Los nuevos descubrimientos tienen dificultades con las viejas definiciones. Toma, por ejemplo, el concepto de mundo habitable.

La definición estándar de “mundo habitable” es un mundo con agua líquida en su superficie; la “zona habitable” alrededor de una estrella está definida como la región Ricitos de Oro – no demasiado caliente, ni demasiado fría – donde puede existir un planeta o luna acuosa.

Y aquí llega Titán. La luna gigante de Saturno está tan lejos de la definición de habitable como puede estarse. La temperatura en su superficie oscila alrededor de los 94 Kelvin (menos 179 C). A esta temperatura, el agua es una roca tan dura como el granito.

Y aún así muchos científicos creen ahora que la vida puede encontrar una forma de sobrevivir en Titán. El agua puede que esté congelada en su estado sólido, pero el metano y el etano son líquidos. En los últimos años, los instrumentos de la nave Cassini de la NASA y las imágenes tomadas por la sonda Huygens de la ESA han revelado un mundo asombroso con un ciclo líquido completo, similar al ciclo hidrológico de la Tierra, pero basado en el metano en lugar de en el agua.

“Lo que Cassini encontró realmente en Titán, desde 2004 en adelante, fue un ciclo de metano-etano que recuerda mucho al tipo de ciclo hidrológico que vemos en la Tierra”, dice Jonathan Lunine, actualmente en la Universidad de Roma Tor Vergata aunque de permiso desde la Universidad de Arizona. Cassini ha revelado ríos y lagos de metano-etano, los lagos evaporándose para formar nubes, las nubes dejando caer hidrocarburos en la superficie, que fluyen por los ríos y se acumulan en los lagos. Es el único mundo de nuestro Sistema Solar, aparte de la Tierra, donde tiene lugar un ciclo líquido como éste. Simplemente, sin agua.

Pero hay gran cantidad de hidrocarburos. El metano y el etano son las moléculas de hidrocarburos más simples. Por sí mismas, son de un interés biológico limitado. Pero los hidrocarburos son versátiles: pueden ensamblarse en estructuras fantásticamente complejas. Es más, los hidrocarburos complejos forman la base de lo que llamamos vida. Por lo que tenemos que preguntarnos: ¿la química de hidrocarburos de Titán cruzó el umbral de la materia inanimada a alguna forma de vida?

Una cosa es segura: si hay vida en Titán, no es vida como la conocemos. No hay forma de que la vida terrestre pudiese haberse originado o sobrevivido en Titán. “El ADN y el ARN”, dice Lunine, “se forman a partir de compuestos que requieren oxígeno y fósforo, y hay muy poco oxígeno en el sistema de Titán”. Y la propia estructura del ADN depende del agua líquida. “El ADN forma una hélice debido a sus extremos hidrófilo e hidrófobo”. Por lo que la vida en Titán “tendría que encontrar otras moléculas que transporten información”. Además, debido a que Titán es tan frío, la cantidad de energía disponible para formar estructuras bioquímicas complejas es limitada. Pero como señala Lunine, eso no es necesariamente un obstáculo. “No tenemos mucha experiencia con la química que puede tener lugar a esas temperaturas”. No sabemos qué es posible.

Las posibilidades de descubrir una forma de vida con una base química diferente a la de la Tierra ha llevado a algunos investigadores a considerar a Titán el mundo más importante en el que buscar vida extraterrestre. En un reciente artículo en la revista Astrobiology, Robert Shapiro, profesor de química en la Universidad de Nueva York, y Dirk Shulze-Makuch de la Universidad Estatal de Washington consideraron a Titán como el objetivo de mayor prioridad para la investigación, por encima de Marte.

En Marte; en Europa, la luna de Júpiter; así como en Encelado, la luna de Saturno, se han centrado los esfuerzos de búsqueda de vida basada en el agua. Pero tal vida, incluso si se encuentra, podría haber compartido un origen común con la Tierra, iniciándose en un mundo y siendo transferida mediante meteoritos al resto. No así en Titán. Si hay vida en Titán, surgió aparte de la terrestre.

No todo el mundo concuerda en que Titán es la prioridad, no obstante. NASA y ESA dieron recientemente luz verde a una misión al sistema de Júpiter que explorará Europa, como la siguiente misión abanderada al Sistema Solar exterior. Pueden pasar décadas antes de que otra gran misión vuele a Saturno y Titán.

Pero podría lanzarse un aterrizador de menor escala y más barato, conocido como el Explorador de Mares de Titán (TiME), apenas en 2015, llegando en 2022 ó 2023. Ellen Stofan de Proxemy Research en Rectortown, Virginia, investigadora principal de la misión TiME, describe el aterrizador como una cápsula en forma de boya que se zambulliría en uno de los largos del norte de Titán, y flotaría durante un mínimo de dos días de Titán (dieciséis días terrestres).

“Tenemos un número de instrumentos a bordo. El más importante desde un punto de vista puramente científico es un espectrómetro de masas”, dice Stofan. “Básicamente tomaremos un sorbo de los líquidos [del lago], varias veces, y los analizaremos para establecer realmente su composición química. Sabemos que hay metano, sabemos que hay etano”, pero el inventario de TiME podría incluir también más compuestos orgánicos complejos (hidrocarburos).

Si hay vida en Titán, puede ser difícil de detectar. “No espero que se vaya a esos lagos y se encuentren maravillosas estructuras filamentarias hechas de células que tienen tamaños macroscópicos o son fácilmente visibles”, dice Lunine, que es co-investigador de la propuesta misión TiME. Las pistas pueden ser sutiles. “Podríamos tener que buscar peculiaridades concretas en la composición, hidrocarburos que faltan y que deberían estar ahí, y otros que son más abundantes” de lo esperado.

Nadie sabe “qué pasa con la química orgánica en el entorno [de Titán]”, añade Lunine. “¿Lleva a un tipo de química que podemos llamar vida, pero que funciona con hidrocarburos? No sabemos la respuesta a eso. Pero sin duda, es profunda”. Si la respuesta es sí, significa que el origen de la vida ha tenido lugar más de una vez. “Si la respuesta es sí, entonces nos dice que la vida… debe ser algo común en los procesos planetarios en el cosmos”.

Si la respuesta es sí, significa que no estamos solos.

Autor: Henry Bortman
Fecha Original: 18 de marzo de 2010
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Los astrónomos han observado lo que parecen ser dos de los primeros y más primitivos agujeros negros conocidos. El descubrimiento, basado en gran parte en observaciones del Telescopio Espacial Spitzer, proporcionará una mejor comprensión de las raíces del universo, y cómo aparecieron las primeras estrellas, galaxias y agujeros negros.

“Hemos hallado lo que probablemente son quásares de primera generación, nacidos en un medio libre de polvo y en las primeras etapas de la evolución estelar”, dice Linhua Jiang de la Universidad de Arizona en Tucson. Jiang es el autor principal de un artículo que anuncia los hallazgos en el ejemplar del 18 de marzo de Nature.

Los agujeros negros son descomunales distorsiones del espacio y el tiempo. Las más masivos y activos moran en los núcleos de las galaxias, y normalmente están rodeados por estructuras, en forma de rosquilla, de polvo y gas que alimentan y sostienen el crecimiento de los agujeros. Estos hambrientos agujeros negros supermasivos son conocidos como quásares.

A pesar de lo sucio y descuidado que es actualmente nuestro universo, los científicos creen que los inicios del mismo no tuvieron polvo – lo que les dice que los quásares más primitivos deberían también estar libres del mismo. Pero nadie había visto tales quásares inmaculados – hasta ahora. Spitzer ha indentificado dos – los más pequeños registrados – a unos 13 000 millones de años luz de distancia de la Tierra. Los quásares, conocidos como J0005-0006 y J0303-0019, fueron desvelados primero en luz visible usando datos del Estudio Digital del Cielo Sloan (SDSS). Este equipo, que incluía a Jiang, estuvo liderado por Xiaohui Fan, coautor del reciente artículo de la Universidad de Arizona. El Observatorio de Rayos-X Chandra de la NASA también había observado rayos-X procedentes de uno de los objetos. Los rayos-X, luz ultravioleta y luz óptica salen de los quásares cuando el gas que los rodea es absorbido por ellos.

“Los quásares emiten una enorme cantidad de luz, haciéndolos detectables literalmente al borde del universo observable”, dijo Fan.

Cuando Jiang y sus colegas se prepararon para observar J0005-0006 y J0303-0019 con Spitzer entre 2006 y 2009, sus objetivos no se diferenciaban mucho del grupo de quásares comunes. Spitzer midió luz infarroja procedente de los objetos junto a otros 19, todos pertenecientes a la clase de los quásares más lejanos conocidos. Cada quásar está anclado por un agujero negro supermasivo que pesa más de 100 millones de soles.

De los 21 quásares, J0005-0006 y J0303-0019 carecían de las señales características de polvo caliente, según mostraron los datos de Spitzer. La visión infarroja de Spitzer hace que el telescopio sea perfecto para detectar el brillo templado del polvo que ha sido calentado por los agujeros negros.

“Pensamos que estos primeros agujeros negros se formaron aproximadamente en la época en que se formaba el polvo en el universo, menos de 1000 millones de años tras el Big Bang”, dijo Fan. “El universo primigenio no contenía moléculas que pudiesen coagularse para formar polvo. Los elementos necesarios para este proceso se generaron y bombearon al universo posteriormente por las estrellas”.

Los astrónomos también observaron que la cantidad de polvo caliente en un quásar aumenta con la masa de su agujero negro. Cuando crece el agujero negro, el polvo tiene más tiempo para materializarse a su alrededor. Los agujeros negros en los núcleos de J0005-0006 y J0303-0019 tienen las menores masas conocidas de los inicios del universo, indicando que son especialmente jóvenes y están en una etapa en la que aún no se había formado polvo a su alrededor.

Autor: Whitney Clavin 818-354-4673
Fecha Original: 17 de marzo de 2010
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El satélite espacial CoRoT descubre el primer exoplaneta similar a Júpiter que permite estudios en detalle cuando pasa por delante de su estrella.

El hallazgo, encabezado por un investigador del IAC, será publicado por la revista Nature.

El satélite espacial CoRoT ha descubierto un planeta del tamaño de Júpiter que orbita alrededor de una estrella semejante al Sol en la constelación de la Serpiente, a unos 1500 años luz de distancia de la Tierra. Los parámetros de este planeta gigante y gaseoso, con rasgos comunes a la mayoría de los detectados hasta la fecha, representan un valioso modelo a la hora de identificar nuevos cuerpos jovianos con temperaturas moderadas.

“Corot-9b es el primer exoplaneta ciertamente similar a uno de nuestro Sistema Solar”, destaca Hans Deeg, el investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) que ha liderado un equipo de unos 60 astrónomos de todo el mundo y cuyo descubrimiento será publicado mañana jueves por la revista Nature.

Gracias al análisis de sus tránsitos, la información sobre Corot-9b es mayor que la disponible sobre otros planetas similares. Los tránsitos tienen lugar cuando un cuerpo celeste bloquea algo de luz al pasar frente a su estrella anfitriona. Esta especie de eclipse causa fluctuaciones en el brillo de la estrella que permiten inducir la masa, diámetro, densidad y temperatura del planeta. Hasta ahora se han descubierto más de 400 exoplanetas, de los que alrededor de 70 han sido hallados por el método de tránsito.

El hecho de que Corot-9b tarde 95 días terrestres en girar alrededor de su estrella demuestra la utilidad de este método para encontrar planetas con largos periodos orbitales. De hecho, su periodo orbital es diez veces mayor que cualquier otro planeta descubierto previamente por el método de tránsito.

La comunidad astronómica ha buscado durante la última década un planeta extrasolar con una evolución “pura, aislada”, sin las interferencias de su estrella anfitriona. Este nuevo planeta mantiene una distancia relativamente grande respecto a su estrella central, parecida a la órbita de Mercurio alrededor del Sol, algo que ha permitido la aplicación de modelos de evolución planetaria sin las correcciones necesarias por la influencia de la estrella.

“El planeta está compuesto en su mayoría de hidrógeno y helio”, indica el astrofísico de la Universidad de Niza Tristán Guillot, “pero su interior sólido, de un tamaño de hasta 20 masas terrestres, podría contener rocas y agua a altas temperaturas y bajo extrema presión. En este sentido, es muy similar a los planetas gigantes de nuestro Sistema Solar, Júpiter y Saturno”.

La temperatura en su superficie gaseosa oscila entre los 150 grados centígrados y unos veinte bajo cero, con mínimas variaciones entre el día y la noche y con la posible presencia de una capa de nubes muy reflectante. El equipo internacional de astrónomos que ha participado en el descubrimiento apunta que precisamente son los gigantes gaseosos templados los que conforman el mayor grupo de planetas conocidos hasta la fecha.

Corot-9b es el primero de ellos que permite un estudio en mayor detalle, de modo que “puede dar lugar a una mejor comprensión de estos planetas tan comunes y abrir un nuevo campo para entender la atmósfera de los planetas con temperaturas moderadas o bajas”, señala Brandon Tingley, investigador del IAC involucrado en el descubrimiento.

El telescopio espacial CoRoT (siglas de Convección, Rotación y Tránsitos), diseñado específicamente para la detección de exoplanetas en tránsito y estudios sismológicos de estrellas, apoya sus resultados en observaciones de varios telescopios terrestres, entre ellos el IAC-80 del Observatorio del Teide y el telescopio Isaac Newton, en el Observatorio del Roque de los Muchachos. La investigación liderada por el IAC cuenta con el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Fecha Original: 17 de marzo de 2010
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Se han publicado nuevas imágenes que revelan una visión sin precedentes de los vientos que giran en la famosa Gran Mancha Roja de Júpiter y permiten a los científicos construir el primer mapa climático detallado del interior de la tormenta gigante.

“Esta es nuestra primera visión detallada del interior de la mayor tormenta del Sistema Solar”, dice Glenn Orton del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, y líder del equipo que estudió la mancha roja de Júpiter.

Orton y su equipo observaron imágenes térmicas de la Gran Mancha Roja tomadas por el Telescopio Muy Grande (VLT) del Observatorio Europeo del Sur en Chile. Las imágenes revelaron que los colores más rojos de la Gran Mancha corresponden a un núcleo caliente dentro de un sistema de tormenta fría, y las imágenes muestran carriles oscuros en los bordes de la tormenta donde los gases descienden a regiones más profundas del planeta.

Las observaciones se detallarán en la revista Icarus y dan a los científicos una idea sobre los patrones de circulación dentro del sistema de tormentas más conocido del Sistema Solar.

“Durante un tiempo pensamos que la Gran Mancha Roja era un viejo óvalo plano sin demasiada estructura, pero estos nuevos resultados demuestran que es, de hecho, extremadamente complejo”, dice Orton.

La Gran Mancha Roja de Júpiter tiene al menos cientos de años de antigüedad y ha sido observada por los astrónomos desde el siglo XIX. La tormenta es masiva, y lo bastante grande para alojar tres Tierras en su interior.

Las imágenes del VLT permiten a los astrónomos cartografiar la temperatura, aerosoles y amoniaco de la Gran Mancha Roja dentro y alrededor de la tormenta y hacer mapas de cómo cambia con el tiempo. Los años de observaciones del VLT, junto con las de otros observaciones, revelan cómo la tormenta es increíblemente estable a pesar de las turbulencias, agitaciones y encuentros cercanos con otros anticiclones que afectan al borde del sistema de tormentas.

Júpiter también tiene una Pequeña Mancha Roja que se formó en 2000. En 2008, una tercera mancha roja que había sido anteriormente una tormenta blanca de forma oval, apareció en la superficie de Júpiter. Pero es la Gran Mancha Roja la que centra la atención del nuevo estudio.

La Gran Mancha Roja es una zona fría en Júpiter que tiene temperaturas medias de menos 160 grados Celsius.

“Uno de los hallazgos más intrigantes muestra que la parte central más naranja-rojiza de la mancha está a 3-4 grados más que el entorno que la rodea”, dijo el miembro del equipo Leigh Fletcher de la Universidad de Oxford en Inglaterra.

Este diferencia de temperatura podría no parecer mucho, pero es suficiente para permitir la circulación de la tormenta, normalmente en sentido anti-horario, para desplazar una débil circulación horaria en el mismo centro de la tormenta. No sólo eso, sino que en otras partes de Júpiter, el cambio de temperatura es suficiente para alterar la velocidad de los vientos y afectar a los patrones de nubes en los cinturones y zonas.

“Esta es la primera vez que podemos decir que hay un vínculo estrecho entre las condiciones ambientales — temperatura, viento, presión y composición – y el color real de la Gran Mancha Roja”, dice Fletcher. “Aunque podemos especular, aún no sabemos con seguridad qué elementos químicos o procesos están provocando ese color rojo oscuro, pero sabemos que está relacionado con cambios en las condiciones ambientales en el corazón de la tormenta”.

El reciente mínimo solar se extiende 15 meses más de lo predicho, y un nuevo estudio puede explicar por qué, y mejorar las predicciones de futuros ciclos solares.

El mínimo solar al final de cada ciclo solar de 11 años está caracterizado por una reducción en el número de manchas, llamaradas y otras actividades solares. El más reciente, de 2008 a inicios de 2009, duró quince meses más de lo esperado.

El estudio usó 13 años de resultado de SOHO, el Observatorio Heliosférico y Solar, el cual se lanzó conjuntamente por la Agencia Espacial Europea y la NASA. Entre los datos recopilados por SOHO hay medidas de los gases ionizados moviéndose desde el ecuador del Sol a los polos en lo que se conoce como el flujo meridional. Los científicos intentaron entonces correlacionar el flujo con las variaciones en el ciclo de manchas solares.

Los investigadores, Lisa Rightmire de la Universidad de Memphis en Tennessee, y David Hathaway del Centro de Vuelo Espacial Marshall en Huntsville, Alabama, encontraron que el normalmente lento flujo meridional empezaba a acelerar pocos años antes de 2008, cuando el número de manchas solares declinaba. En el mínimo solar anterior la velocidad rondaba los 30 kilómetros por hora, pero en 2008-09 era de unos 47. Los científicos sugirieron que el mínimo solar era más largo debido a que el campo magnético producido por el flujo de gas en los polos era más débil, pero no se sabe por qué aumentó la velocidad del flujo meridional.

Hathaway dijo que el flujo meridional transporta campos magnéticos que se oponen a los flujos de material muy magnetizado de la superficie solar. Cuando el flujo meridional es más rápido, la oposición al otro flujo es mayor, y el campo magnético polar no se hace tan fuerte como debería, lo que puede haber retrasado el inicio del actual ciclo solar que se inició en 2009. Hathaway dice que la fuerza del flujo magnético en los polos es crítica dado que los campos magnéticos caen bajo la superficie y configuran las condiciones de las manchas solares, y cuando los campos son débiles necesitan más tiempo para llegar a la fuerza requerida para producir las manchas. Hathaway y Rightmire también predicen que el actual ciclo solar es probable que tenga menos actividad solar que el ciclo anterior.

Los resultados del estudio, publicados en Science, pueden mejorar la predicción de la duración e intensidad de los ciclos solares en el futuro, y esto podría ser valioso dado que la actividad solar puede crear nubes de partículas magnetizadas que pueden dañar los satélites en órbita y crear problemas en las redes de energía de la Tierra. Unas mejores predicciones de los ciclos solares podrían también ayudar a los científicos climáticos con sus predicciones a largo plazo. Los resultados también sugieren que los modelos que predicen que un flujo meridional rápido llevaría a un campo magnético más potente en los polos, puede que tengar que revisarse.

Más información: Variations in the Sun’s Meridional Flow over a Solar Cycle, David H. Hathaway and Lisa Rightmire, Science 12 March 2010: Vol. 327. no. 5971, pp. 1350 – 1352, DOI:10.1126/science.1181990

Autor: Lin Edwards
Fecha Original: 15 de marzo de 2010
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Un equipo internacional liderado por la Universidad de Yale ha medido, por primera vez, la masa de un tipo de supernova que se cree que pertenece a una subclase única y confirmaron que sobrepasa lo que se creía que era un límite de masa superior. Sus hallazgos, que aparecen on-line y se publicarán en un próximo ejemplar de la revista Astrophysical Journal, podrían afectar a la forma en la que los cosmólogos miden la expansión del universo.

Los cosmólogos usan las supernovas de Tipo Ia – las violentas explosiones de los núcleos muertos de estrellas conocidas como enanas blancas — como una especie de regla cósmica para medir distancias a las galaxias madre de las supernovas y, de tal forma, comprender la expansión pasada y futura del universo y explorar la naturaleza de la energía oscura. Hasta hace poco, se pensaba que las enanas blancas no podían superar lo que se conoce como límite de Chandrasekhar, una masa crítica equivalente a 1,4 veces la masa del Sol, antes de estallar como supernova. Este límite uniforme es clave para medir las distancias a las supernovas.

Desde 2003, se han descubierto cuatro supernovas que eran tan brillantes, que los cosmólogos se preguntaron si las enanas blancas habían superado el límite de Chandrasekhar. Estas supernovas se han conocido como supernovas “súper-Chandrasekhar”.

Ahora, Richard Scalzo de Yale, como parte de una colaboración entre físicos estadounidenses y franceses conocida como Factoría de Supernovas Cercanas, ha medido la masa de la estrella enana blanca que terminó como una de estas extrañas supernovas, llamada SN 2007if, y confirmó que supera el límite de Chandrasekhar. También descubrió que la supernova inusualmente brillante no sólo tenía una masa central, sino además una cobertura de material que fue expulsado durante la explosión así como una envoltura alrededor del material pre-existente. El equipo espera que este descubrimiento proporcione un modelo estructural para comprender las otras supernovas masivas.

Usando observaciones de telescopios en Chile, Hawai y California, el equipo fue capaz de medir la masa de la estrella central, la cobertura y la envoltura de forma aislada, proporcionando la primera prueba concluyente de que el propio sistema sobrepasó el límite de Chandrasekhar. Hallaron que la estrella parece tener una masa de 2,1 veces la del Sol (más o menos un 10 por ciento), colocándola muy por encima del límite.

Ser capaces de medir las masas de todas las partes del sistema estelar, le dice a los físicos cómo puede haber evolucionado el sistema — un proceso del que actualmente se sabe poco. “Realmente no sabemos mucho sobre las estrellas que llevan a estas supernovas”, dice Scalzo. “Queremos saber más sobre qué tipo de estrellas fueron, y cómo se formaron y evolucionaron con el tiempo”.

Scalzo cree que hay una buena posibilidad de que SN 2007if fuese el resultado de la fusión de dos enanas blancas, en lugar de la explosión de una única enana blanca, y espera estudiar otras supernovas súper-Chandrasekhar para determinar si ellas, también, podrían haberse visto implicadas en una fusión de dos de estas estrellas.

Los teóricos siguen explorando cómo pueden existir estrellas con masas por encima del límite de Chandrasekhar, que se basa en un modelo de estrellas simplificado, sin colapsar bajo su propio peso. En cualquier caso, una subclase de supernovas gobernadas poer una física diferente tendría un efecto drástico en la forma en que las usan los cosmólogos para medir las expansión del universo.

“Se están usando las supernovas para hacer afirmaciones sobre el destino del universo y nuestra teoría de la gravedad”, comenta Scalzo. “Si nuestra comprensión de las supernovas cambia, podría impactar significativamente sobre nuestras teorías y predicciones”.

Otros autores del artículo de Yale incluyen a Charles Baltay y David Rabinowitz.

Cita: http://arxiv.org/abs/1003.2217
Autor: Suzanne Taylor Muzzin
Fecha Original: 15 de marzo de 2010
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Se ha encontrado por primera vez agua auténtica lunar en rocas que fueron traídas de vuelta a la Tierra durante las históricas misiones Apolo de la NASA hace 40 años. El agua es similar a la detectada en cometas, lo que sugiere que el escaso suministro de la Luna llegó allí a través de impactos con estos cuerpos helados.

Para determinar de dónde procede este agua, los investigadores estudiaron finas porciones de roca recopiladas por los astronautas en la década de 1970 usando distintos tipos de microscopios. Bajo examen estaba la proporción de hidrógeno – de los cuales se unen dos átomos a uno de oxígeno para formar una molécula de agua – a una extraña versión del hidrógeno llamada deuterio.

James Greenwood, científico planetario de la Universidad Wesleyan y autor principal de un nuevo artículo que describe los resultados, dijo que él y sus colegas descubrieron que los niveles del isótopo de deuterio en el agua de la Luna eran el doble que en la Tierra y que “no eran de este planeta”.

“Esta es agua cometaria y no el mismo tipo de agua que tenemos en la Tierra”, dijo el coautor del estudio Lawrence Taylor, geoquímico planetario de la Universidad de Tennessee.

Entregas de agua

El agua de las rocas lunares de Apolo es el último de una serie de descubrimientos de agua y hielo en la superficie de la Luna.

La semana pasada, los científicos anunciaban que más de 600 millones de toneladas de agua de hielo están esperando en los fondos de los cráteres oscuros del polo norte lunar. El vapor de agua también se observó durante el impacto intencionado de dos sondas de la NASA en cráteres igualmente en sombra en el polo sur de la Luna en octubre.

Las observaciones de varias sondas internacionales y de la NASA también han encontrado señales de agua en otras regiones de la Luna. Pero la primera detección de agua lunar, aunque en el suelo en lugar del interior de una roca, llegó hace dos años en guijarros de vidrio volcánico.

La exposición de esas muestras al viento solar, o partículas solares, sobre la superficie de la Luna hace que sea difícil determinar la proporción de hidrógeno-deuterio, dice Greenwood, dando una puñalada al origen de la conjetura del agua.

Los restos de agua habían aparecido en rocas de Apolo anteriormente, pero Taylor y otros habían demostrado que este agua resultó ser contaminación de agua terrestre.

Los impactos de los cometas probablemente llevaron agua no terrestre a la Luna hace unos 4000 millones de años cuando se excavaron muchos de los cráteres de la Luna. La Tierra también recibió su parte, y una pequeña cantidad del agua de nuestro planeta llegó también del cielo.

Un escenario alternativo para las nuevas lecturas de hidrógeno es que algo de hidrógeno normal salió volando de la Luna en su formación, reduciendo su cantidad en comparación con el deuterio, señala Greenwood, pero que es demasiado pronto para afirmarlo.

La húmeda historia de la Luna

El nuevo hallazgo de agua lunar auténtica en este primer conjunto de rocas de Apolo ayudará a actualizar la estimación histórica de agua para la Luna, de acuerdo con el estudio.

Y el trabajo continuado podría tener grandes implicaciones para la geología lunar que puede explicar las desconcertantes diferencias de densidades de los minerales lunares en comparación con los de la Tierra. “Apenas un poco de agua”, dice Taylor, puede cambiar drásticamente cómo se forman y envejecen las rocas. “Este es un examen precursor que ha mostrado cosas asombrosas”, añade Taylor.

Este anuncio de agua en las rocas le pisa los talones a su reciente detección por parte de sondas orbitales que incluyen a la india Chandrayaan-1 y LCROSS de la NASA del pasado otoño.

“Creo que nos estamos embarcando en una nueva era de observar la Luna como algo húmedo”, dice Greenwood a SPACE.com. “Todo tendrá que volver a pensarse”.

La investigación se presentó en la 41 Conferencia de Ciencia Planetaria y Lunar en Texas la semana pasada.

Autor: Adam Hadhazy
Fecha Original: 11 de marzo de 2010
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Un equipo internacional de físicos espaciales, informan que Marte está perdiendo constantemente parte de su atmósfera al espacio como resultado de la presión de pulsos procedentes del viento solar. Su nuevo estudio publicado en Geophysical Research Letters debería ayudar a los científicos a comprender mejor la evolución de la atmósfera marciana.

Los investigadores analizaron los datos del viento solar y las observaciones de satélite que rastreaban el flujo de iones pesados que abandonan la atmósfera marciana. Los resultados del análisis mostraron que la atmósfera de Marte no se escapa a un ritmo constante, sino que ocurre en ráfagas.

Esas ráfagas de pérdida atmosférica están probablemente relacionadas con eventos solares conocidos como regiones de interacción co-rotante (CIRs). Las CIRs se forman cuando las regiones de viento solar rápido se encuentran con un viento solar más lento, creando un pulso de alta presión. Cuando estos pulsos CIR pasan por Marte, pueden arrancar partículas de la atmósfera marciana.

Durante ciertos momentos cuando ocurren las CIRs, el flujo de partículas atmosféricas que salen de Marte es aproximadamente 2,5 veces el de cuando no ocurren. Además, aproximadamente un tercio del material perdido por Marte al espacio, se pierde durante el impacto y paso de las CIRs.

El Profesor Mark Lester, Director del Departamento de Física y Astronomía en la Universidad de Leicester dijo: “La razón principal por la que esto sucede en Marte y no en la Tierra es la carencia de un campo magnético producido por el planeta, el cual protege la atmósfera de la Tierra.

“Otro aspecto de este trabajo es que las observaciones se realizaron durante un periodo muy tranquilo del ciclo solar de 11 años, y por tanto, se esperaría que el efecto de éstas y otras perturbaciones a gran escala fuesen mayores en otros momentos del ciclo solar”.

Cita: Edberg et al., ‘Pumping out the atmosphere of Mars through solar wind pressure pulses’, Geophys. Res. Lett., March 2010, 37, L03107; doi:10.1029/2009GL041814

Fecha Original: 12 de marzo de 2010
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Los choques interplanetarios pueden crear “electrones asesinos” en el entorno espacial cercano a la Tierra en 15 minutos desde que el choque alcanza la burbuja magnética protectora de la Tierra. El mecanismo subyacente para este proceso ha sido ahora revelado como resultado de una extraña configuración de satélites, que incluyen a Cluster, SOHO y Double Star.

Durante décadas hemos sabido que nuestro ambiente espacial cercano a la Tierra está íntimamente vinculado a la actividad solar. No obstante, los modelos de esta relación aún no son lo bastante precisos para predecir – en detalle – el impacto en la Tierra de violentas explosiones (conocidas como eyecciones de masa coronal) desde el Sol. En particular, ni siquiera es posible determinar dónde y qué extensión de región específica cercana a la Tierra podría ser dañina para una nave o perturbar las señales de satélites de navegación.

Esta situación está mejorando rápidamente. Gracias a la armada de naves científicas, vivimos en un periodo de oportunidades sin precedentes para observaciones in situ y remotas del Sol y del entorno espacial cercano a la Tierra. Un estudio reciente, liderado por Qiugang Zong de la Universidad de Pekin en China, y la Universidad de Massachusetts en Lowell, Estados Unidos, ha investigado la relación entre los impactos interplanetarios, disparados por las eyecciones de masa coronal, y los conocidos como “electrones asesinos”, y descubrieron el mecanismo subyacente.

Los “electrones asesinos” son partículas muy energéticas que quedan atrapadas en el cinturón de radiación exterior de la Tierra. Su nombre deriva del hecho de que, debido a su energía, pueden penetrar en el grueso escudo de los satélites y provocar microscópicas descargas eléctricas que dañan y a veces destruyen componentes electrónicos vitales de abordo.

Las teorías muestran que varios procesos físicos pueden acelerar los electrones a estas dañinas energías; los procesos predominantes son la interacción con ondas en la Frecuencia Muy Baja (3 a 30 kHz) o en el dominio de la Frecuencia Ultra Baja (entre 0,001 a 1 Hz). Hasta hace poco no ha quedado claro qué proceso es el que funciona de forma predominante en los cinturones de radiación de la Tierra tras el impacto de un choque interplanetario.

El 7 de noviembre de 2004, un potente choque interplanetario impactó con la magnetosfera, la burbuja magnética de la Tierra. La velocidad y orientación del frente de onda inducido por este choque se determinó usando medidas obtenidas por instrumentos a bordo de los satélites Cluster y Double Star, junto con otros satélites dispersos por la magnetosfera. A una altura geoestacionaria, la magnetosfera se extiende aproximadamente a 84 000 km. Por tanto, tener nueve satélites científicos (cuatro naves Cluster, dos naves Double Star, NOAA GOES-10 y GOES-12, y la nave Polar de la NASA) distribuidas a lo largo de esta gran área de espacio durante el impacto de un choque interplanetario hace que sea una rara configuración para el estudio.

“Aunque el flujo constante de partículas del viento solar se propaga a una velocidad media de 500 km/s, la velocidad de propagación del frente de onda era de más de 1200 km/s en la órbita geoestacionaria (36 000 km de altura) en comparación con los 660 km/s en la plasmasfera”, dice Qiugang Zong autor principal del artículo que describe este resultado.

Para este evento, la cantidad de electrones energéticos en el cinturón de radiación exterior empezó a aumentar casi inmediatamente después de la llegada del choque. Este sustancial aumento de los “electrones asesinos” se encontró que estaba causado por un proceso en dos pasos: La aceleración inicial debida a la compresión del potente campo magnético relacionado con el choque. Inmediatamente después del impacto del choque interplanetario, su paso a través de la magnetosfera disparó que las líneas magnéticas de la Tierra oscilaran en Frecuencias Ultra Bajas (ULF). A su vez, se encontró que estas ondas ULF aceleraban de manera efectiva los electrones, proporcionados por el primer paso, para convertirse en “electrones asesinos”.

“Tanto las ondas VLF como las ULF aceleran los electrones en los cinturones de radiación de la Tierra, pero con distintas escalas temporales. Las ondas ULF son mucho más rápidas que las VLF, debido a su mayor amplitud. Pueden explicar el corto intervalo de tiempo entre un impacto de choque y que los electrones se aceleren hasta energía dañinas”, dice Zong.

“Los datos procedentes de los cuatro satélites Cluster permitieron la identificación de las ondas ULF capaces de acelerar a los electrones”, dice Malcolm Dunlop, del Laboratorio Rutherford Appleton en Didcot (Reino Unido), y coautor de este estudio.

“La constelación Cluster también fue clave para estimar el tiempo necesario para que los electrones se convirtieran en “electrones asesinos”, ¡apenas después de 15 minutos!”, añade Zong.

“Estos nuevos hallazgos pueden ayudarnos a mejorar los modelos de predicción del entorno de radiación en el cual operan satélites y astronautas. Con la actividad solar aumentando, esperamos que ocurran más de tales impactos en nuestra magnetosfera en los próximos meses y años”, dice Philippe Escoubet, científico del proyecto Cluster en la Agencia Espacial Europea. “Afortunadamente”, añade, “incluso tras más de 10 años de funcionamiento, los satélites Cluster están en una excelente condición y pueden continuar cuantificando estos efectos”.

Fecha Original: 11 de marzo de 2010
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La Teoría de Cuerdas implica que los agujeros negros puede aparecer en todo tipo de formas y sabores, de acuerdo con una cosmóloga que ha catalogado todos los tipos conocidos.

La Teoría de Cuerdas es la mejor opción de los físicos para una Teoría Unificada de todas las interacciones, pero trae consigo algunas extrañas predicciones. Una de ellas es que el espacio-tiempo consta de 10 dimensiones en lugar de las cuatro a las que estamos acostumbrados. Y eso genera algunas intrigantes cuestiones.

Una de ellas es qué forma pueden tomar las singularidades en este espacio de más dimensiones. En 4 dimensiones, la única solución es una esfera, y este es el tipo de agujeros negros que han imaginado los cosmólogos.

Pero en mayores dimensiones, hay todo tipo de soluciones alternativas. Hemos observado la posibilidad de anillos negros, pero hoy, María Rodríguez del Instituto Max Planck de Física Gravitatoria en Golm, Alemania, recopila un catálogo de todas las especies conocidas de agujeros negros.

Resulta que hay toda una colección de soluciones para los agujeros negros. Aquí tienes unas pocas: el saturno negro, el anillo helicoidal negro, el di-anillo negro, la pajarita negra y el timbre de bicicleta negro, así como los plegamientos negros más generales.

Aunque estas soluciones existen matemáticamente, pueden o no existir en el universo real. De hecho, Rodríguez es capaz de calcular ciertos criterios que deben cumplir las soliciones que se espera que existan en el mundo real. Por ejemplo, un anillo negro sólo puede existir si hay suficiente repulsión centrífuga para evitar que colapse.

Rodríguez señala que la lista es incompleta. “El catálogo de distintas especies (soluciones exactas) de agujeros negros muestra una estructura muy rica, pero parece lejos de estar completo”.

Esto lo hace un tema interesante para los ambiciosos cosmólogos. Pero te lo advierto: hay una buena razón por la que la lista está incompleta. Las soluciones en este espacio de más dimensiones son tremendamente difíciles de encontrar.

No obstante, sería bueno descartar la posibilidad de su existencia o calcular si pueden distinguirse observacionalmente de los agujeros negros esféricos comunes.

Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1003.2411: On the Black Holes Species (By Means Of Natural Selection)

Fecha Original: 15 de marzo de 2010
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