astronòmic Montsec y la Universitat de Barcelona en Catalunya (40%). Estas campañas de medida forman parte del trabajo de Tesis de Alejandro Sánchez de Miguel (UCM 2015) y de la tesis de Salvador J. Ribas (UB 2016). Estos investigadores pertenecen a la Red Española de Estudios sobre Contaminación Lumínica (REECL). Los estudios de A. Sánchez de Miguel. C.C.M. Kyba y J. Zamorano en la exploración de Berlin son parte de la colaboración de la red Europea de Estudio de la Contaminación lumínica LoNNe. Al mapa también han contribuido otros grupos españoles y extranjeros con un número de medidas mucho menor, pero sin embargo fundamentales para garantizar la universalidad del mapa.
Los agujeros negros podrían no ser callejones sin salida después de todo
Un modelo de espacio-tiempo 'plegado' ilustra cómo se puede formar un puente de agujero de gusano con al menos dos bocas que están conectadas por una sola garganta o tubo. Crédito: edobric | Shutterstock.
Un cuerpo físico podría ser capaz de cruzar un agujero de gusano, a pesar de las fuerzas de marea extremas, según sugieren en un estudio nuevo Diego Rubiera-García y su equipo. Este resultado viene apoyado por el hecho de que se conservarían las interacciones entre las diferentes partes del cuerpo que lo mantienen unido.
En sus trabajos anteriores, los investigadores habían encontrado descripciones teóricas de agujeros negros sin singularidad, ese extraño punto infinitesimalmente pequeño donde el espacio y el tiempo llegan abruptamente a su fin. Lo que encontraron en el centro de un agujero negro, y sin haber estado realmente buscando uno, fue la estructura esférica y de tamaño finito de un agujero de gusano. "Lo que hicimos fue reconsiderar una cuestión fundamental en la relación entre la gravedad y la estructura subyacente del espacio-tiempo. En términos prácticos, descartamos una hipótesis que se cumple en la relatividad general pero que no hay ninguna razón a priori para que se mantenga en las extensiones de esta teoría".
Ante esta estructura de agujero de gusano de tamaño finito, donde el espacio y el tiempo continúan transcurriendo más allá del agujero negro en otra parte del Universo, los autores se preguntaron por el destino de un objeto físico que se aventurara en su interior. Se preguntaron si una silla, un científico o una nave espacial podrían soportar el intenso campo gravitatorio y retener su unidad como cuerpo a través del viaje y hasta qué punto resultarían dañados. "Cada partícula del observador sigue una línea geodésica determinada por el campo gravitatorio. Cada geodésica siente una fuerza gravitatoria ligeramente diferente, pero las interacciones entre los constituyentes del cuerpo podrían, no obstante, mantener el cuerpo", afirma Rubiera-García.
La teoría de la relatividad general predice que un cuerpo que se acerque a un agujero negro será aplastado en una dirección y estirado en otra. Pero como el radio del agujero de gusano es finito, los autores demuestran que el cuerpo será aplastado sólo hasta el tamaño del agujero de gusano. En vez de converger a una separación infinitesimal, la llamada singularidad, las líneas geodésicas todavía se encontrarían a distancias mayores que cero. Los autores demuestran que el tiempo pasado por un rayo de luz en un viaje de ida y vuelta entre dos partes del cuerpo es siempre finita. Así, las partes diferentes del cuerpo todavía establecerán interacciones físicas y químicas y, en consecuencia, la causa y el efecto todavía tendrían vigencia por toda la garganta del agujero de gusano.
Según este estudio, pues, el paso a otra región del Universo podría ser posible.
Actividades de la AAS
17 de junio, viernes, a las 9:30 de la tarde. Hoy tenemos la cena de fin de curso en el mismo lugar en el que tuvimos la última charla de Fabregat: El Gastrobar “Sabor de mar” en la playa de Bellreguard. El menú es el siguiente:
Paseo del Mediterraneo, 3
Playa de Bellreguard
MENUCENA FIN DE CURSO 2016
Ensaladilla
Espencat
Mejillones al vapor
Fritada de pescado
Combinado de jamón y queso
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Pizzas surtidas:
De carne
De quesos
Vegetariana
Marinera…
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Brocheta de fruta natural
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Bebidas: Vino, refrescos, cerveza
Café o infusión
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Precio: 15 €
Saldremos de la sede sobre las 20:30. El que quiera venir que me avise durante todo el día del jueves, e incluso la mañana del viernes.
Solución al problema 276
Ahora que un grupo de la asociación va a hacer un poco de radioastronomía, ¿cuál es la razón por la que los radiotelescopios profesionales suelen ser tan grandes, con antenas de decenas y centenares de metros de diámetro?
Recordemos la solución del problema anterior.
El límite de difracción, o parámetro para que dos objetos celestes puntuales se vean separados en el telescopio, es:
Límite difracción = (1,22l (m) ) / diámetro (m) )
Normalmente la longitud de onda de la luz (l es 5000 Å = 5000 x 10-10 m/ Å ya que se observa normalmente en el visible.
Un radiotelescopio no es más que un telescopio que capta luz radio. Por tanto, en este caso, la longitud de onda l usada puede ser desde milímetros a kilómetros. Si utilizamos un radiotelescopio que observa en 21 cm, y la antena es de 3 metros de diámetro, la resolución será de:
Límite difracción = (1,22l (cm) ) / diámetro (cm) ) = (1,22 * 21)/ 300 = 17615 segundos de arco = 4.9 grados
Es decir que con este radiotelescopio dos fuentes se verán separadas si su separación angular es mayor de 4.9 grados.
Para ver mejor deberíamos aumentar el radio del telescopio. Con el radiotelescopio de Bonn de 100 m la resolución ya es de 8,8 segundos de arco. No hay comparación posible con los telescopios ópticos. Y, por ello, en astronomía radio, se usan grandes redes de radiotelescopios distribuidos en todo el mundo para simular un radiotelescopio de tamaño terrestre.
Problema 277
Hoy la Luna se encuentra en fase de cuarto creciente. Pero, me surge una duda. Yo veo que la parte iluminada de la Luna es la mitad y no un cuarto del disco lunar. De dónde sale el nombre de cuarto creciente si no tiene nada que ver con lo que se observa. ¿Otra reliquia astronómica del estilo de las nebulosas “planetarias” que de planetas no tienen nada?
Boletín AAS 278 1 al 30 de julio de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
¿Qué encontrará la sonda Juno en Júpiter?
Ilustración artística de la llegada de la sonda Juno a las cercanías de las nubes jovianas. Fuente: NASA
¿Qué encontrará la sonda Juno de la NASA cuando el próximo lunes 4 de julio llegue a Júpiter? Muy poco si Juno no sobrevive a la inserción en la órbita de Júpiter, una compleja serie de operaciones en un entorno desconocido justo por encima de las nubes de Júpiter. Si tiene éxito, Juno se situará alrededor de Júpiter pasando más cerca que ninguna otra sonda anterior. El objetivo es desacelerar, entrar en una órbita muy elíptica y comenzar dos años de operaciones científicas. Entre los objetivos de la misión científica de Juno está el cartografiado de la estructura profunda de Júpiter, la determinación de la cantidad de agua que hay en la atmósfera joviana y la exploración del enorme campo magnético de Júpiter y como crea las auroras alrededor de los polos de Júpiter. Estas lecciones contribuirán a entender la historia del Sistema Solar así como la dinámica de la Tierra. Asimismo proporcionará nuevos conocimientos sobre cómo se forman los sistemas planetarios y se desarrollan en nuestra galaxia y más allá.
Lanzada en 2011, Juno se impulsa principalmente gracias a tres grandes paneles solares, cada uno de la longitud de un camión pequeño. Según la previsión, orbitará el gigante joviano 37 veces; a continuación y para evitar la contaminación de Europa con microorganismos terrestres, se sumergirá en la espesa atmósfera de Júpiter, se hará añicos y se fundirá.
Nuevos descubrimientos apuntan a un pasado rico en oxígeno en Marte
El rover Curiosity examina la formación Kimberley en el cráter Gale de Marte. Delante del rover hay dos agujeros perforados para la toma de muestras y varias formaciones de tonos oscuros a las que se les ha quitado el polvo (ver los recuadros). Estas formaciones son rellenos de fracturas resistentes a la erosión compuestos por óxidos de manganeso, que necesitan de agua líquida abundante y condiciones fuertemente oxidantes para producirse. Crédito: MSSS/JPL/NASA.
El descubrimiento de óxidos de manganeso en rocas marcianas podría indicarnos que el Planeta Rojo fue en el pasado más parecido a la Tierra de lo que se pensaba. Una nueva investigación revela que el rover Curiosity de la NASA observó niveles altos de óxidos de manganeso en rocas marcianas, lo que podría indicar que existieron niveles más altos de oxígeno atmosférico en nuestro planeta vecino. Esta pista de más oxígeno en Marte se añade a otros descubrimientos de Curiosity (como restos de lagos antiguos) revelando lo mucho que se parecía en el pasado a la Tierra.
"Los únicos modos que conocemos para formar estos materiales de manganeso en la Tierra implican la participación de oxígeno atmosférico o de microbios", comenta Nina Lanza, científica planetaria de Los Álamos y directora del estudio."Ahora estamos viendo óxidos de manganeso en Marte y nos preguntamos cómo rayos podrían haberse formado".
La de los microbios parece ser una explicación traída por los pelos ahora mismo, opina Lanza, pero la idea de que la atmósfera marciana contenía más oxígeno en el pasado que ahora parece posible. En el registro geológico de la Tierra, la aparición de concentraciones altas de manganeso es un marcador importante de un cambio radical en la composición de nuestra atmósfera, de abundancias de oxígeno relativamente bajas a la atmósfera rica en oxígeno que vemos hoy en día. La presencia de los mismos tipos de materiales en Marte sugieren que ocurrió algo parecido allí. Si es ése el caso, ¿cómo se formó ese ambiente rico en oxígeno?
"Un modo posible en que el oxígeno pudo llegar a la atmósfera marciana es la rotura de agua cuando Marte estaba perdiendo su campo magnético", afirma Lanza. "Se piensa que en esa época de la historia marciana el agua era mucho más abundante". Pero sin un campo magnético protector para proteger la superficie frente a la radiación ionizante, esta radiación empezó a dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Debido a la gravedad relativamente baja de Marte, el planeta no fue capaz de retener los átomos de hidrógeno, que son muy ligeros, pero los átomos de oxígeno, más pesados, se quedaron. Gran parte de este oxígeno fue a parar a las rocas, produciendo el polvo rojo oxidado que cubre la superficie hoy en día. Y aunque los famosos óxidos rojos de hierro de Marte solo necesitan un ambiente ligeramente oxidante para formarse, los óxidos de manganeso requieren un ambiente fuertemente oxidante. Estos resultados sugieren, pues, que las condiciones en el pasado eran mucho más ricas en oxígeno de lo que se pensaba.
¿Encontró materia oscura el detector de ondas gravitacionales?
Imágenes de los dos interferómetros del experimento LIGO, LIGO Hanford y LIGO Livingstone . Crédito: Caltech/MIT/LIGO Lab.
Cuando un observatorio astronómico de los Estados Unidos detectó el pasado invierno un susurro de dos agujeros negros chocando en el espacio profundo, los científicos celebraron la confirmación de las predicciones de Albert Einstein acerca de las ondas gravitacionales. Un equipo de científicos de la Universidad Johns Hopkins se preguntó algo más: ¿había detectado el experimento la "materia oscura" que constituye la mayor parte de la materia del Universo?
"Nosotros consideramos la posibilidad de que el agujero negro binario detectado por LIGO pueda ser una señal de materia oscura", escribían los investigadores en el resumen de su artículo científico, refiriéndose al par de agujeros negros como "binario". Siguen cinco páginas de ecuaciones matemáticas comentadas que demuestran cómo los investigadores consideraron la masa de los dos objetos detectados por LIGO como punto de partida, sugiriendo que estos objetos podrían ser parte de la misteriosa sustancia que se sabe que constituye el 85 por ciento de la masa del Universo.
Las masas de los agujeros negros se miden en términos de múltiplos de nuestro Sol. Los objetos en colisión que generaron la onda gravitatoria detectada por LIGO tenían 36 y 29 masas solares. Son demasiado grandes para encajar en los tamaños predichos para la mayoría de los agujeros negros estelares, las estructuras ultradensas que se forman cuando colapsan las estrellas. Pero también son demasiado pequeñas para encajar en las predicciones de tamaños de los agujeros negros del centro de las galaxias.
Los dos objetos detectados por LIGO sí que se encuentran dentro del rango esperado de masas de los agujeros negros "primordiales". Se piensa que los agujeros negros primordiales se formaron, no a partir de estrellas, sino del colapso de grandes extensiones de gas durante el nacimiento del Universo. Aunque su existencia no ha sido establecida con certidumbre, los agujeros negros han sido considerados en el pasado como una solución posible al misterio de la materia oscura. Pero como hay muy pocas pruebas de su existencia, la hipótesis de la materia oscura de agujeros negros primordiales no ha ganado muchos seguidores entre los científicos. Pero las condiciones reinantes durante el nacimiento del Universo habrían producido grandes cantidades de estos agujeros negros primordiales distribuidos de manera bastante uniforme por el Universo, agrupándose en halos alrededor de las galaxias. Todo esto les convertiría en buenos candidatos a ser la materia oscura.
Actividades de la AAS
Solución al problema 277
Hoy la Luna se encuentra en fase de cuarto creciente. Pero, me surge una duda. Yo veo que la parte iluminada de la Luna es la mitad y no un cuarto del disco lunar. De dónde sale el nombre de cuarto creciente si no tiene nada que ver con lo que se observa. ¿Otra reliquia astronómica del estilo de las nebulosas “planetarias” que de planetas no tienen nada?
Como se observa claramente en la figura adjunta, el cuarto creciente ocurre justo cuando la Luna se encuentra a 90º de la dirección del Sol, es decir en la cuarta parte de la circunferencia de su órbita alrededor de la Tierra que, por convención, comenzaría en Luna nueva. Por ello cuarto creciente quiere decir que la Luna se encuentra a 90º del Sol y que su iluminación está creciendo.
Problema 278
Continuando con la noticia anterior, se acaba de anunciar una nueva detección de ondas gravitatorias en los observatorios LIGO. Se ha comprobado que las ondas gravitatorias viajan a la velocidad de la luz. ¿De qué forma sencilla se ha determinado esto?
Boletín AAS 279. 1 al 31 de agosto de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
¿Cómo serán las Perseidas este año?
Ilustración artística del radiante de las Perseidas para la noche del 11 al 12 de agosto.
En 2016, los astrónomos prevén un estallido de meteoros de las Perseidas. La predicción es de 200 a 500 meteoros por hora en la noche del máximo que ocurrirá la noche del 11 al 12 de agosto. Eso es mucho más del doble de la tasa normal. En 2016, una Luna creciente gibosa no será problema para la observación ya que se pondrá antes de la madrugada. Así que si la explosión se produce antes del amanecer, la Luna ya no se encontrará sobre el horizonte y, por tanto, ya no será una molestia para la observación. Las tasas máximas se prevé que duren aproximadamente medio día, durante la noche del 11 al 12 de agosto. Pero, se vea o no el estallido, las Perseidas, vistas en un sitio oscuro son siempre un placer.
¿Por qué se espera un estallido de las Perseidas en 2016? La revista EarthSky preguntó a Bill Cooke, jefe del Meteoroid Environment Office de la NASA, y dijo:
Cada vez que el cometa Swift-Tuttle gira alrededor del Sol, se deposita una estela de partículas llamada corriente de meteoros. Con el tiempo, la influencia gravitatoria de Júpiter y otros planetas gigantes cambia las órbitas de estas partículas, y como resultado de ello, su distancia de aproximación a la Tierra varia.
Si el cambio que se produce para una corriente dada es hacia la órbita de la Tierra, podemos ver mayor actividad de lo normal cuando nuestro planeta cruce la órbita cometaria.
Este año, la influencia de Júpiter ha movido las corrientes producidas por el paso del cometa de los años 1079, 1479, y 1862 por lo que todos los analistas están proyectando un estallido de las Perseidas con tasas dobles de lo normal en la noche del 11-12 de agosto.
Digamos adiós a Philae de manera original
Algunos miembros del equipo del módulo de aterrizaje Philae en el Centro de Control DLR en Colonia, Alemania.
El pasado 27 de julio a las 09:00 UTC / 11:00 CEST fue apagada la Unidad de Procesador del Sistema de Soporte Eléctrico (ESS) de Rosetta. EL ESS es la interfaz utilizada para las comunicaciones entre Rosetta y la sonda de aterrizaje Philae, que ha permanecido silenciosa desde el 9 de julio de 2015.
El apagar la ESS es parte de las preparaciones del final de la misión de Rosetta. A finales de julio de 2016, la nave espacial se encontrará a unos 520 millones de kilómetros del Sol y empezará a enfrentarse a pérdidas de energía importantes, unos 4 W por día. Para poder continuar con las operaciones científicas durante los próximos dos meses y maximizar su productividad, ha sido necesario empezar a reducir el consumo de energía por parte de los componentes no esenciales.
Rosetta no ha recibido ninguna señal de Philae desde el mes de julio del año pasado y a principios de este año se consideró que la sonda se encuentra en un estado de hibernación eterna. A pesar de esto, la ESS fue mantenida en funcionamiento hasta ahora en el caso poco probable de que Philae restableciera contacto. Aunque Rosetta ha alcanzado alturas muy por debajo de los 10 km respecto a la superficie del cometa, no se ha recibido ninguna señal desde el 15 de julio de 2015.
El equipo de la misión ha puesto en marcha una campaña internacional para dar las gracias y despedir a la pequeña nave Philae.
Los miembros del Centro de Control alemán DLR nos invitan a enviarles una foto diciéndole adiós a Philae (goodbye Philae). Esta foto con la frase de despedida puede ser una selfie, una de grupo o una sin gente y se ha de enviar a las redes sociales antes del 8 de agosto de la forma siguiente
¿Viajar más allá de la órbita terrestre es peligroso?
El astronauta Edwin E. Aldrin Jr., piloto del módulo lunar, desciende los peldaños de la escalera, mientras se prepara para caminar por la Luna. NASA.
Los miembros del exitoso programa espacial Apollo están experimentando proporciones más altas de lo normal de problemas cardiovasculares. Se piensa que es una consecuencia de su exposición a la radiación del espacio profundo.
En un nuevo trabajo de investigación, el profesor Michael Delp (Florida State University) explica que los hombres que viajaron al espacio profundo formando parte de las misiones lunares fueron expuestos a niveles de radiación cósmica que no han sido experimentados por otros astronautas o cosmonautas. Esa exposición se está manifestando ahora como problemas cardiovasculares.
"Sabemos muy poco acerca de los efectos de la radiación del espacio profundo sobre la salud humana, en particular sobre el sistema cardiovascular", comenta Delp. "Esto nos proporciona una primera visión acerca de sus efectos adversos en los humanos".
Se trata del primer estudio que examina la mortalidad de los astronautas del programa Apollo. El programa Apollo estuvo activo de 1961 a 1972, con 11 vuelos tripulados al espacio entre 1968 y 1972. Nueve de ellos fueron más allá de la órbita de la Tierra al espacio profundo. Este programa destacó por llevar hombres a la Luna, y también por la misión fallida del Apollo 13 que inspiró la película de Ron Howard en 1995.
Como grupo, los astronautas gozan de acceso al mejor cuidado médico, lo que significa que están mejor atendidos que la población general. Pero el grupo de hombres del programa Apollo experimentó condiciones ambientales diferentes a las que nadie haya sostenido cuando viajaron al espacio profundo. Delp ha encontrado que un 43 por ciento de los astronautas del programa Apollo que han fallecido murieron por un problema cardiovascular. Esto es de cuatro a cinco veces más que astronautas que no han volado y astronautas que han viajado en una órbita baja.
De los 24 hombres que volaron en el espacio profundo en las misiones lunares Apollo, ocho han muerto y siete fueron incluidos en el estudio. El octavo - Edgar Mitchell - murió después de que el análisis de los datos se ha completado.
Delp y sus colegas también expusieron a ratones con el tipo de radiación que los astronautas del Apolo habrían experimentado. Después de seis meses - el equivalente a 20 años humanos - los ratones demostraron un deterioro de las arterias que se sabe que conduce al desarrollo de la enfermedad cardiovascular aterosclerótica en seres humanos.
“Lo que muestran los datos del ratón es que la radiación del espacio profundo es perjudicial para la salud vascular “, dijo Delp.
Delp está trabajando con la NASA para llevar a cabo estudios adicionales sobre los astronautas del Apollo respecto a su salud cardiovascular.
Actividades de la AAS
Solución al Problema 278
Imágenes de los dos interferómetros del experimento LIGO, LIGO Hanford y LIGO Livingstone . Crédito: Caltech/MIT/LIGO Lab.
Continuando con la noticia anterior, se acaba de anunciar una nueva detección de ondas gravitatorias en los observatorios LIGO. Se ha comprobado que las ondas gravitatorias viajan a la velocidad de la luz. ¿De qué forma sencilla se ha determinado esto?
La forma correcta de determinar la velocidad a la cual se mueven las ondas implica utilizar las ecuaciones de la Relatividad General de Einstein y tener en cuenta la posible masa del gravitón. Sin embargo, para hacerlo fácil, y asumiendo que las ondas observadas del pasado 26 de diciembre vinieran en forma rasante a la Tierra, la perturbación del espacio tiempo llego primero al observatorio LIGO de Livingston en Luisiana y 0.011 segundos más tarde y 3002 km más lejos llegó al observatorio LIGO de Hanford en Washington. Por ello, la velocidad de la onda gravitatoria se podría calcular como:
vg= (espacio recorrido)/ (tiempo empleado) = 3002 / 0.011 = 272909 km/s
Evidentemente no es exactamente la velocidad de la luz, pero el valor obtenido está en ese orden.
Problema 279
¿Cómo escapan los gravitones de un agujero negro, si nada, ni siquiera la luz, puede escapar de él?
Boletín AAS 280. 1 al 15 de septiembre de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
¿Una señal extraterrestre desde el sistema HD164595?
Un equipo internacionalde investigadores ha anunciado la detección de una fuerte señal radio de origen desconocido en la dirección de la estrella HD164595, un astro que se encuentra a unos 95 años luz.
La señal, captada con el radiotelescopio RATAN-600 propiedad de la Academia Rusa de Ciencias, en Zelenchukskaya (al norte de la cordillera del Cáucaso), se estima que no se ha generado de forma espontánea porque no se parece a ningún tipo de señal natural ni artificial conocido.
La señal fue recibida el 15 de mayo del año pasado en una longitud de onda de 2,7 centímetros. Los científicos del programa SETI son escépticos, de momento, en que ésta proceda de una civilización extraterrestre, sino que creen que "merecería un estudio en mayor profundidad", como escribe el astrónomo Claudio Maccone.
De hecho la señal observada es una sola de las de más de 30 observaciones que se hicieron con el RATAN-600 y en las que no se observaron anomalías. Los científicos del SETI han dirigido posteriormente sus antenas del Allen Telescope Array, situado en el norte de California, y no han captado ninguna señal del sistema estelar.
Los especialistas de SETI asumen, por tanto, que lo más probable es que lasemisiones procedan de algún otro tipo de fuente, como un fallo técnico del equipo, una interferencia cósmica o incluso alguna instalación terrestre. "Sin una confirmación de la señal, solo podemos decir que nos encontramos ante algo interesante", reconoce el astrónomo Seth Shostak, de SETI.
En cualquier caso, la señal es lo suficientemente llamativa como para que los investigadores de RATAN-600 hayan solicitado la monitorización permanente de este objeto. La investigación se va a debatir en una reunión del Comité Permanente de SETI durante el 67° congreso Internacional de Astronáutica (IAC) de Guadalajara (México), que tendrá lugar del 26 al 30 de septiembre.
HD 164595 es una estrella de una masa y brillo similar a nuestro Sol que se encuentra en la constelación de Hércules. La estrella tiene una edad estimada de6.300 millones de años, 2.000 millones de años más que el Sol. A su alrededor orbita un planeta tipo Neptuno, sin condiciones para la vida, aunque no se descarta que pueda haber más planetas, incluso rocosos, como dice Shostak, de SETI.
Un planeta alrededor de Próxima Centauri
Hace unos días se anunció que la estrella Próxima Centauri, la estrella más cercana a la Tierra, tiene un planeta a su alrededor. El objeto, de nombre Próxima b, ha sido descubierto por un equipo internacional de astrónomos liderados por el catalán Guillem Anglada-Escudé, primer autor del artículo e investigador de la Universidad Queen Mary de Londres.
El hallazgo estaría relacionado con el proyecto Pale Red Dot, una iniciativa destinada a encontrar planetas extrasolares alrededor de Próxima Centauri. Ha sido el resultado de 16 años de medidas utilizando diversos instrumentos y telescopios del Observatorio Europeo Austral situados en Chile y con el uso de la técnica de la velocidad radial.
Próxima b es un planeta con una masa mínima de 1,27 masas terrestres (un 27% más masivo que la Tierra), un periodo orbital de 11,186 días (su año dura unos 11,2 días) y situado a unos 7,5 millones de kilómetros de su estrella, la enana roja Próxima Centauri. En comparación, Mercurio gira alrededor del Sol en 88 días.
Parecen muy pocos días para un planeta interesante desde el punto de vista biológico, pero el nuevo planeta gira alrededor de una enana roja, mucho más pequeña que el Sol y, por tanto, también más fría. Así que Próxima b orbita actualmente en la zona habitable de su estrella. La zona habitable se define como el rango de distancias a una estrella, donde no hace ni demasiado frío ni demasiado calor y que, en consecuencia, un planeta situado en esta zona pueda mantener agua líquida en la superficie, suponiendo la existencia de una atmósfera. Continuaremos informando…
Actividades de la AAS
Solución al problema 279
¿Cómo escapan los gravitones de un agujero negro, si nada, ni siquiera la luz, puede escapar de él?
En términos de la relatividad general, la fuerza de gravedad está representada únicamente por la curvatura del espacio-tiempo alrededor del agujero negro. El agujero negro es sólo una porción muy curvada del espacio-tiempo. No hay necesidad de "comunicar" esta información al resto del universo, porque ya está ahí, al acecho de una partícula de prueba de paso. El campo también se puede pensar (en la mecánica clásica) como un "campo fósil," generado por la estrella en colapso, lo que, para un observador externo, en realidad nunca cruza el horizonte de sucesos debido a la dilatación del tiempo.
En la mecánica cuántica, la situación es un poco diferente. En la actualidad no existe una teoría cuántica de la gravedad, pero sí sabemos algunas de las propiedades que ésta debe tener. En el universo cuántico, las fuerzas están mediadas por bosones virtuales, como los fotones y gravitones. La clave aquí es que estas partículas son virtuales, no reales. Existen, por supuesto, así que en ese sentido estricto son reales, y en masa pueden detectarse y medirse. Sin embargo, son las manifestaciones físicas del principio de incertidumbre, y como tal existen sólo un tiempo muy corto y no se pueden detectar individualmente.
El espacio es un "mar de espuma" de las partículas elementales, con partículas y antipartículas apareciendo continuamente dentro y fuera de la existencia. Eso sería una manifestación más de las partículas virtuales. A las partículas virtuales se les permite esencialmente hacer cualquier cosa salvo violar la causalidad durante su existencia. Estas violan necesariamente la conservación de la energía con su misma presencia y también se les permite violar muchas otras leyes físicas antes de quedesaparezcan. Una de ellas es la restricción de viajar más lentamente que la velocidad de la luz. Así que los gravitones y fotones virtuales se mueven más rápidamente que la luz desde la singularidad hasta que rebasan el horizonte de sucesos, desde donde se propagan hacia el universo. Varios procesos físicos conspiran para asegurar que no hay información real que se transmita superlumínicamente; es decir, si el agujero negro fuera a desaparecer al instante, su gravedad todavía se sentiría más allá de un radio desde la singularidad.
Problema 280
Próxima b es un planeta con una masa mínima de 1,27 masas terrestres (un 27% más masivo que la Tierra).
¿Qué quieren decir los investigadores con masa mínima? ¿Próxima b podría ser más masivo?
Boletín AAS 281. 16 al 30 de septiembre de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Publicados los primeros resultados de Gaia
Imagen del cielo por Gaia. En la parte central se ve la Vía Láctea. ESA/Gaia/DPAC
Los científicos de la misión astrométrica Gaia de la Agencia Espacial Europea han dado a conocer los primeros resultados de los primeros 14 meses de observación de todo el cielo.
Los datos de Gaia-DR1 (Gaia Data Release 1) incluyen las posiciones y la magnitud de 1.142.679.769 estrellas, calculados a partir de las observaciones realizadas entre el 25 de julio y el 16 de septiembre de 2015, los 14 primeros meses de misión. Se ha hecho pública, también, la solución astrométrica de cinco parámetros, que proporcionará posiciones, paralajes y movimientos propios de dos millones (2.057.050) de estrellas del entorno solar, utilizando en este caso los datos Gaia y las posiciones obtenidas durante la misión Hipparcos. Esta primera publicación incluye además los datos fotométricos de centenares de estrellas variables, 2.595 RR Lyrae y 599 Cefeidas observadas en Julio de 2014, en el que el satélite escaneó repetidamente los polos galácticos.
Para muchas estrellas, la precisión de la posición es de 300 microsegundos de arco - la anchura de un cabello humano, visto desde una distancia de 30 kilómetros – Esta precisión permitirá a los astrónomos determinar mejor la forma 3D de la galaxia. "Esto es mucho mejor que lo que hemos tenido hasta ahora", dijo el científico del proyecto Timo Prusti de la ESA en ESTEC en Noordwijk, Países Bajos. "Es un hito."
Una segunda versión de los datos, prevista para finales de 2017, incluirá las posiciones- todavía más precisas hasta 10 microsegundos de arco, o un cabello humano a una distancia de 1000 kilómetros. La segunda versión también contendrá distancias y movimientos propios para más de mil millones de estrellas.
El detalle del contenido de DR1 podéis encontrarlo en:
http://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dr1
Ceres: el diminuto mundo en el que los volcanes escupen hielo
El domo volcánico Ahuna Mons se eleva por encima de un cráter de impacto en primer plano, tal como ha sido observado por la nave espacial Dawn de NASA sin exageración vertical. Las erupciones de agua salada y fangosa construyeron esta montaña a través de erupciones repetidas, flujos y congelación. Su falda está marcada por surcos creados por rocas y escombros al caer; la vista desde arriba muestra fracturas en su cima. Foto cortesía del Equipo Científico de Dawn y de NASA/JPL-Caltech/GSFC.
Ahuna Mons es un volcán que se eleva a 4000 metros y una extensión en su base de 18 kilómetros. Sería un volcán impresionante en la Tierra. Pero Ahuna Mons se encuentra en Ceres, un planeta enano de menos de 970 kilómetros de diámetro que está en órbita alrededor del Sol entre Marte y Júpiter. Aún más, Ahuna Mons no está construido de lava como los volcanes terrestres, sino que es de hielo.
David A. Williams (Arizona State University) comenta: ”Después de estudiarlo cuidadosamente, pensamos que se trata de un domo creado por criovulcanismo”. Se trata de una forma de actividad volcánica a baja temperatura, en la que el hielo fundido sustituye la roca de silicatos fundida expulsada por los volcanes terrestres. La montaña gigante Ahuna es un domo de lava volcánico construida por las erupciones repetidas de agua salada congelada.
“Se trata del único ejemplo conocido de un criovolcán que potencialmente se formó a partir de una mezcla de lodo salado en un pasado geológicamente reciente”, comenta Ottaviano Ruesh (NASA), autor principal de la investigación. “Ahuna sólo tiene unos pocos cráteres en su superficie, lo que apunta a una edad de sólo unos doscientos millones de años comomucho”, afirma Williams.
Según los investigadores, las implicaciones de que Ahuna Mons sea de origen volcánico son enormes. Confirma que aunque la temperatura promedio de la superficie de Ceres es casi -40 ºC, su interior ha permanecido suficientemente templado para que exista agua líquida o salmueras durante un periodo relativamente largo. Y esto ha permitido la actividad volcánica en la superficie en una época geológica reciente.
La nave Philae encontrada finalmente
ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/
UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/
UPM/DASP/IDA.
Lo que parecía perdido para siempre finalmente se ha encontrado. La pequeña nave Philae, que aterrizó de manera accidentada sobre la superficie del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko el 12 de noviembre de 2014, ha sido descubierta en una rendija oscura donde difícilmente podía llegar la luz solar.
La sonda Philae sólo pudo trabajar durante tres días mientras duraron las baterías y después se perdió la comunicación. El año pasado, en junio y julio de 2015, al estar más cerca del Sol, estas se recargaron parcialmente. Se pudo, entonces, establecer una efímera comunicación durante sólo unos pocos días.
Ahora que quedan pocos días para la finalización de la misión Rosetta, y cerrado desde julio el instrumento que permitía la comunicación con Philae, se ha descubierto el lugar, así como la posición y orientación en que quedó la sonda de aterrizaje. Ya es demasiado tarde para comunicarse con ella pero al menos encontrarla es importante para poner en contexto los datos que envió al aterrizar. Saber qué tipo de terreno tiene a su alrededor permitirá interpretar los resultados obtenidos.
Estas imágenes fueron obtenidas el pasado 2 de septiembre por la cámara de alta resolución OSIRIS cuando Rosetta se encontraba a sólo 2,7 km del cometa. A esta distancia la resolución de las imágenes es de 5 cm/píxel y por lo tanto un objeto como Philae con un metro de ancho debía ser fácilmente visible.
La posición en que quedó, totalmente de lado, explica el porqué fue tan difícil la comunicación.
Actividades de la AAS
Solución al problema 280
Proxima b es un planeta con una masa mínima de 1,27 masas terrestres (un 27% más masivo que la Tierra).
¿Qué quieren decir los investigadores con masa mínima? ¿Proxima b podría ser más masivo?
En astronomía, la masa mínima es el límite inferior de la masa de los objetos observados, tales como planetas, estrellas, sistemas binarios, nebulosas, y agujeros negros. La masa mínima es un valor comúnmente usado y ampliamente citado para planetas extrasolares ya que la mayoría de los planetas extrasolares se detectan actualmente por el método de la velocidad radial. Este método detecta planetas midiendo los cambios sutiles que producen éstos en el movimiento de las estrellas alrededor del centro de masas del sistema estrella-planeta.
En principio no se tiene ni idea de la orientación del sistema estrella-planeta, es decir la inclinación del sistema respecto a la línea de visión. El planeta y su estrella pueden estar orientados en nuestra línea de visión (i= 90º entre el eje del sistema y la línea de visión). En este caso la velocidad Doppler medida es máxima y la masa calculada a través de la tercera ley de Kepler da la masa correcta del planeta. En los cálculos de la masa del sistema se asume la inclinación ideal de 90º y ésta recibe el nombre de masa mínima.
Sin embargo a medida que la inclinación disminuye, sólo observaremos la componente radial de la velocidad de desplazamiento hacia la Tierra. En el peor caso, si el eje del sistema se encuentra en la línea de visión (i=0º) entonces no se detectaría velocidad radial.
La masa mínima se calcula mediante la siguiente fórmula:
Masamin = Masareal * seno i
donde i es la inclinación orbital. Si i = 90º entonces la masamin = masareal. Si i=0º no se detecta velocidad Doppler. Por ello realmente lo que se puede determinar con las medidas es sólo el producto Masareal * seno i.
Hace falta un método independiente para calcular la inclinación orbital.
Por ejemplo si la inclinación orbital del sistema de Proxima y Proxima b fuera de 45º, entonces seno 45º = 0,7071, con lo cual el planeta Proxima b tendría
MasaProxima b = 1,27/0,7071 = 1,79 masas terrestres
Problema 281
El próximo 22 de septiembre es el equinoccio de otoño. La noche y el día duraran igual, 12 horas. Además el Sol saldrá exactamente por el este y se pondrá exactamente por el oeste. ¿Alguien sabría decirme porqué? Esta pregunta debería ser elemental para un astrónomo, aunque dudo que la sepan los “no iniciados”. ¿Cuantas burradas oiremos en los medios de comunicación el día 22?
Boletín AAS 282. 1 al 15 de octubre de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Finalmente la misión Rosetta acaba
Última imagen de Rosetta del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, tomada poco antes del impacto a una altitud de 20 m sobre la superficie. La imagen fue tomada con la cámara gran angular OSIRIS el 30 de septiembre. La escala de la imagen es de aproximadamente 5 mm/pixel y la imagen mide alrededor de 2,4 m de diámetro. ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/ DASP/ IDA.
La misión Rosetta acabó definitivamente el pasado viernes 30 de septiembre. La nave de la ESA que ha estado explorando el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko desde el 6 de agosto de 2014 se estaba alejando rápidamente del Sol y, los paneles solares, en poco tiempo, ya no podrían dar la energía suficiente para mantener activos todos los instrumentos científicos. Así que el equipo de la misión decidió sacrificarla pero, eso sí, dándole un final de película.
Así que el viernes 30 de septiembre Rosetta chocó "suavemente" en la región de Abydos situada en el lóbulo más pequeño del cometa. La sonda, cayó a una velocidad muy baja, de unos 3 km/h, más o menos al paso de una persona, sobre una zona de gran interés científico. Ahora mismo se encuentra en algún lugar de una zona lisa cerca de varias grandes fosas de más de 100 metros de diámetro y 60 m de profundidad. Concretamente Rosetta ha impactado entre la fosa Ma'at 2 y la Ma'at 3. Todas estas fosas son muy interesantes debido a que son el origen de los intensos chorros de gas y polvo emitidos por el cometa sobre todo en los meses de máxima aproximación al Sol.
Sylvain Lodiot, gerente de operaciones de la nave, confirmó la pérdida de la señal (LOS) y el final de las operaciones de Rosetta a las 13:19 hora local central europea, del 30 de Septiembre de 2016, desde la sala de control principal en el centro de operaciones espaciales de la ESA, en Darmstadt, Alemania.
Gracias al equipo de Rosetta y Philae por estos dos emocionantes años de exploración.
El telescopio Hubble observa posibles penachos de vapor de agua en la luna Europa
Esta imagen compuesta muestra los posibles penachos de vapor de agua escapando de la posición correspondiente a las 7 horas desde el limbo de la luna Europa. Las plumas, fotografiadas por el telescopio espacial Hubble, fueron observadas cuando la silueta de la luna pasaba por delante de Júpiter. La alta sensibilidad del Hubble en el ultravioleta permitió ver las estructuras, que alcanzan alturas de más de 160 kilómetros por encima de la superficie helada de Europa. La imagen de Europa superpuesta sobre los datos del Hubble, ha sido compuesta con datos de las misiones Galileo y Voyager. Crédito: NASA, ESA, W. Sparks (STScI), y USGS Astrogeology Science Center.
Un equipo de astrónomos ha observado, con el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, lo que podrían ser penachos de vapor de agua escapando de la superficie de la luna Europa de Júpiter. Este descubrimiento refuerza otras observaciones con el Hubble que sugieren que la luna helada sufre erupciones de chorros de vapor de agua de gran altura. La observación aumenta las posibilidades de que las misiones a Europa puedan tomar muestras de su océano sin tener que perforar a través de kilómetros de hielo.
Se estima que los penachos alcanzan unos 200 kilómetros de altura antes de, se supone, que el material se precipite de nuevo sobre la superficie de Europa. Europa posee un enorme océano global que contiene el doble de agua que todos los océanos de la Tierra, pero que está protegido por una capa de hielo extremadamente dura y fría de grosor desconocido. Los penachos proporcionan una interesante oportunidad de tomar muestras que proceden de debajo de la superficie sin tener que aterrizar o perforar a través del hielo.
Este trabajo aporta nuevas pruebas de la presencia de plumas de vapor de agua en Europa. En 2012, un equipo dirigido por Lorenz Roth (Southwest Research Institute) detectó vapor de agua saliendo de la región polar sur de Europa, alcanzando más de 160 km de altura. Sin embargo, los dos equipos de investigadores no han conseguido todavía detectar penachos simultáneamente utilizando técnicas independientes. Hasta ahora las observaciones sugieren que las plumas podrían ser altamente variables, lo que significaría que pueden aparecer esporádicamente durante algún tiempo y luego desaparecer.
Si se confirman, Europa sería la segunda luna del Sistema Solar que se sabe que tiene penachos de vapor de agua. En 2005, el orbitador Cassini de NASA observó chorros de vapor de agua y polvo escapando de la superficie de la luna Encélado de Saturno.
La cosmología está segura puesto que no hay una dirección preferente en el Universo
Ilustración de los patrones posibles que un universo anisotrópico dejaría en el fondo cósmico de microondas, incluyendo (de arriba a abajo y de izquierda a derecha) la contribución de fluctuaciones cuánticas y tres aspectos diferentes de la expansión anisotrópica. Crédito: Saadeh et al.
El Universo se está expandiendo uniformemente según una investigación dirigida por el University College London (UCL) que afirma que el espacio no se está estirando en ninguna dirección preferida, ni tampoco está girando.
Este estudio ha investigado el fondo cósmico de microondas (CMB de sus iniciales en inglés), que es la radiación residual del Big Bang. Demuestra que el Universo se expande en todas las direcciones por igual, apoyando las hipótesis de los cosmólogos asumidas en el modelo estándar del Universo.
El equipo de UCL y el Imperial College London utilizaron medidas del CMB realizadas entre 2009 y 2013 por el satélite Planck. La nave envió recientemente información sobre la polarización del CMB en todo el cielo por primera vez, proporcionando una imagen complementaria del Universo temprano que los investigadores han podido explotar.
Daniela Saadeh, directora de la investigación, explica: "Calculamos los distintos patrones que veríamos en el fondo cósmico de microondas si el espacio tuviese distintas propiedades en diferentes direcciones. Las señales podrían ser zonas frías o calientes o estiramientos a lo largo de un eje particular, o incluso distorsiones en espiral". "Aunque nunca lo puedes descartar completamente, hemos calculado que la probabilidad de que el Universo prefiera una dirección sobre otras es sólo de una sobre 121.000".
http://www.ucl.ac.uk/news/news-articles/0916/220916-directionless-universe
Actividades de la AAS
Solución al problema 281
El próximo 22 de septiembre es el equinoccio de otoño. La noche y el día durarán igual: 12 horas. Además el Sol saldrá exactamente por el este y se pondrá exactamente por el oeste. ¿Alguien sabría decirme porqué? Esta pregunta debería ser elemental para un astrónomo, aunque dudo que la sepan los “no iniciados”. ¿Cuantas burradas oiremos en los medios de comunicación el día 22?
Porque precisamente el 22 de septiembre, el día del equinoccio de otoño, el astro rey recorrió el ecuador del cielo, el círculo máximo celeste que corta por la mitad la bóveda celeste. Este círculo es el resultado de la proyección hacia el cielo del plano del ecuador terrestre. El Sol, por tanto, recorre el camino de la mitad del cielo, el círculo que divide los hemisferios Norte y Sur celestes y lo hace en la mitad del tiempo por encima del horizonte (12 h de día) y en la otra mitad del tiempo por debajo del horizonte (12 h de noche).
Esto es así si sólo tenemos en cuenta la geometría de los movimientos del Sol y de la esfera celeste. En realidad como el Sol no es un punto sino que tiene un diámetro de 0,5º y además existe el fenómeno de la refracción que causa que el borde superior del Sol sea visible varios minutos antes de que el borde alcance realmente el horizonte, el día con 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad ocurre unas pocas fechas antes del día del equinoccio.
Problema 282
Rosetta ha muerto. Mejor dicho la han matado. Si la nave estaba tranquilamente en órbita alrededor del cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko y tenia en perfecto estado los paneles solares y todos los instrumentos científicos ¿porqué la han estrellado contra el cometa?
¿Podrías darme las razones por las que era mejor acabar abruptamente con la misión que mantenerla hasta que se estropearan los instrumentos?
Boletín AAS 283. 16 al 31 de octubre de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Preparados para la llegada de ExoMars, la misión ruso-europea al planeta rojo.
El viaje ha sido largo pero finalmente la misión ruso-europea Exo-Mars tiene ya el planeta rojo en su campo de visión. Y ahora será cuando los técnicos deberán poner todo su empeño para que todo salga bien. Y es que la llegada, la puesta en órbita marciana y el aterrizaje son las partes más delicadas de esta colaboración entre Roscosmos y la ESA, de la que Exo-Mars es sólo la primera de una serie de misiones marcianas.
Y es que la próxima semana, ExoMars tiene una única oportunidad de ser capturado por la gravedad de Marte. La nave espacial y los controladores de la misión que le hacen el seguimiento están listos para la llegada.
El ExoMars Trace Gas Orbiter es una misión de varios años para comprender el misterio de la presencia de metano y otros gases en la atmósfera de Marte que se encuentran en niveles muy bajos y que algunos exobiólogos piensan que podrían ser pruebas de una posible actividad biológica o geológica especial marciana.
La nave nodriza ExoMars de 3,7 toneladas lleva acoplada el módulo de aterrizaje de 577 kg Schiaparelli que pondrá a prueba las tecnologías clave de frenado aerodinámico y aterrizaje para la preparación de la gran misión de exploración de Marte con un vehículo robótico que ESA prepara para el año 2020.
La pareja, nave-módulo, casi ha completado su recorrido de 496 millones de kilómetros y ahora se ha llegado a una etapa crítica: liberar el módulo de aterrizaje el domingo 16 de octubre y el descenso y aterrizaje de la sonda Schiaparelli el próximo miércoles 19, mientras que la nave principal empezará a orbitar el planeta.
"Ahora la pareja está en curso de colisión a alta velocidad con Marte, lo que está muy bien para el módulo de aterrizaje - que permanecerá así para realizar su aterrizaje controlado", dice el director de vuelo Michel Denis en el control de la misión en Darmstadt, Alemania.
"Sin embargo, para conseguir que la nave nodriza se sitúe en órbita, tenemos que hacer el lunes 17 de octubre una pequeña pero vital corrección de trayectoria para garantizar que no choque con el planeta. Y el 19 de octubre se debe poner en marcha su motor en el momento preciso durante 139 minutos para frenarla y situarla en su órbita correcta. Tenemos una única oportunidad."
El Universo observable contiene diez veces más galaxias de lo que se pensaba
Esta imagen tomada por el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA. Cubre parte del campo sur del proyecto GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey). Se trata de un gran censo de galaxias, un estudio del espacio profundo llevado a cabo por varios observatorios para investigar la formación y evolución de las galaxias. Crédito:NASA, ESA/Hubble.
Un equipo de astrónomos ha empleado el telescopio espacial Hubble de NASA/ESA y otros telescopios para crear un censo preciso del número de galaxias que contiene el Universo. Los investigadores alcanzaron la sorprendente conclusión de que hay por lo menos 10 veces más galaxias en el Universo observable de lo que se pensaba. Los resultados tienen consecuencias claras para nuestra comprensión de la formación de galaxias y también ayudan a los científicos a resolver una antigua paradoja astronómica: ¿por qué el cielo es oscuro por la noche?
Christopher Conselice (University of Nottingham, UK) y su equipo han estudiado imágenes del espacio profundo del Hubble y otros datos publicados anteriormente, pasándolos a 3 dimensiones para poder medir de forma precisa el número de galaxias en diferentes épocas de la historia del Universo. Además, han utilizado modelos matemáticos nuevos que les permiten inferir la existencia de galaxias que la generación actual de telescopios no puede observar. Esto ha conducido a la sorprendente conclusión de que para que los números salgan, cerca del 90% de las galaxias del Universo observable son demasiado débiles y están demasiado lejos para poder ser vistas, todavía.
Al analizar los datos, los astrónomos investigaron hasta más de 13 mil millones de años hacia el pasado. Esto les demostró que las galaxias no están distribuidas uniformemente a lo largo de la historia del Universo. De hecho, parece que había un factor 10 más de galaxias por unidad de volumen cuando el Universo tenía sólo unos pocos miles de millones de años comparando con la actualidad. La mayoría de estas galaxias eran relativamente débiles y pequeñas, con masas parecidas a las de las galaxias satélite que rodean la Via Láctea.
Estos resultados son una prueba sólida de que se ha producido una evolución importante a lo largo de la historia del Universo, una evolución en la cual las galaxias se han unido unas con otras, reduciendo drásticamente su número total. Además, el número decreciente de galaxias a medida que pasa el tiempo también contribuye a solucionar la paradoja de Olbers: por qué el cielo es oscuro por la noche. Los investigadores concluyen que hay tantas galaxias que, en principio, cada punto del cielo contiene parte de alguna. Sin embargo, la mayoría son invisibles al ojo humano e incluso para los telescopios modernos, debido a una combinación de factores: el desplazamiento al rojo de la luz, la naturaleza dinámica del Universo y la absorción de la luz por el gas y el polvo intergalácticos.
La Vía Láctea se dio un festín hace 6 millones de años
Esta ilustración artística muestra la Vía Láctea tal como pudo haber sido hace seis millones de años durante una fase de actividad de tipo "cuásar". Una tenue burbuja de color naranja se extiende desde el centro galáctico hasta un radio de unos 20 000 años-luz. Fuera de esa burbuja, una 'niebla' de gas a un millón de grados de temperatura podría ser la materia que falta en la galaxia, 130 mil millones de masas solares. Crédito: Mark A. Garlick/CfA.
El centro de la Vía Láctea es actualmente un lugar tranquilo donde un agujero negro supermasivo dormita, y sólo ocasionalmente traga pequeños sorbos de gas hidrógeno. Pero no siempre ha sido así. Un nuevo estudio demuestra que hace 6 millones de años, cuando los primeros ancestros humanos conocidos como homínidos pisaban la Tierra, el núcleo de nuestra galaxia brilló con fiereza. La prueba de esta fase activa procede de la búsqueda de la masa que falta en la galaxia.
Las medidas muestran que la Vía Láctea pesa entre 1000 y 2000 millones de veces tanto como el Sol. Unos cinco sextos de esta masa se encuentran en forma de materia oscura, invisible y misteriosa. El sexto restante, unos 150-300 mil millones de masas solares, es materia normal. Sin embargo, contando todas las estrellas, gas y polvo que podemos ver, sólo hallamos unos 65 mil millones de masas solares. El resto de la materia normal (hecha de neutrones, protones y electrones) parece estar perdida.
"Analizamos observaciones en rayos X del archivo de la nave espacial XMM-Newton y encontramos que la masa que falta está en forma de niebla gaseosa a un millón de grados de temperatura que empapa nuestra galaxia. Esa niebla absorbe los rayos X procedentes de fuentes más lejanas", comenta Fabrizio Nicastro (CfA e INAF). Los astrónomos utilizaron la cantidad de absorción para calcular cuánta materia normal hay y cómo está distribuida. Aplicaron modelos por computadora, comprobando que no podían ajustar las observaciones con una distribución del gas suave y uniforme. En cambio, descubrieron que hay una "burbuja" en el centro de nuestra galaxia que se extiende hasta dos tercios de la distancia hacia la Tierra.
La creación de esa burbuja necesitó de una cantidad tremenda de energía. Esa energía, según los investigadores, procedía del agujero negro que se estaba alimentando. Aunque parte del gas fue tragado por el agujero negro, el resto fue expulsado hacia el exterior a velocidades de 1000 km/s. Seis millones de años después, la onda de choque creada durante esa fase de actividad ha recorrido 20 000 años-luz de espacio. Y mientras el agujero negro ha agotado la comida que tenía cerca y se ha puesto a hibernar. Esta cronología ha sido corroborada por la presencia de estrellas de 6 millones de años de edad cerca del centro galáctico. Esas estrellas se formaron a partir del mismo material que en el pasado fluyó hacia el agujero negro.
Actividades de la AAS
Solución al problema 282
Rosetta ha muerto. Mejor dicho la han matado. Si la nave estaba tranquilamente en órbita alrededor del cometa 67P/ Churyumov-Gerasimenko y tenia en perfecto estado los paneles solares y todos los instrumentos científicos ¿porqué la han estrellado contra el cometa?
¿Podrías darme las razones por las que era mejor acabar abruptamente con la misión que mantenerla hasta que se estropearan los instrumentos?
Hay varias razones por las cuales estrellar Rosetta sobre el cometa era la solución menos mala para acabar la misión.
1.- El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko se aleja cada día más del Sol. La radiación solar que llegaba a los paneles solares era cada vez menor y por tanto los instrumentos pronto dejarían de funcionar.
2.- Sin el control de la misión, la nave se podría perder y salir del tenue campo gravitatorio del cometa
3.- Sin embargo se hubiera podido poner la nave en una órbita segura alrededor del cometa y esperar que los instrumentos no se congelaran cuando 67P pasara por el afelio. Dentro de 6 años el cometa volverá a estar cerca del Sol y la misión se podría volver a poner en marcha. Sin embargo un proyecto científico no puede estar 6 años parado. ¿Que hacen mientras tanto los científicos y técnicos?
4.- La posibilidad real que Rosetta se perdiera por el espacio y continuara emitiendo aleatoriamente en radio podía causar interferencias en la red de espacio profundo de la NASA y de ESA.
5.- Finalmente, las imágenes de alta resolución obtenidas mientras Rosetta se estrellaba no tienen precio.
Problema 283
Volvemos a hablar del planeta Marte ahora que ExoMars ya orbita el planeta rojo. El cine también lo ha recreado bastante bien últimamente en la película Marte (The Martian) de Ridley Scott (2015). Sin embargo en el año 2002 ya se trató el mismo tema en una casi desconocida película española en la que Sancho Gracia hace de astronauta. ¿De que película se trata?
Boletín AAS 284. 1 al 15 de noviembre de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Finalizada la exploración de Plutón: New Horizons envía a la Tierra los últimos bits de datos de su paso en 2015
La misión New Horizons de NASA alcanzó esta semana un hito importante cuando los últimos bits de datos científicos del paso por Plutón (almacenados en los registros digitales de la nave desde 2015) llegaron a la Tierra.
Habiendo recorrido más de 5 mil millones de kilómetros (cinco horas y ocho minutos a la velocidad de la luz) desde la nave New Horizons, el bloque final, un segmento de una observación de Plutón y Caronte tomada con el instrumento Ralph/LEISA llegó al centro de operaciones de la misión del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins (USA) el 25 de octubre tras ser reenviado desde la estación de espacio profundo de la NASA en Canberra (Australia). Eran algo más de 50 gigabits de datos, los últimos tomados del sistema de Plutón transmitidos a la Tierra por New Horizons durante los últimos 15 meses.
“Los datos sobre el sistema de Plutón que New Horizons ha tomado nos han asombrado una y otra vez con la belleza y complejidad de Plutón y de su sistema de lunas”, comenta Alan Stern (Southwest Research Institute). “Tenemos mucho trabajo por delante para comprender las más de 400 observaciones científicas que han sido enviadas a la Tierra. Y eso es exactamente lo que vamos a hacer; después de todo, ¿quién sabe cuándo llegarán los próximos datos de una nave espacial que visite Plutón?”.
Como solo tenía una oportunidad de observar su objetivo, New Horizons fue diseñada para reunir tantos datos como pudiera y tan rápidos como fuese posible, tomando 100 veces más datos en su acercamiento a Plutón y sus lunas de lo que podía enviar a la Tierra antes de proseguir. La nave espacial fue programada para enviar conjuntos de datos de alta prioridad, seleccionados, en los días justo anteriores y posteriores al máximo acercamiento, y empezó a enviar la gran cantidad de datos que quedaron almacenados en septiembre de 2015.
Más detalles acerca del final de la sonda Schiaparelli, captados desde órbita
Esta imagen tomada el 25 de octubre de 2016 con la cámara HiRISE de la nave Mars Reconnaissance Orbiter de NASA muestra el lugar donde la sonda de pruebas Schiaparelli de la ESA chocó contra Marte, con recuadros ampliados de los tres lugares donde chocaron distintos componentes de la nave. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona
El telescopio más potente que se halla en órbita alrededor de Marte ha proporcionado detalles nuevos de la escena cerca del ecuador donde la sonda de prueba Schiaparelli chocó contra la superficie la semana pasada. Una observación realizada el 25 de octubre con la cámara HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) de la nave Mars Reconnaissance Orbiter de NASA muestra tres impactos a menos de un kilómetro y medio de distancia entre ellos.
La escena mostrada por HiRISE incluye tres lugares donde la nave y sus componentes alcanzaron el suelo. Una formación circular, oscura, se piensa que es donde chocó la propia sonda. Un patrón de rayos que se extiende desde el círculo sugiere que el impacto creó un cráter poco profundo, como se esperaba a causa del apagado prematuro de los motores de frenado. A unos 1.4 km hacia el este se ve un objeto con varios puntos brillantes, rodeado por un terreno oscurecido, y probablemente se trate del escudo térmico. A unos 0.9 kilómetros al sur del lugar de impacto de la sonda aparecen dos estructuras que se piensa que son el paracaídas de la nave y la cubierta trasera a la que estaba enganchado. Está previsto que se tomen más imágenes desde diferentes ángulos que ayudarán a interpretar estos resultados iniciales.
Los datos transmitidos por Schiaparelli durante su descenso atravesando la atmósfera de Marte están permitiendo analizar las razones por las que los motores de la sonda se detuvieron demasiado pronto. Las nuevas imágenes de HiRISE proporcionan información adicional.
Cuestionan que el Universo se expanda aceleradamente
Hace cinco años, se otorgó el Premio Nobel de Física a tres astrónomos por su descubrimiento, a finales de la década de 1990, de que el universo se está expandiendo a un ritmo acelerado.
Sus conclusiones se basaron en análisis de supernovas Tipo 1a (la espectacular explosión termonuclear de las estrellas moribundas) observadas por el telescopio espacial Hubble y grandes telescopios instalados en la Tierra. Ello llevó a la amplia aceptación de la idea de que el universo está dominado por una fuerza misteriosa llamada “energía oscura” que gobierna esta expansión acelerada.
Ahora, el equipo de Subir Sarkar, de la Universidad de Oxford en el Reino Unido, ha puesto en duda este concepto cosmológico estándar. Haciendo uso de un conjunto de datos mucho más grande (un catálogo de 740 supernovas Tipo 1a, más de diez veces el tamaño de la muestra original) los investigadores han encontrado que las evidencias de la aceleración podrían ser más endebles de lo creído previamente, y que los datos podrían encajar con un ritmo constante de expansión.
Existen otros datos disponibles que parecen apoyar la idea de un universo en expansión acelerada, tales como ciertos patrones del fondo cósmico de microondas (el débil "eco" del Big Bang) captados mediante observaciones del satélite Planck. Sin embargo, Sarkar argumenta que todas estas comprobaciones son indirectas, llevadas a cabo en el marco de un modelo asumido.
Sarkar plantea que es bastante posible que nos estemos equivocando y que la manifestación aparente de la energía oscura sea una consecuencia de analizar los datos con un modelo teórico demasiado simplificado, uno que fue de hecho construido en los años 30 del pasado siglo, mucho antes de que existieran datos reales. Un marco teórico más sofisticado que tuviera en cuenta la observación de que el universo no es exactamente homogéneo y que el contenido de materia puede no comportarse como un gas ideal (dos suposiciones clave de la cosmología estándar) podría muy bien ser capaz de explicar todas las observaciones sin requerir para ello la energía oscura, en opinión de Sarkar.
Actividades de la AAS
Solución al problema 283
Volvemos a hablar del planeta Marte ahora que ExoMars ya orbita el planeta rojo. El cine también lo ha recreado bastante bien últimamente en la película Marte (The Martian) de Ridley Scott (2015). Sin embargo en el año 2002 ya se trató el mismo tema en una casi desconocida película española en la que Sancho Gracia hace de astronauta. ¿De que película se trata?
Se trata de Náufragos (Stranded, 2002) dirigida por María Lidón. Cuenta la llegada catastrófica de la primera misión tripulada a Marte. El presupuesto era tan bajo que los trajes espaciales son los del film Space Cowboys de Clint Eastwood y los escenarios marcianos se rodaron en Lanzarote. Como seria interesante verla un día en la sede, no voy a revelar más…
Problema 284
La exploración espacial del sistema solar se sirve de paneles solares para alimentar las naves hasta la órbita de Marte, aunque Juno también los usa en Júpiter. Sin embargo más allá de Júpiter ¿como se alimenta la electrónica de las misiones? ¿Como funciona New Horizons, por ejemplo?
Boletín AAS 285. 16 al 30 de noviembre de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Los telescopios MAGIC detectan la emisión de rayos gamma más distante hasta la fecha
Gráfico de los fotones emitidos por la galaxia QSO B0218+357 dirigiéndose a la Tierra. Debido al efecto gravitatorio de la galaxia que actúa de lente, B0218+357G, los fotones siguen dos caminos que alcanzan la Tierra con una diferencia de 11 días. La luz se observó con el instrumento Fermi-LAT y los telescopios MAGIC. Crédito: imagen de MAGIC: Daniel López/IAC; imagen del Hubble de B0218+357G: NASA/ESA; imagen del AGN: NASA E/PO - Sonoma State University, Aurore Simonnet.
En un estudio publicado el pasado viernes en la revista Astronomy & Astrophysics, científicos de la colaboración internacional de los telescopios MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescope), ubicados en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en Garafía (La Palma), y entre los que se encuentra investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), han anunciado el descubrimiento de la emisión de rayos gamma más distante hasta la fecha. El descubrimiento ha sido posible gracias a la lente gravitatoria originada por una galaxia muy masiva entre el cuásar y la Tierra, que “repitió” la luz producida por la fuente.
En dicho fenómeno, predicho por la teoría de la Relatividad General de Einstein, la luz se desvía cuando pasa cerca de un objeto muy masivo. Para un observador distante, la masa concentra la luz como una lente gigante, resultando una imagen mucho más brillante, aunque distorsionada, de la fuente y permitiendo ver objetos lejanos que de otra manera podrían ser demasiado débiles para ser detectados. Al igual que en una lente, la luz puede atravesarla siguiendo caminos ligeramente diferentes. A escalas cósmicas, esto quiere decir que los fotones que viajan a lo largo de cada una de esas líneas de visión llegan en momentos ligeramente distintos. Además, si la fuente es variable, la luz guarda la información del momento en que es emitida y cuando llega a la Tierra millones de años después, se verá cómo era el objeto en ese preciso instante. Según la teoría, este hecho no debería depender de la energía de los fotones y de ahí que estas observaciones sean especialmente importantes.
QSO B0218 + 357 es un cuásar, un objeto muy compacto y energético, asociado a un agujero negro supermasivo en el núcleo de una galaxia. Hace más de 7.000 millones de años se produjo una gigantesca explosión en este objeto que originó una emisión intensa de rayos gamma, la luz más energética que se conoce. En su largo viaje hacia la Tierra, estos fotones pasaron cerca de una galaxia situada entre el cuásar y la Tierra, B0218 + 357G, más de mil millones de años después. Al pasar y ser desviados, los fotones que viajaban por el camino más corto llegaron finalmente a la Tierra el 14 de julio de 2014 y se observaron con el Telescopio de Área Grande (Large Area Telescope) a bordo del satélite Fermi, que cartografía todo el cielo cada tres horas. La detección de este estallido de rayos gamma alertó a la comunidad astronómica internacional y los telescopios de todo el mundo apuntaron a QSO B0218 + 357 para averiguar qué había ocurrido en esa lejana explosión cósmica.
Los astrónomos de los telescopios MAGIC intentaron observarlo, pero en ese momento habia luna llena en La Palma, lo que impidió su funcionamiento. Sin embargo, tuvieron una segunda oportunidad. A partir de las mediciones anteriores del cuásar realizadas por Fermi y otros radiotelescopios en 2012, los científicos sabían que los fotones que viajan a lo largo del camino más largo deberían llegar unos 11 días más tarde. "En otras palabras, la naturaleza nos daría una segunda oportunidad para observar el mismo fenómeno", afirma el miembro de la Colaboración MAGIC Julian Sitarek, director del estudio, investigador de la Universidad de Łódz (Polonia) y ex miembro del Institut de Fisica d'Altes Energías (IFAE) en Barcelona cuando se inició este proyecto. Y continúa: "Cuando llegó el momento, los telescopios MAGIC apuntaron a QSO B0218 + 357 y, de acuerdo con la estimación, pudimos observarlo, convirtiéndose en el objeto más distante detectado en rayos gamma de muy alta energía hasta la fecha". A este hecho se le suma la dificultad de que este tipo de emisiones tienen bastante probabilidad de perderse durante el proceso al interactuar con los numerosos fotones de baja energía emitidos por galaxias y estrellas.
En marcha la búsqueda de ET con el radiotelescopio Parkes
El radiotelescopio Parkes del CSIRO (Australia). Crédito: Shaun Amy.
El radiotelescopio de Parkes (Australia) se ha unido a otros dos en USA (el telescopio de Green Bank en Virginia Occidental) y el Buscador de Planetas Automático del Observatorio Lick en California) en sus rastreos para determinar si existen civilizaciones en otros lugares del Universo y si han desarrollado tecnologías similares a la nuestra.
Estas observaciones forman parte del proyecto Breakthrough Listen, una búsqueda de vida inteligente fuera de la Tierra que durará 10 años y tendrá un coste de 100 millones de dólares. El programa fue lanzado en 2015 por el empresario de Internet Yuri Milner y el físico Stephen Hawking, y hoy ha anunciado la realización de las primeras observaciones utilizando el radiotelescopio Parkes del CSIRO.
Tras 14 días de comisionado y observaciones de prueba, la "primera luz" de Breakthrough Listen en Parkes fue conseguida esta mañana (8 de noviembre, hora local) con una observación del planeta recién descubierto, del tamaño de la Tierra, en órbita alrededor de la estrella más cercana a nuestro Sol, Proxima Centauri. Se trata de una estrella enana roja que se halla a 4.3 años-luz de la Tierra y de la que se sabe que alberga un planeta, Proxima b, en órbita dentro de su zona habitable, la región donde podría existir agua en forma líquida sobre la superficie del planeta.
Estas "exotierras" son algunos de los objetivos primarios de Breakthrough Listen. El director del centro de investigación SETI de Berkeley, el Dr. Andrew Siemion, líder del proyecto, comenta que las probabilidades de que un planeta en particular albergue formas de vida inteligente son probablemente minúsculas. "Pero una vez que sabemos que hay un planeta aquí al lado, nos lo teníamos que preguntar y era una observación adecuada para Parkes". "Encontrar una civilización a sólo 4.2 años-luz lo cambiaría todo".
La lluvia de las Leónidas será floja este año
¿Puedes ver un meteoro con luna llena? Sí, si es lo suficientemente brillante. Foto de una Oriónida tomada a finales de octubre de 2016 por Eliot Herman en Tucson, Arizona. La brillante luz de la luna seguramente ahogará muchos meteoros de las Leónidas en 2016, pero, si observas atentamente, ¡podrías cazar alguno!
La maravillosa lluvia de meteoros de las Leónidas ocurre cada año en estos días, ya que es cuando nuestro planeta cruza la órbita del cometa Tempel-Tuttle. Como hacen los cometas, Tempel-Tuttle ha llenado su órbita con materiales desprendidos por la vaporización de los gases en la cercanías del Sol. Cuando estos desechos cometarios entran en la atmósfera terrestre y se vaporizan, vemos la lluvia de meteoros de las Leónidas. Este año el máximo de la lluvia se espera desde la medianoche hasta el amanecer del jueves por la mañana (17 de noviembre), aunque bajo la luz de una luna gibosa menguante. Aunque esta lluvia es bien conocida por sus tormentas periódicas, ninguna tormenta leónida se espera este año.
Los científicos utilizan la Luna para estudiar un asesino de dinosaurios
La cuenca Schrödinger, de 320 kilómetros de diámetro, es la cuenca de impacto mejor conservada de su tamaño.
Su amplio suelo llano ofrece varios lugares para realizar un aterrizaje seguro y la geología del interior de la cuenca es extraordinaria. El anillo de montañas de 2.5 kilómetros de altura tiene 150 kilómetros de diámetro.
Durante el impacto, surgieron rocas de las profundidades de la corteza lunar que colapsaron por la gravedad formando el anillo de montañas que vemos en la actualidad. Un proceso similar pudo sufrir el cráter Chicxulub de la Tierra, que está relacionado con la extinción de los dinosaurios hace 66 millones de años. Crédito: NASA Scientific Visualization Studio (NASA SVS).
Un equipo de científicos está utilizando observaciones de la Luna para entender mejor el impacto sobre la Tierra que está relacionado con la extinción de los dinosaurios. Los investigadores concluyen que los anillos del tamaño de montañas formados en los mayores cráteres de impacto de la Luna fueron producidos por el colapso de elevaciones centrales que ascendieron decenas de kilómetros sobre la superficie como resultado del impacto. Estos hallazgos, basados en observaciones de la cuenca Schrödinger de la Luna, tienen implicaciones en relación con el cráter Chicxulub de la Tierra.
El cráter Chicxulub es el ejemplo mejor conservado de una cuenca con anillos en la Tierra, pero se encuentra enterrado bajo aproximadamente 1 kilómetros de sedimentos. En comparación, la cuenca de impacto Schrödinger es la cuenca mejor conservada de su tamaño en la Luna; sin embargo, a diferencia del cráter Chicxulub, está bellamente expuesta sobre la superficie lunar y puede ser estudiada utilizando técnicas de teledetección.
Los científicos estudiaron una cuestión clave relacionada con la formación de los anillos de montañas de ambas cuencas. Un nuevo cartografiado del anillo de 2.5 kilómetros de altura sugiere que la roca fue levantada desde la región media e inferior de la corteza lunar. Este cartografiado geológico, junto con complejas simulaciones por computadora del impacto, indican que rocas procedentes de hasta 30 kilómetros de profundidad surgieron en el centro del impacto, elevándose brevemente hasta 20 kilómetros por encima de la superficie lunar, antes de colapsar hacia afuera formando la cordillera circular de montañas que vemos hoy en día. Menos de una hora después el impacto había sido creada en la Luna una nueva cuenca de 320 kilómetros de diámetro y su enorme anillo de montañas. Procesos similares se produjeron cuando el cráter Chicxulub se formó en la Tierra hace 66 millones de años, aunque estos procesos ocurrieron más rápido debido a la mayor gravedad de nuestro planeta. El impacto de Chicxulub es famoso por su relación con la extinción de los dinosaurios.
Dado que el anillo de montañas de la cuenca Schrödinger procede de la corteza media e inferior de la Luna, puede utilizarse para comprobar la hipótesis del océano de magma lunar y cómo la Luna se transformó de una masa fundida en un cuerpo planetario rocoso. Esa hipótesis sugiere que en el pasado la Luna estaba fundida y, mientras se enfriaba, se diferenció en capas con composiciones cristalinas únicas. Los autores identifican rocas específicas en el anillo que róveres robóticos y astronautas podrán examinar en el futuro para comprobar esta hipótesis.
Actividades de la AAS
Solución al problema 284
La exploración espacial del sistema solar se sirve de paneles solares para alimentar las naves hasta la órbita de Marte, aunque Juno también los usa en Júpiter. Sin embargo más allá de Júpiter ¿como se alimenta la electrónica de las misiones? ¿Como funciona New Horizons, por ejemplo?
Diagrama del RTG utilizado en la misión Cassini en Saturno.
Más allá de la órbita de Marte la potencia de los paneles solares cae rápidamente y es necesario utilizar otro sistema para producir energía, bien para generar electricidad o bien para calentar la electrónica sometida al intenso frio espacial.
Para ello tanto la NASA como Roskosmos usan generadores termoeléctricos que utilizan el calor generado por la desintegración de cierta cantidad de un isótopo radiactivo, normalmente plutonio 238, para crear electricidad a través de termopares. Estos generadores reciben el nombre genérico de unidades RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator). Si se pretende generar solamente calor se llaman sistemas RHU (Radioisotope Heater Unit). Para los que habéis visto la película Marte, recordad que el protagonista no muere de frio en el vehículo de exploración justamente porque tiene cerca uno de estos generadores.
La Agencia Espacial Europea ha declinado de momento hacer uso de esta tecnología por la impopularidad del uso de la energía nuclear en Europa, pero también por la dificultad de conseguir el plutonio 238. Además se teme el problema ambiental causado por un accidente en el lanzamiento de una misión de ESA dotada con un RTG o RHU, aunque estos están diseñados para evitar la fuga de material radiactivo en caso de una explosión durante el lanzamiento o de una reentrada atmosférica del vehículo.
Finalmente como reflexión: si la pequeña sonda Philae hubiera dispuesto de una RTG quizás la misión hubiera sido un éxito.
Problema 285
¿Que tienen de especial las famosas SuperLunas? ¿Hay algo real en ello o nos estamos pasando publicitando este fenómeno? Hago notar que hasta la NASA hace vídeos y notas de prensa para invitar la gente a verlo.
Boletín AAS 286. 1 al 31 de diciembre de 2016
Novedades astronómicas
Noticias
Más pruebas a favor de la existencia de un océano subterráneo en Plutón
Esta imagen seccionada de Plutón muestra un corte en el área de Sputnik Planitia, con el océano subterráneo representado en azul oscuro y la corteza helada en azul claro. Ilustración de Pam Engebretson. University of California Santa Cruz / Nature
Un océano líquido que yace bajo la superficie congelada de Plutón es la mejor explicación de las estructuras reveladas por la nave espacial New Horizons de NASA, según un nuevo análisis. La idea de que Plutón tiene un océano subterráneo no es nueva, pero el estudio proporciona la investigación más detallada de su probable papel en la evolución de características clave como la de la gran llanura conocida como Sputnik Planitia.
Sputnik Planitia (antes Sputnik Planum), que forma un lado de la famosa estructura con forma de corazón que se vio en las primeras imágenes de New Horizons, se encuentra sospechosamente bien alineada con el eje de mareas de Plutón. La probabilidad de que esto ocurra es de sólo un 5 por ciento, así que la alineación sugiere que la masa extra en ese lugar interactuó con las fuerzas de marea que existen entre Plutón y su luna Caronte y que reorientaron Plutón, colocando Sputnik Planitia en posición directamente opuesta a la cara que mira hacia Caronte. Pero una cuenca profunda parece poco probable que proporcione la masa extra necesaria para causar ese tipo de reorientación.
"Se trata de un gran agujero elíptico en el suelo, así que el peso extra debe de esconderse en algún lugar bajo la superficie. Un océano es un modo natural de conseguir eso", explica Francis Nimmo (UC Santa Cruz).
Como las otras cuencas grandes del Sistema Solar, Sputnik Planitia fue con mucha probabilidad creada por el impacto de un meteorito gigante que habría levantado una gran parte de la corteza helada de Plutón. Con un océano subterráneo, la respuesta al choque habría sido el afloramiento de agua que habría empujado contra la corteza delgada y debilitada de hielo. En una situación de equilibrio, como el agua es más densa que el hielo, esto todavía dejaría un cráter bastante profundo con una delgada corteza de hielo sobre la masa de agua. "En ese momento, no existe masa extra en Sputnik Planitia", aclara Nimmo. "Lo que ocurre es que la capa de hielo se hace fría y fuerte y la cuenca se rellena con hielo de nitrógeno. Ese nitrógeno es el que representa el exceso de masa".
Sin embargo, los cálculos demuestran que no es suficiente si no existe también un océano subterráneo líquido, compuesto principalmente de agua con un anticongelante, que podría ser amoníaco. La lenta recongelación del océano ejercería tensiones sobe la capa de hielo, causando fracturas que coinciden con las observadas en las imágenes de New Horizons.
El "código de barras" cósmico de una galaxia lejana confirma la constancia de la Naturaleza
Un equipo de astrónomos observó la luz emitida por un cuásar hace 8500 millones de años, después de que atravesara galaxias lejanas. Crédito: James Josephides y Profesor Michael Murphy.
Un equipo de astrónomos ha medido con precisión la intensidad de una fuerza fundamental de la Naturaleza en una galaxia observada tal como era hace 8 mil millones de años. Los investigadores de la Universidad Swinburne de Tecnología y de la Universidad de Cambridge han confirmado que el electromagnetismo en una galaxia lejana tiene la misma fuerza que aquí en la Tierra.
Observaron un cuásar (un agujero negro supermasivo cuyos alrededores son tremendamente brillantes) situado detrás de la galaxia. En su viaje hacia la Tierra, parte de la luz del cuásar fue absorbida por la galaxia hace 8 mil millones de años, produciendo sombras en colores muy específicos. "El patrón de colores nos indica lo fuerte que es el electromagnetismo en esta galaxia y como el cuásar es uno de los más brillantes que conocemos, hemos sido capaces de realizar la medida más precisa hasta la fecha", comenta el director del estudio, Srđan Kotuš. "Hemos descubierto que el electromagnetismo de esta galaxia es el mismo que aquí en la Tierra hasta solo una parte por millón, lo que sería la anchura de un pelo humano comparado con el tamaño de un estadio deportivo".
El electromagnetismo es una de las cuatro fuerzas fundamentales conocidas de la Naturaleza. "El electromagnetismo determina casi todo en nuestra vida diaria, como la luz que recibimos del Sol, cómo vemos esa luz, cómo viaja el sonido por el aire, el tamaño de los átomos y cómo interaccionan", comenta el profesor Michael Murphy.
La mayoría de los intentos anteriores de medir el electromagnetismo se han limitado a instrumentos llamados espectrógrafos, las "reglas de medir luz" utilizadas para estudiar el patrón de sombras en el arco iris de colores de los cuásares. Los investigadores utilizaron espectrógrafos en los telescopios VLT y el telescopio de 3.6 m de ESO en Chile. "El espectrógrafo del VLT es un poco impreciso: es una regla de alta calidad para medir luz pero los números de esa regla están un poco desplazados. Así que para realizar la mejor de las medidas también empleamos el espectrógrafo del telescopio de 3.6 m para obtener números precisos", explica Kotuš.
"Para mí, el descubrir que el electromagnetismo es constante a lo largo de más de la mitad de la edad del Universo solo hace el misterio más profundo, ¿por qué es así? Todavía no lo sabemos", añade Murphy.
El nuevo orbitador en Marte de la ESA se prepara para empezar sus investigaciones científicas
Ilustración artistica de la nave espacial ExoMars 2016 Trace Gas Orbiter (TGO) de la Agencia Espacial Europea (ESA) en órbita alrededor de Marte. Crédito: ESA/ATGmedialab.
El orbitador Exomars se prepara para realizar sus primeras observaciones científicas de Marte a lo largo de dos órbitas del planeta empezando esta semana. El TGO (Trace Gas Orbiter) una misión conjunta entre ESA y Roscosmos, llegó a Marte el pasado 19 de octubre. Se puso en órbita, tal como estaba planeado, siguiendo un camino muy elíptico que la lleva desde entre 230 y 310 km sobre la superficie hasta 98 000 km cada 4.2 días.
La misión científica principal tendrá comienzo solo cuando alcance una órbita casi circular a 400 km de altura sobre la superficie del planeta tras un año de aerofrenado, es decir, usando la atmósfera para frenar gradualmente y cambiar su órbita. Las operaciones científicas se espera que empiecen plenamente en marzo de 2018.
Pero esta semana proporciona a los equipos de investigadores la oportunidad de calibrar sus instrumentos y realizar las primeras observaciones de prueba ahora que la nave se halla de hecho en Marte. En realidad, el detector de neutrones ha estado funcionando durante gran parte del periplo del TGO hacia Marte y actualmente toma datos para seguir calibrando el flujo de fondo y comprobar que nada ha cambiado después de que el módulo Schiaparelli se separara de la nave espacial.
Medirá el flujo de neutrones procedente de la superficie marciana creado por el impacto de rayos cósmicos. El modo en que son emitidos y su velocidad cuando lleguen al TGO indicará a los científicos cuál es la composición de la superficie. En concreto, dado que incluso cantidades pequeñas de hidrógeno pueden alterar la velocidad de los neutrones, el sensor será capaz de buscar lugares donde puede existir agua o hielo, a una profundidad de entre 1 y 2 m de la superficie del planeta.
Actividades de la AAS
Loteria de Navidad.- Disponemos ya de los décimos en la sede, y esta semana próxima estarán también enJoyería Camarena como en años anteriores.Será un número magnífico si nos toca. La suma de sus cifras da 23, y el año que empieza es nuestro 23 aniversario. No vale para nada, pero cualquier excusa es buena para justificar el número. Sobre todo si al final resulta premiado.
Solución al problema 285
¿Que tienen de especial las famosas SuperLunas? ¿Hay algo real en ello o nos estamos pasando publicitando este fenómeno? Hago notar que hasta la NASA hace vídeos y notas de prensa para invitar la gente a verlo.
Las Superlunas no tienen nada de especial. Se produce Superluna cuando hay Luna llena en un punto cercano al perigeo de la órbita lunar. Dado que la diferencia de distancia entre el perigeo y apogeo de la Luna es de unos 50.000 km una Luna llena cercana se verá más grande que una lejana. La última superluna fue la mas grande de los últimos 70 años, según dicen. Sin embargo solo estuvo 1.000 km más cerca que la última superluna de Octubre.
Realmente es un fenómeno más para el público en general que para astrónomos en particular. Y además los medios de comunicación hacen trampas. Comparan imágenes de una Luna llena en el perigeo con otra en el apogeo. Claro que hay diferencias entre las dos pero son lunas que no se pueden ver simultáneamente. Además algunos fotógrafos hacen fotos espectaculares de una gran luna saliendo por el horizonte pero usando zoom.
Por ello creo que las superlunas son realmente un fenómeno publicitario pero que podemos aprovechar para divulgar astronomía.
Problema 286
Si por la razón que sea, el Sol se convirtiera en agujero negro, que le pasaría al sistema solar? ¿Y a la Tierra?
¡¡FELIZ NAVIDAD!!