La nave MESSENGER se prepara para realizar su sobrevuelo final sobre el planeta Mercurio

29 09 2009

En su última etapa, destinada a recibir asistencia gravitatoria, antes de su inserción en órbita en 2011, la sonda espacial tomará otra serie de fotografías y mediciones que, se espera, sean tan espectaculares como las anteriores.

Septiembre 23, 2009: La nave espacial MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging o Superficie, Ambiente espacial, Geoquímica y Cálculo de la distancia de Mercurio, en idioma español), de la NASA, hará su tercer y último sobrevuelo sobre el planeta Mercurio este 29 de septiembre. La sonda MESSENGER pasará a menos de 229 kilómetros (142 millas) sobre la superficie rocosa del planeta con el fin de recibir asistencia gravitacional, necesaria para entrar en órbita alrededor de Mercurio en el año 2011.

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“Este sobrevuelo representa nuestra última asistencia gravitatoria planetaria, así que es importante que todo el encuentro sea llevado a cabo tal como se planeó”, dijo Sean Solomon, investigador principal del proyecto en el Instituto Carnegie de Washington (Carnegie Institution in Washington, en idioma inglés). “A pesar de lo emocionantes que han sido estos sobrevuelos para descubrir algunos de los secretos de Mercurio, son apenas los hors d’oeuvres (aperitivos) previos al ‘plato fuerte’ de la misión: observar al planeta Mercurio desde una órbita local durante todo un año”.

Derecha: Las líneas amarillas demarcan las regiones de Mercurio que serán fotografiadas durante el sobrevuelo de la nave MESSENGER, este 29 de septiembre. Las regiones en color negro indican terreno sin precedentes de observación. Haga clic en la imagen para ver un mapa de tamaño completo, con anotaciones.

Conforme la nave espacial se aproxime a Mercurio, las cámaras fotografiarán terreno nunca antes observado y, a medida que la nave se aleje, tomarán imágenes en alta resolución del hemisferio sur del planeta. Los científicos esperan que el sistema de imágenes de la nave pueda tomar más de 1.500 fotografías. Hasta el momento, más del 90 por ciento de la superficie del planeta ha sido fotografiada. Estas nuevas imágenes llenarán algunos de los huecos que existen. Además, se podrán obtener imágenes en alta resolución de las regiones más interesantes.

“Obtendremos imágenes a color, en alta resolución, de blancos de interés científico, identificados en el segundo sobrevuelo”, dijo Ralph McNutt, un científico del proyecto en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, en idioma inglés). “El espectrómetro hará mediciones de estos blancos y las hará todas al mismo tiempo”.

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Arriba: Una galería de imágenes de los dos primeros sobrevuelos de la nave MESSENGER sobre el planeta Mercurio. Las imágenes destacadas incluyen la gran cuenca de impacto Caloris, el volcán más grande en Mercurio, una “cicatriz” de impacto extrañamente elíptica y un cráter reciente con rayas de material esparcido, en forma de araña. [Más información]

La nave también observará cómo interacciona el planeta con el viento solar. Durante este encuentro, se harán mediciones en alta resolución —tanto en el ámbito espectral como en el ámbito de la imagen— de la atmósfera superdelgada de Mercurio y de su cola, parecida a la de un cometa, que pueden llegar a estar fuertemente influenciados por la actividad solar.

“Imágenes de la cola del planeta, tomadas con técnica de barrido (scanner), proporcionarán pistas importantes sobre los procesos que conservan la fascinante atmósfera de Mercurio”, dijo Noam Izenberg, quien también pertenece al Laboratorio de Física Aplicada. “El Espectrómetro de Composición de la Superficie y la Atmósfera de Mercurio (Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer, en idioma inglés) nos brindará una visión general acerca de cómo la distribución de sodio y calcio en la atmósfera de Mercurio varían con las condiciones solares y planetarias. Asimismo, planeamos buscar nuevos materiales que puedan constituir la atmósfera”.

Mediante un altímetro se tomará un perfil topográfico de la superficie de Mercurio, a lo largo de la zona que sea recorrida con el instrumento. Los datos respaldarán los estudios actuales sobre la forma y la estructura de los cráteres en Mercurio, así como de sus grandes fallas. La información también extenderá la visión ecuatorial que tienen los científicos sobre la forma global del planeta y les permitirá también confirmar un descubrimiento hecho durante los dos sobrevuelos anteriores: la región ecuatorial de Mercurio tiene una geometría levemente elíptica.

Artículo cedido por.    Noticias Ciencia de la NASA

El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión.

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Primeras imágenes espectaculares del remozado Telescopio Espacial Hubble

24 09 2009

Hoy, al dar a conocer nuevas y espectaculares imágenes proporcionadas por cuatro de los seis instrumentos científicos que se encuentran en funcionamiento, astrónomos afirmaron que el Telescopio Espacial Hubble es un observatorio totalmente remozado.

Septiembre 9, 2009: Al dar a conocer observaciones proporcionadas por cuatro de los seis instrumentos científicos que se encuentran en funcionamiento, astrónomos afirmaron que el Telescopio Espacial Hubble, de la NASA, es un observatorio totalmente remozado. La Senadora Barbara Mikulski, de Maryland, mostró las imágenes hoy en las oficinas centrales de la NASA, en Washington DC.

“Esto marca un nuevo inicio para el Hubble”, dijo Ed Weiler, administrador asociado del Directorio de Misiones Científicas de la NASA. “Al telescopio se le practicó una transformación extrema, de modo que ahora es significativamente más poderoso y también está bien equipado como para durar toda la próxima década”.

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Ver la galería completa

Encabezando la lista de las nuevas observaciones, se encuentran las imágenes coloridas, y de múltiples longitudes de onda, de galaxias distantes, así como un cúmulo de estrellas densamente comprimido, un misterioso “pilar de la creación” y una nebulosa con forma de “mariposa”. El conjunto de nuevos instrumentos del telescopio Hubble le permite estudiar el universo a través de una amplia franja del espectro de la luz, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano. Además, los científicos dieron a conocer observaciones espectroscópicas que atravesaron miles de millones de años luz para sondear la estructura entramada del universo y confeccionar mapas de la distribución de los elementos que son fundamentales para la vida tal como la conocemos.

“Yo luché por la misión de reparación del Hubble, ya que el Hubble es el telescopio de todos”, comentó Mikulski, jefa del Subcomité de Asignaciones de Comercio, Justicia y Ciencia, entidad que proporciona fondos para la NASA. “También luché por el Hubble porque constantemente actualiza los libros de ciencia. El telescopio ha hecho más descubrimientos que ninguna otra misión científica. El Hubble es nuestro mejor ejemplo de trabajo conjunto entre astronautas y científicos para mostrar la iniciativa e inventiva estadounidense”.

“Deseo saludar al equipo del Hubble; a todos aquellos que han trabajado en el Hubble, desde los científicos del Centro Goddard para Vuelos Espaciales y los del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, en Maryland, hasta los trabajadores en tierra del Centro Espacial Kennedy, también al Centro Espacial Johnson, sitio donde entrenan los astronautas, así como a los astronautas que fueron héroes en el espacio”, concluyó.

Los nuevos instrumentos son más sensibles a la luz y, por lo tanto, mejorarán significativamente la eficiencia de observación del Hubble. Ahora puede realizar observaciones en una fracción del tiempo que se necesitaba con las generaciones pasadas de instrumentos del telescopio Hubble. En la actualidad, el observatorio espacial es significativamente más poderoso de lo que ha sido.

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Arriba: Una muestra del espectro obtenido por el nuevo Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos (COS, en idioma inglés) del telescopio Hubble. Más ejemplos de datos proporcionados por el COS pueden encontrarse aquí y aquí.

Los nuevos resultados constituyen una prueba concluyente del éxito de la misión de servicio STS-125, la cual tuvo lugar en el mes de mayo y llevó al observatorio espacial al punto más alto de su rendimiento científico. Se instalaron dos nuevos instrumentos: la Cámara de Campo Amplio 3 y el Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos; y a dos instrumentos más (la Cámara Avanzada de Exploración y el Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial) se les reparó el tablero de circuitos. Los científicos de misión también anunciaron que la Cámara para el Infrarrojo Cercano, así como el Espectrómetro para Objetos Múltiples, han sido nuevamente puestos en funcionamiento después de tres meses de pruebas y calibraciones.

Derecha: El recién reparado Espectrógrafo de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS, en idioma inglés) ha revelado una corriente de partículas cargadas que emergen de la “condenada” estrella Eta Carina. [Más información]

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“En esta misión deseábamos reponer el conjunto de herramientas de instrumentos del telescopio Hubble, del cual dependen los científicos de todo el mundo para realizar sus investigaciones de vanguardia”, dijo David Leckrone, científico de alto rango del proyecto del telescopio Hubble, en el Centro Espacial Goddard, de la NASA, en Greenbelt, Md. “Antes de esta misión de servicio, teníamos en funcionamiento sólo tres canales de comunicación con los instrumentos, ahora tenemos 13. Estoy muy orgulloso de poder decir ‘misión cumplida’”.

El telescopio Hubble entra ahora en una fase completa de observaciones científicas. La demanda de tiempo de observación será intensa. Las observaciones irán desde el estudio de la población de objetos del cinturón de Kuiper, en los bordes de nuestro sistema solar, hasta la exploración del nacimiento de planetas alrededor de otras estrellas y el sondeo de la composición y de la estructura de las atmósferas de planetas externos a nuestro sistema solar. Existen planes ambiciosos para tomar las más intensas imágenes del universo en el infrarrojo cercano con el propósito de revelar galaxias infantes nunca antes vistas, que existieron cuando el universo tenía menos de 500 millones de años. Otras observaciones programadas intentarán esclarecer el comportamiento de la energía oscura, una fuerza repulsiva que está haciendo que nuestro universo se expanda cada vez más rápidamente.

El telescopio Hubble está de regreso, y mejor que nunca. ¡Que comience la observación!

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La NASA selecciona un cráter como objetivo para un impacto lunar

21 09 2009

El Satélite de Observación y Detección de Cráteres Lunares (LCROSS, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, realizará un doble impacto en la Luna. Hoy, la NASA anunció exactamente dónde tendrá lugar el impacto.

Septiembre 11, 2009: El Satélite de Observación y Detección de Cráteres Lunares (LCROSS, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, se encamina hacia un doble impacto en la Luna, el cual se producirá a las 7:30 a.m. (hora del Este de Estados Unidos), el 9 de octubre. Hoy, la NASA anunció exactamente dónde tendrá lugar el impacto.

El cráter seleccionado como objetivo es Cabeus A. Fue escogido después de una revisión exhaustiva de los lugares más apropiados para extraer agua congelada en el polo sur de la Luna.

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Arriba: Cráteres de interés cerca del polo sur lunar. El LCROSS se dirige hacia Cabeus A. Crédito de la imagen: NMSU/MSFC, Observatorio Las Tortugas.

“La selección de Cabeus A fue el resultado de un acalorado debate entre los miembros de la comunidad científica lunar. Revisamos los datos más recientes proporcionados por observatorios instalados en la Tierra y los obtenidos de nuestras misiones Kaguya, Chadrayaan-1 y del Orbitador de Reconocimiento Lunar”, dice Anthony Colaprete, quien es el científico e investigador líder del proyecto LCROSS, en el Centro de Investigación Ames, de la NASA. “Nuestro equipo se encuentra a la espera de una gran cantidad de información que esta misión única producirá”.

El LCROSS buscará hielo y lo hará impactando su cohete superior llamado Centaur, el cual ya habrá agotado su combustible, en las regiones de Cabeus A que se encuentran permanentemente en sombras, donde es posible que el agua se halle atrapada en forma de hielo. Luego, el satélite LCROSS volará a través de la cortina de polvo producida por el impacto y medirá sus propiedades antes de que ésta vuelva a caer sobre la superficie lunar.

El equipo del LCROSS seleccionó a Cabeus A basándose en una serie de condiciones que incluyen la iluminación favorable de la cortina de polvo, para poder visualizarla desde la Tierra, donde los astrónomos estarán observando detenidamente. Cabeus A también tiene una alta concentración de hidrógeno (el cual es uno de los elementos que constituyen el agua: H2O) y posee un terreno favorable, con una superficie plana, colinas suaves y ausencia de grandes formaciones rocosas.

Los astrónomos profesionales usarán muchos de los observatorios más equipados de la Tierra para examinar los impactos. Entre estos observatorios están incluidos los siguientes: las Instalaciones del Telescopio Infrarrojo y el telescopio Keck, en Hawai; los Observatorios Magdalena Ridge y Apache Ridge, en Nuevo México; el Observatorio MMT, en Arizona; el recientemente restaurado Telescopio Espacial Hubble y el Orbitador de Reconocimiento Lunar, entre otros.

Los astrónomos aficionados también pueden seguir de cerca el impacto. Se pueden hallar consejos prácticos para observarlo aquí.

“Los telescopios que participarán en la campaña del LCROSS proporcionarán observaciones desde diferentes puntos estratégicos usando diferentes tipos de técnicas de medición”, comenta Jennifer Heldmann, líder de la Campaña de Observación del LCROSS, en Ames. “Estas observaciones múltiples complementarán los datos de la nave LCROSS para ayudar a determinar si existe o no hielo de agua en Cabeus A”.

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Durante una sesión informativa con la prensa, el 11 de septiembre, Daniel Andrews, encargado del projecto LCROSS en Ames, dio a conocer una actualización del estado de la misión: La nave se encuentra en buen estado y cuenta con suficiente combustible como para llevar a cabo exitosamente todos los objetivos de la misión. Andrews también anunció la dedicatoria de la misión LCROSS a la memoria del presentador de noticias Walter Cronkite, quien realizó la cobertura de las misiones de la NASA desde el comienzo del programa espacial tripulado de Estados Unidos hasta la era del transbordador espacial.

Derecha: La misión LCROSS ha sido dedica a la memoria de Walter Cronkite, quien cubrió las misiones de la NASA desde Mercurio hasta el transbordador espacial. Crédito de la imagen: Noticiero CBS. [Más información]

“Estoy seguro de que mi padre estaría orgulloso, aunque sólo sea a través de su nombre, de llevar a los seres humanos de regreso a la Luna y más allá”, dice Chip Cronkite, hijo del famoso presentador de noticias.

“Estamos esperando ansiosos el 9 de octubre”, cuenta Andrews. “Los próximos 28 días serán indiscutiblemente emocionantes”.

¡Allá vamos, Cabeus A!

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En busca de asteroides oscuros (y otros objetos furtivos)

21 09 2009

La NASA lanzará un nuevo telescopio infrarrojo sensible con el fin de hallar objetos furtivos en el cielo nocturno (entre ellos, asteroides oscuros que podrían constituir una amenaza para la Tierra).

Septiembre 15, 2009: Los ninjas sabían cómo ser furtivos: vistiéndose de color oscuro. Emitiendo muy poca luz. Moviéndose entre las sombras en sitios iluminados.

En las guerras modernas, sin embargo, los ninjas serían una presa fácil. Su vestimenta de color negro puede llegar a ser difícil de ver por las noches a simple vista, pero el calor de sus cuerpos podría ser observado por un soldado que use anteojos infrarrojos.

Para la caza de los “ninjas” del cosmos (objetos oscuros que merodean en los vastos y negros espacios que existen entre planetas y estrellas), los científicos están construyendo el par de anteojos infrarrojos de ángulo amplio más sensible, por mucho, que jamás se haya creado: un telescopio espacial llamado Explorador Infrarrojo de Campo Amplio (Widefield Infrared Survey Explorer, o WISE, en idioma inglés).

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Derecha: Concepto artístico del Explorador Infrarrojo de Campo Amplio (WISE, por su sigla en idioma inglés). [Más información]

El telescopio WISE explorará todo el cielo a longitudes de onda infrarroja, creando de este modo el catálogo más completo que exista de objetos oscuros del cosmos: grandes nubes de polvo, estrellas enanas de color marrón, asteroides (incluso grandes asteroides cercanos que podrían constituir una amenaza para la Tierra).

Las exploraciones de asteroides cercanos, basadas en telescopios que detectan la luz visible, podrían tender a describir asteroides con superficies más reflectoras. “Si hay cerca una importante población de asteroides muy oscuros, las exploraciones previas no la han detectado”, dice Edward Wright, quien es el investigador principal del WISE y trabaja como físico en la Universidad de California, en Los Ángeles.

El mapa infrarrojo de todo el cielo, producido por el telescopio WISE, revelará incluso estos asteroides más oscuros, detallará la ubicación y el tamaño de aproximadamente 200.000 asteroides, y proporcionará a los científicos una idea más clara de cuántos asteroides grandes y potencialmente peligrosos hay cerca de la Tierra. El WISE también ayudará a responder algunas preguntas sobre la formación de estrellas y sobre la evolución y estructura de las galaxias, incluyendo a nuestra Vía Láctea.

Y es probable que los descubrimientos no se detengan allí.

“Cuando miras el cielo con una nueva sensibilidad y una nueva banda de longitud de onda, como lo hará el telescopio WISE, hallas cosas nuevas que no sabías que estaban allí”, relata Wright.

Las estrellas emiten luz visible en parte porque son muy calientes. Pero los objetos más fríos, como los asteroides, también emiten luz en longitudes de onda infrarroja más largas, las cuales son invisibles al ojo humano. De hecho, cualquier objeto más caliente que el cero absoluto emitirá, al menos, alguna luz infrarroja.

Lamentablemente, esto hace que sea algo difícil construir un telescopio infrarrojo. Sin un refrigerante, el telescopio mismo emitiría incandescencia en luz infrarroja, precisamente de la misma manera en que lo hacen todos los demás objetos calientes. Sería como construir un telescopio común, para luz visible, utilizando las luces de las carteleras de Times Square: el telescopio se cegaría por su propio resplandor.

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Para resolver este problema, el telescopio WISE enfriará sus componentes hasta que alcancen aproximadamente los 15°C sobre el cero absoluto (o -258°C) utilizando un bloque de hidrógeno sólido. Los científicos de la misión eligieron hidrógeno sólido en vez de helio líquido (el cual se usa con frecuencia en el área de las investigaciones con el fin de enfriar materiales hasta que alcanzan temperaturas cercanas al cero absoluto) porque un volumen menor de hidrógeno sólido puede cumplir esa función. “El poder de enfriamiento es mucho mayor en el hidrógeno que en el helio”, explica Wright. Cuando se lanza un telescopio al espacio, todo lo que sea más pequeño y más liviano permite ahorrar dinero.

Derecha: El dispositivo de hidrógeno sólido de dos etapas (criostato) del telescopio WISE se asemeja a R2D2 de la Guerra de las Galaxias (Star Wars, en idioma inglés). [Más información]

Anteriormente, otros telescopios espaciales, tales como el Satélite de Astronomía Infrarroja (Infrared Astronomical Satellite, o IRAS, en idioma inglés) han creado mapas del cielo en longitudes de onda infrarroja, pero el telescopio WISE será cientos de veces más sensible. Mientras que otras misiones solamente pudieron observar fuentes difusas de luz infrarroja, tales como grandes nubes de polvo, el WISE podrá ver asteroides y otras fuentes puntuales.

Luego de su lanzamiento a órbita, el próximo mes de diciembre, el WISE pasará 6 meses trazando mapas del cielo. Durante ese tiempo, enviará datos a estaciones ubicadas en la Tierra 4 veces al día. El análisis de estos datos debería permitir a los científicos comprender un poco más el cosmos.

Por ejemplo, una teoría propone que la mayoría de las estrellas del universo se formó debido al choque de galaxias. Cuando las galaxias chocan, nubes interestelares de gas y polvo colisionan; entonces, las nubes se comprimen y dan inicio a un ciclo de colapso gravitacional que se auto-perpetúa. El resultado es un aluvión de estrellas en nacimiento. Las estrellas recién nacidas generalmente son ocultadas por las nubes de polvo de las cuales nacen. La luz común no puede escapar, pero sí puede hacerlo la luz infrarroja.

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Arriba: Galaxias espirales NGC 2207 e IC 2163 que colisionan. Crédito de la imagen: Telescopio Espacial Hubble [Más información]

El telescopio WISE podrá detectar emisiones infrarrojas que provienen de las regiones más activas donde se forman estrellas. Esto ayudará a los científicos a saber con qué velocidad se forman las estrellas durante las colisiones galácticas, lo cual podría indicar cuántas de las estrellas del universo se formaron de esta manera.

Asimismo, el telescopio WISE tendrá como objetivo oscuras “estrellas fallidas”, llamadas enanas marrones, las cuales son muchas más que las estrellas comunes. El trazado de mapas de las enanas marrones de la Vía Láctea puede revelar mucho acerca de la estructura y de la evolución de nuestra propia galaxia.

Y esto podría ser apenas el inicio de los descubrimientos que los científicos harán una vez que el telescopio WISE centre su atención en furtivos habitantes de la oscuridad.

Artículo cedido por.    Noticias Ciencia de la NASA

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¿Están desapareciendo las manchas solares?

20 09 2009

El Sol está atravesando el más profundo mínimo solar en casi todo un siglo. Esta quietud se ha prolongado por más de dos años, provocando que los observadores se pregunten: ¿están desapareciendo las manchas solares?

Septiembre 3, 2009: El Sol está atravesando el más profundo mínimo solar en casi todo un siglo. Transcurren semanas y, algunas veces, hasta meses enteros sin que haya siquiera una pequeña mancha solar. Esta quietud se ha prolongado por más de dos años, provocando que los observadores se pregunten: ¿están desapareciendo las manchas solares?

“Personalmente, yo apostaría que las manchas solares van a regresar”, dice el investigador Matt Penn, del Observatorio Solar Nacional (NSO, por su sigla en idioma inglés), ubicado en Tucson, Arizona. Sin embargo, hace notar, “hay cierta evidencia de que no lo harán”.

Bill Livingston, colega de Penn en el NSO, ha estado midiendo los campos magnéticos de las manchas solares durante los últimos 17 años y ha descubierto una tendencia sorprendente. La actividad magnética de las manchas solares va decreciendo:

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Arriba: Campos magnéticos de las manchas solares medidas por Livingston y Penn, desde 1992 hasta febrero de 2009, usando la técnica Zeeman de desdoblamiento en el infrarrojo. [Más información]

“Los campos magnéticos de las manchas solares han ido disminuyendo cerca de 50 gauss por año”, dice Penn. “Si extrapolamos esta tendencia hacia el futuro, las manchas solares podrían desaparecer completamente cerca del año 2015”.

Este acto de desaparición es posible ya que las manchas solares son provocadas por el magnetismo. Los “cimientos” de una mancha solar no están hechos de materia sino de un campo magnético muy fuerte que se ve oscuro debido a que bloquea el flujo de calor del interior del Sol. Si la Tierra perdiera su campo magnético, el sólido planeta permanecería intacto, pero si una mancha solar pierde su magnetismo, deja de existir.

“De acuerdo con nuestras mediciones, las manchas solares parecen formarse solamente cuando el campo magnético es mayor que aproximadamente 1.500 gauss”, afirma Livingston. “Si la tendencia actual continúa, llegaremos a ese límite muy pronto, y los campos magnéticos solares serán demasiado débiles como para formar manchas solares”.

“Este trabajo ha provocado fascinación en el campo de la física solar”, comenta el experto en manchas solares de la NASA, David Hathaway, quien no está directamente involucrado en esta investigación. “Es un tema controvertido”.

La controversia no radica en los datos. “Sabemos que Livingston y Penn son excelentes observadores”, dice Hathaway. “La tendencia que ellos han descubierto parece real”. La parte que a los colegas les cuesta trabajo creer es la de la extrapolación. Hathaway indica que la mayoría de los datos fueron tomados después del máximo del Ciclo Solar 23 (2000-2002), cuando la actividad de las manchas naturalmente comienza a decrecer. “La disminución de los campos magnéticos podría ser un aspecto normal del ciclo solar y no una señal de que las manchas solares desaparecerán por completo”.

El mismo Penn se pregunta sobre estos detalles. “Nuestra técnica es relativamente nueva y los datos se extienden hacia el pasado solamente 17 años. Podríamos estar observando una disminución temporal que finalmente se revertirá”.

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La técnica que ellos están usando fue desarrollada por Livingston en el telescopio solar McMath-Pierce, cerca de Tucson. Él observa una línea espectral emitida por los átomos de hierro en la atmósfera del Sol. El campo magnético de las manchas causan que la línea se desdoble en dos —un efecto que se denomina “desdoblamiento Zeeman” en honor al físico holandés Pieter Zeeman, quien descubrió este fenómeno en el siglo 19. El tamaño de la separación revela la intensidad del campo magnético.

Derecha: Desdoblamiento Zeeman de líneas espectrales de una mancha fuertemente magnetizada. [Más información]

Los astrónomos han estado midiendo los campos magnéticos de las manchas solares de esta forma durante casi un siglo, pero Livingston agregó un cambio. Mientras la mayoría de los investigadores miden el desdoblamiento de líneas espectrales en la parte visible del espectro solar, Livingston decidió intentar con una línea espectral del infrarrojo. Las líneas del infrarrojo son mucho más sensibles al efecto Zeeman y dan resultados más precisos. Además, se dedicó a medir una gran cantidad de manchas solares —más de 900 entre 1998 y 2005. La combinación de precisión y cantidad reveló la disminución.

Si las manchas solares en efecto desaparecen, no sería la primera vez. En el siglo 17, el Sol se sumergió en un período de 70 años sin manchas, conocido como el Mínimo de Maunder, el cual aún desconcierta a los científicos. La “sequía” de manchas comenzó en 1645 y terminó en 1715; durante ese tiempo, algunos de los mejores astrónomos de la historia (por ejemplo, Cassini) observaron al Sol y no pudieron contar más de alguna docena de manchas por año, en comparación con las miles que usualmete se observarían.

“Si es que [el decrecimiento actual] es un presagio de una disminución prolongada de las manchas solares, análoga a la del Mínimo de Maunder, está aún por verse”, advierten Livingston y Penn en un volumen reciente de EOS. “Otros indicadores de la actividad solar sugieren que las manchas regresarán a más tardar el año que viene”.

Independientemente de lo que suceda, hace notar Hathaway, “el Sol se está comportando de una manera muy interesante y creo que estamos a punto de descubrir algo nuevo”.

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Querida, hice estallar el tokamak

20 09 2009

La NASA está planeando una atrevida nueva misión con el fin de investigar el mecanismo favorito que tiene el universo para hacer estallar las cosas.

Agosto 31, 2009: La reconexión magnética podría ser la forma favorita que tiene el universo de hacer estallar las cosas. Opera en cualquier región del espacio que se encuentre impregnada de campos magnéticos (lo cual es casi como decir que se produce en todas partes). En el Sol, la reconexión magnética provoca llamaradas solares tan poderosas como mil millones de bombas atómicas. En la atmósfera terrestre, alimenta a las tormentas magnéticas y a las auroras boreales. Por otro lado, en los laboratorios, puede provocar grandes problemas en los reactores de fusión. Está en todas partes.

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El problema es que los investigadores no pueden explicarla.

Las bases son lo suficientemente claras. Las líneas de fuerza magnética se suman, se cancelan, se reconectan y… ¡Bang! La energía magnética es entonces liberada en forma de calor y energía cinética de partículas cargadas.

Derecha: Diagrama modelo de la reconexión magnética que se produce en el Sol. [Más información]

Pero ¿cómo?, ¿cómo es que el simple acto de entrecruzar líneas magnéticas dispara una feroz explosión?

“Algo muy interesante y fundamental está ocurriendo; algo que realmente no entendemos (ni con experimentos de laboratorio, ni con simulaciones llevadas a cabo por computadora)”, comenta Melvyn Goldstein, quien es el jefe del Laboratorio de Geofísica Espacial del Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA.

La NASA lanzará una misión con el propósito de llegar al fondo del misterio. Dicha misión se llama MMS, que significa Misión Multiescala Magnetosférica (Magnetospheric Multiscale Mission, en idioma inglés). Consiste en cuatro sondas espaciales que volarán a través de la magnetosfera terrestre con el fin de estudiar la reconexión magnética justo en plena acción. La revisión del diseño preliminar de la misión fue aprobada en mayo de 2009, y se autorizó su implementación para el mes de junio del mismo año. Los ingenieros pueden ya comenzar a construir el aparato.

“La magnetosfera terrestre es un maravilloso laboratorio natural para estudiar las reconexiones”, comenta Jim Burch, científico de misión del Instituto de Investigaciones del Suroeste. “Es gigantesca, amplia y las reconexiones están produciéndose en ella prácticamente de manera continua”.

En las capas más externas de la magnetosfera, en donde el campo magnético de la Tierra se encuentra con el viento solar, los eventos de reconexión crean “portales” magnéticos temporales que conectan a la Tierra con el Sol. Dentro de la magnetosfera, en una estructura muy alargada conocida como “cola magnética”, la reconexión propulsa nubes de plasma de alta energía en dirección a la Tierra. Esto produce la formación de auroras boreales en el momento del impacto. Existen otros muchos ejemplos, y la MMS los explorará a todos.

Las cuatro sondas espaciales serán construidas en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales. “Cada uno de los observatorios tiene la forma de un disco gigante para hockey, aproximadamente 3,65 metros de diámetro (12 pies) por 1,21 de altura (4 pies)”, comenta Karen Halterman, directora del proyecto MMS, en el Centro Goddard.

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Arriba: Concepto artístico de las cuatro sondas MMS volando en formación a través del espacio que circunda a la Tierra. [Más información]

Los sensores que se utilizarán en la misión para monitorizar los campos electromagnéticos y las partículas cargadas están siendo construidos en diversas universidades y laboratorios de todo Estados Unidos; el Instituto de Investigaciones del Suroeste conduce el proyecto. Cuando los instrumentos estén terminados, serán integrados a los marcos de las sondas, en el Centro Goddard. El lanzamiento está programado para 2014, a bordo de un cohete Atlas V.

Cualquier nueva física que podamos aprender de la MMS podría finalmente aliviar la crisis energética del planeta.

“Durante muchos años, los investigadores han considerado a la fusión como una fuente limpia y abundante de energía para nuestro planeta”, comenta Burch. “Un método, la fusión por confinamiento magnético, ha producido resultados bastante prometedores a través de dispositivos conocidos como tokamaks. Sin embargo, han surgido problemas relacionados con la manera de mantener al plasma (gas ionizado y caliente) dentro de la cámara”.

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“Uno de los problemas principales radica en la reconexión magnética”, continúa. “Un resultado espectacular e incluso peligroso asociado a la reconexión es conocido como ‘la caída diente de sierra’ (sawtooth crash, en idioma inglés). Mientras el calor se acumula dentro del tokamak, la temperatura de los electrones llega a un máximo y luego ‘cae’ bruscamente a un valor inferior y, entonces, algo del plasma caliente se escapa. Esto es provocado por las reconexiones del campo magnético de confinación”.

Arriba: Interior de un tokamak. Crédito de la imagen: Laboratorios Lawrence Berkeley [Más información]

Sabiendo esto, usted podría suponer que los tokamaks serían un buen lugar para estudiar la reconexión. Pero no es así, dice Burch. Las reconexiones en un tokamak ocurren en volúmenes tan pequeños, apenas algunos milímetros de amplitud, que resultan muy difíciles de estudiar. Es prácticamente imposible construir sensores lo suficientemente pequeños como para sondear la zona de reconexión.

El campo magnético de la Tierra es un lugar mucho mejor. En la amplia burbuja magnética que rodea a nuestro planeta, el proceso tiene lugar en volúmenes muy grandes, del orden de las decenas de kilómetros. “Podemos hacer volar a nuestras sondas hacia adentro de ella y en sus alrededores, y así obtener una buena idea de lo que está sucediendo”, comenta el investigador.

Eso es lo que la MMS hará: Volar directamente hacia la zona de reconexión. Las sondas son lo suficientemente fuertes como para soportar las energías de los eventos de reconexión que, se sabe, se producen en la magnetosfera de la Tierra. De modo que no hay nada que se interponga en el camino de una misión de dos años destinada a realizar descubrimientos.

Artículo cedido por.    Noticias Ciencia de la NASA

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La NASA va al mar

20 09 2009

Científicos de la NASA colaboran en la investigación sobre el uso de los suelos en la región costera de Alabama.

Agosto 21, 2009: Los científicos de la NASA, Maury Estes y Mohammad Al-Hamdan, estuvieron haciendo de marineros en el Golfo de México recientemente y uno de ellos sintió náuseas. No es extraño que un científico de una agencia espacial tenga problemas para adaptarse al movimiento del barco, pero, para empezar, ¿qué estaba haciendo mar adentro?

“Estábamos recogiendo muestras de agua de mar”, explica Estes.

Eso no suena demasiado a ciencias aeroespaciales, pero veamos:lanasa va al mar1

Ahora mismo, una flota de satélites para observación de la Tierra, de la NASA, está pasando silenciosamente por encima de nuestras cabezas, recolectando información vital sobre nuestro planeta. Estes y Al-Hamdan se encuentran combinando los datos recogidos desde el espacio con muestras de agua local con el fin de ayudar al Programa Nacional de Estuarios (National Estuary Program o NEP, en idioma inglés), de Mobile Bay,1 a revisar el estado de la costa.2

Derecha: Estes (en el centro), Al-Hamdan (a la derecha) y un estudiante de posgrado de la Universidad Estatal de Mississippi (a la izquierda) revisan algunas muestras de agua de mar. El instrumento que aparece en la imagen se hace descender en el agua y toma muestras a varios niveles de profundidad.

“Estamos muy interesados en la hierba marina (zostera) y en la vegetación marina”, dice Al-Hamdan. “La salud de las plantas de una región determinada dice mucho sobre la salud del área misma”.

“Es justo decir que si la hierba marina está en problemas, también lo está todo lo demás que viva en el área”, explica el Dr. Ken Heck,3 del Laboratorio Marino (en idioma inglés Sea Lab) de Dauphin Island, en Mobile. “Los lechos de hierba marina proveen de sustento y cobijo a muchos peces y mariscos importantes ecológica y económicamente, e incluso a los manatíes —gentiles mamíferos acuáticos gigantes4 que visitan regularmente Mobile Bay. Estos lechos también estabilizan la costa, evitan la erosión y ayudan incluso a filtrar y a limpiar el agua que ingresa a nuestros estuarios por la cuenca”.

De acuerdo con la opinión de Estes y Al-Hamdan, la manera en la cual el terreno es usado a lo largo de la cuenca tiene influencia sobre la cantidad de agua dulce que fluye hacia las áreas de aguas saladas y sobre lo que contienen dichas aguas. Los hogares, las granjas, los bosques, los pueblos pequeños, las grandes ciudades, etc., todos afectan al agua de maneras distintas. “Por ejemplo, los sedimentos obstaculizan el flujo de agua dulce”, explica Estes. “Y los fertilizantes pueden hacer que aumenten considerablemente las especies invasoras, así como las algas, que asfixian a las plantas ‘buenas’, como la hierba marina”.

“Así que sabíamos que obtendríamos información valiosa sobre el medio ambiente al investigar cómo se utilizaba la tierra en el pasado y cómo se la usa en la actualidad”, dice Al-Hamdan. “Los datos históricos proporcionados por los satélites de la NASA5 nos dijeron lo que queríamos saber”.

Esos datos “celestiales”, junto con las muestras locales de agua, revelaron tendencias relacionadas con el uso del suelo respecto de la calidad del flujo de agua y propiedades como la salinidad, la temperatura y la transparencia. Estos factores tienen un efecto de escurrimiento que es literal y, a la vez, figurativo, sobre la vida vegetal marina y, por lo tanto, sobre toda la salud del hábitat.

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Arriba: El entorno de las tierras pantanosas de la zona costera de Mobile Bay. [Imagen ampliada]

“Estas investigaciones nos ayudan a representar, o a predecir, de qué manera los diferentes tipos de usos del suelo podrían afectar el ambiente costero en el futuro, y no solamente en el área de Mobile Bay sino también en otras regiones costeras”, dice Al-Hamdan.

“El trabajo que está haciendo la NASA ayudará a quienes manejan los recursos de las costas a dirigir los recursos limitados disponibles para la conservación y la restauración del hábitat”, dice Roberta Swann, directora del NEP, en Mobile Bay. “Nos ayudará a enfocar los esfuerzos de restauración en los sitios en los cuales más se necesiten y en donde más probablemente tendrán éxito”.

Cuando Estes y Al-Hamdan no están en la oficina revisando imágenes proporcionadas por satélites, con el fin de ayudar a predecir el futuro de las zonas costeras, viajan al mar, donde recolectan muestras de agua para analizar la “veracidad en tierra firme” (ground truth, en idioma inglés) que valide sus modelos. Los viajes al océano también les dan un punto de vista directo de qué están estudiando y por qué.

“Haces ciencia en el mundo real —no en la computadora”, explica Estes. “El hecho de ir allí te da una buena perspectiva de los datos de la investigación. Si no conoces físicamente el área que estás estudiando, limitas tu entendimiento”.

“Desde el bote, pudimos observar aquellas áreas costeras que son nuestro objetivo. Sucede que de este modo, el tercio septentrional de Mobile Bay es playa natural, mientras que los dos tercios más al sur son principalmente diques, ‘rip raps’ (apilamiento de grandes rocas hecho por el hombre) y revestimientos (una combinación de dique y ‘rip rap’). La vida animal y vegetal no puede florecer en rocas y concreto”.

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Arriba: Un revestimiento (es decir, una pared marina hecha de rocas), en Mobile Bay.

Estes ve la modificación de la orilla costera natural como un problema que se perpetúa.

“El desarrollo se alimenta de sí mismo”, dice Estes. “Si tu vecino construye un dique para ayudar a proteger su propia ribera de la erosión, entonces tu ribera comienza a erosionarse, de modo que tú también construyes un dique. Al final, resulta mucho más difícil obtener un permiso para restaurar una playa natural o un área de pantanos en tu propiedad que obtener un permiso para construir un dique. Además, hay todo tipo de atracaderos y embarcaderos a lo largo de la costa”.

Los científicos permanecen un día entero en mar abierto, desde hace algún tiempo, recolectando muestras y catalogando mentalmente la costa. Ellos toman su trabajo muy en serio, aunque también dedican cierto tiempo a divertirse.

“Ya he logrado un buen bronceado gracias a mis paseos en bote”, bromea Al-Hamdan. “Obviamente, se ve mejor que el color verde que luzco cuando me mareo”.

Artículo cedido por.    Noticias Ciencia de la NASA

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