El viaje de Spirit al centro de Marte

8 03 2010

El viejo explorador de Marte no puede moverse, y menos con la llegada del invierno, pero esa no es una razón para que deje de tomar datos científicos de gran relevancia.

Febrero 24, 2010: El vehículo explorador Spirit (Espíritu, en idioma español) ha barrido, raspado y extraído tenazmente secretos de la olvidada superficie marciana a lo largo de 6 años. Hoy, hallándose en un punto muerto, hundido hasta la mitad en la arena, ha luchado por inclinar lo más posible sus paneles solares hacia el Sol con el fin de recolectar exactamente la suficiente energía para sobrevivir al terriblemente frío invierno marciano. Si Spirit logra resistir hasta la primavera, el perseverante robot demostrará que aún sigue en el juego (lo hará resolviendo los misterios del núcleo marciano).

Resolver esos enigmas es algo que requerirá de toda la astucia de un veterano explorador. Como un viejo y astuto lanzador de béisbol, que sabe arrojar pelotas de nudillo para seguir ganando, el anciano Spirit aún guarda algunos trucos debajo de la manga. De hecho, hará su siguiente truco sin mover un sólo músculo mecánico.

Derecha: La vista que tiene Spirit de su propia situación. El vehículo explorador está ahora estacionado por el invierno, con sus paneles solares inclinados 9 grados en dirección contraria al Sol. [Más información]

“En este caso, es bueno que Spirit esté inmóvil”, dice Steve Squyres, quien es el investigador principal del proyecto. “Podemos dar seguimiento a su señal de radio para determinar su movimiento en el espacio”.

Marte se encuentra rotando alrededor de su propio eje y en traslación alrededor del Sol. Estando el vehículo estacionado, el único movimiento de la señal de radio será el movimiento del planeta mismo. Como los científicos ya conocen a la perfección la órbita del Planeta Rojo, podrán usar la señal de radio de Spirit para perfeccionar los datos vinculados con la manera en que el planeta gira sobre su propio eje.

“Marte oscila, o precesa, conforme rota”, dice Bruce Banerdt, del Laboratorio de Propulsión a Chorro, de la NASA. “Mediremos dicha oscilación observando el corrimiento Doppler de la señal de radio de Spirit”.

“Marte completa una oscilación cada 170.000 años”, continúa. “De modo que nosotros mediremos solamente una fracción muy pequeña del movimiento, observaremos cambios minúsculos. Pero estos números pequeños nos otorgan una gran cantidad de información sobre el núcleo de Marte”.

En primer lugar, eso ayudará a los científicos a averiguar si el núcleo del planeta es sólido o líquido. Hay pruebas de que estuvo fundido en algún momento de la antigüedad. Un núcleo fundido es un fluido que se mueve y que conduce electricidad, y por esa razón genera un poderoso campo magnético. Los investigadores ven los remanentes de aquel campo hoy en día, pero no están seguros de cuánto de aquel núcleo sigue aún fundido, si es que lo hay.

“Si el núcleo de Marte es completamente sólido, la naturaleza de la oscilación será levemente distinta de la oscilación que se espera de un cuerpo con núcleo líquido”, dice Squyres.

Para entenderlo, haga girar un huevo crudo y un huevo cocido. Notará de inmediato la diferencia en la manera en que giran.

Derecha: Concepto artístico del núcleo de Marte. Crédito: NASA/JPL.

La señal de radio de Spirit también revelará la velocidad precisa de la oscilación de Marte. Eso, a su vez, ayudará a los investigadores a calcular el momento de inercia, o MDI, del planeta.

El momento de inercia de un objeto que gira (en este caso, de un planeta) es un número, que describe cuán fácil o difícil es cambiar el giro. “El MDI afecta la velocidad a la cual oscila el eje de Marte, de modo que la velocidad de oscilación nos dice indirectamente cuál es el MDI”, dice Banerdt.

Ellos sumarán el MDI a lo que ya saben sobre Marte: su tamaño y su masa. “Combinando estas tres cosas con lo que sabemos respecto de cómo se comportan el hierro y la roca dentro de un planeta, podremos poner límites a las estimaciones relacionadas con el tamaño y la densidad del núcleo marciano. Y la densidad nos dirá qué elementos deben mezclarse con el hierro para conformar un núcleo como el de Marte”.

“Estas investigaciones tienen implicancias que resuenan a través de todo el cuestionamiento básico sobre la formación del sistema solar y de sus planetas. Tengo que hacer una reverencia ante Spirit. Nos sigue sorprendiendo con sus trucos”.

Pero primero, el vehículo explorador tiene que sobrevivir al largo y crudo invierno. El famoso beisbolista Rogers Hornsby lo resumió: “La gente me pregunta qué hago en el invierno, cuando no hay béisbol. Les diré lo que hago: miro por la ventana y espero a que llegue la primavera”.

En este caso, la primavera de Marte.

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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¿Son peligrosos los DRGT para los pasajeros aéreos?

2 03 2010

Los destellos de rayos gamma terrestres (DRGT) nacen de tormentas más o menos a la misma altura donde vuelan los aviones comerciales. ¿Son peligrosas estas explosiones de radiación gamma para los pasajeros aéreos?

Febrero 10, 2010: Instrumentos que escanean el espacio exterior en busca de explosiones cataclísmicas, llamadas estallidos de rayos gamma, están detectando intensos destellos de rayos gamma justo aquí, en los amigables cielos de la Tierra. Estos destellos de rayos gamma terrestres, o DRGTs (TGFs, en idioma inglés), estallan a través de tormentas cerca de la altura a la que vuelan los aviones comerciales.

De hecho, podrían estar demasiado cerca como para sentirnos cómodos.

En un estudio reciente,* científicos estimaron que los pasajeros aéreos podrían estar expuestos a una cantidad de radiación equivalente a 400 veces la radiación que se recibe en una radiografía torácica al estar cerca del origen de una explosión de apenas un milisegundo. Joe Dwyer, del Instituto de Tecnología de Florida (Florida Institute of Technology, en idioma inglés), participó en esa investigación, la cual utilizó las observaciones del Generador de Imágenes Espectroscópicas de Alta Energía Solar Reuven Ramaty (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager, en idioma inglés, o RHESSI), de la NASA, para calcular el peligro que presentaban los DRGT.

“Creemos que el riesgo de enfrentarse a un DRGT en un avión es muy pequeño”, dice Dwyer. “Yo no dudaría en tomar un vuelo. Los pilotos evitan las tormentas debido a la turbulencia, al granizo y a los rayos; y ahora simplemente debemos agregar los DRGT a la lista de razones por las que hay que alejarse de esas tormentas”.

Pero, enfatiza, “vale la pena investigar”.

Derecha: Los rayos pueden no ser la única razón para evitar las tormentas. Algunas veces, también los DRGT salen disparados de estas nubes. Crédito de la imagen: NOAA.

El Monitor de Estallidos de Rayos Gamma (Gamma-ray Burst Monitor, o GBM, en idioma inglés), de la NASA, ubicado a bordo del Telescopio de Rayos Gamma Fermi (Fermi Gamma-ray Telescope, en idioma inglés), ayudará a evaluar los peligros.

“El GBM proporciona los mejores datos sobre los DRGT que tenemos hasta ahora”, dice Dwyer. “Obtiene mejores mediciones de su espectro que cualquier instrumento anterior, dándonos de este modo una idea más precisa de cuán energéticos son”.

Si bien los DRGT son muy breves (1-2 milisegundos), parecen ser los eventos más energéticos en la Tierra. Ellos arrojan destructivos rayos gamma que contienen más de diez millones de veces la energía de los fotones de la luz visible (suficiente energía como para penetrar varias pulgadas de plomo).

“Es sorprendente”, dice Jerry Fishman, un coinvestigador del Monitor de Estallidos de Rayos Gamma. “Están atravesando por completo la nave espacial Fermi y disparando todos nuestros detectores. ¡Muy pocos estallidos de rayos gamma cósmicos logran hacer esto!”

El origen de los DRGT es aún un misterio, pero los investigadores saben esto: los DRGT están asociados con las tormentas y los rayos. “Pensamos que el campo eléctrico en una tormenta puede llegar a ser tan fuerte que la tormenta misma se transforma en una fábrica de rayos gamma”, dice Dwyer. “Pero no sabemos exactamente cómo o por qué o dónde ocurre esto dentro de la tormenta”.

Así que nadie sabe todavía con qué frecuencia, si alguna vez esto sucede, los aviones terminan en el lugar equivocado, a la hora equivocada.

Arriba: Una ilustración de los campos eléctricos y magnéticos en una tormenta y algunos de los fenómenos que producen. Los DRGT pueden ser solamente uno de los aspectos de la actividad de las tormentas, además de los elfos, de los duendes, de los chorros azules y de los rayos comunes. Crédito de la imagen: Universidad Stanford. [Más información]

Es posible que los rayos disparen los DRGT. O quizás los DRGT disparen los rayos. Los investigadores no están seguros de qué es lo que se produce primero. El GBM proporciona una excelente precisión del momento en el cual se producen los DRGT (dentro de los 2 milisegundos) y esto ayudará a resolver el acertijo.

“Para algunos de los DRGT hemos identificado el rayo asociado”, dice Dwyer. “Esta información junto con el espectro podría ayudar a determinar cuán profundo en la atmósfera hay una fuente de DRGTs y cuántos rayos gamma está emitiendo. De este modo, podemos determinar la altura y la posición de donde provienen dentro de la tormenta”.

Fishman ofrece algunas buenas noticias: “Si los DRGT se originan cerca de la parte superior de las tormentas y se propagan hacia arriba desde allí, los pasajeros aéreos estarían seguros”.

Mirando de cerca el ciclo de vida de un DRGT, es decir, con qué rapidez se enciende y se apaga, el GBM también puede ayudar a los investigadores a calcular cuán grande y concentrada es la fuente de rayos gamma. Si los rayos gamma son emitidos sobre una región extensa, la dosis de radiación estaría diluida y sería mucho menos dañina.

“Pero si la fuente es compacta y los rayos gamma se originan cerca de una aeronave, entonces eso sí podría ser un problema”, dice Fishman.

Derecha: Dosis de radiación que proviene de un rayo común comparada con la dosis que proviene de un DRGT. Ambos fenómenos están asociados con haces de electrones. Haces más compactos y estrechos producen una mayor dosis efectiva. Los detalles de este modelo pueden encontrarse en el siguiente número del Journal of Geophysical Research (Atmospheres). Busque “Estimation of the fluence of high-energy electron bursts produced by thunderclouds and the resulting radiation doses received in aircraft” (“Estimación de la fluencia de las explosiones de electrones de alta energía producidas por las nubes de tormenta y la radiación resultante que reciben las aeronaves”), por J. Dwyer y colaboradores (en prensa).

“Desde luego, cuanto más pequeña es la fuente, menor es la probabilidad de que un avión termine cerca de ella”, añade Dwyer.

El GBM no fue diseñado para observar los DRGT, pero el coinvestigador del GBM Michael Briggs ha mejorado en gran medida la sensibilidad del instrumento relacionada con los DRGT escribiendo nuevos programas de computadora.

“Los DRGT han sido realmente una ocurrencia tardía para las misiones que se han llevado a cabo hasta ahora”, dice Dwyer. El RHESSI, por ejemplo, apunta hacia el Sol, pero el equipo del RHESSI encontró una manera de medir los DRGT detectando rayos gamma que llegan por la parte posterior del satélite. “¡Todos estos instrumentos han estado apuntando hacia todo el universo, mientras que estos monstruos se están disparando sobre nuestras cabezas!”

“Ahora todo el campo de estudio de los DRGT está en llamas”, dice Fishman. “La gente está aprovechando la oportunidad para tratar de entenderlos”.

Artículo cedido por.    Noticias Ciencia de la NASA

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“3D Sun” para el iPhone

2 03 2010

Ahora, la nueva aplicación “3D Sun” para el iPhone permitirá ver el Sol en tiempo real.

Febrero 17, 2010: Imagínese tener al Sol entero en la palma de la mano. Ahora es posible. Una nueva aplicación para el iPhone, desarrollada por programadores patrocinados por la NASA, proporciona una visión global en vivo del Sol directamente en su teléfono celular. Los usuarios pueden volar alrededor de la estrella, hacer acercamientos en regiones activas y seguir de cerca la actividad solar.

“Esto es más que fantástico”, dice Dick Fisher, director de la División de Heliofísica de la NASA, en Washington DC. “Esto es transformativo. Por primera vez, podemos seguir de cerca al Sol como una esfera tridimensional que vive y respira”.

El nombre de la aplicación es “3D Sun” (“El Sol en 3 dimensiones”) y se puede descargar gratuitamente en la tienda de aplicaciones de Apple. Solo ingrese “3D Sun” en la barra de búsqueda de la tienda o visite: http://3dsun.org para obtener un enlace directo.

Derecha: “3D Sun” en el iPhone. Usted puede hacer girar la esfera dando un golpecito sobre la imagen o puede hacer un acercamiento presionando levemente la pantalla. [Más información]

Las imágenes en tiempo real que se usan para construir la esfera en tres dimensiones son enviadas a la Tierra por el Observatorio de Relaciones Solares-Terrestres (STEREO, por su sigla en idioma inglés), el cual está compuesto por dos naves con una visión combinada del 87% de la superficie solar. STEREO-A se encuentra estacionada en el lado occidental del Sol, mientras que STEREO-B se localiza en el lado oriental. En combinación, raramente se les escapa algo.

Los telescopios ubicados a bordo de las dos naves observan al Sol en longitudes de onda del ultravioleta extremo (UVE), el cual es parte del espectro electromagnético. “Es por eso que la imagen 3D del Sol se ve en color verde falso”, explica Lika Guhathakurta, científica del programa STEREO, en las oficinas centrales de la NASA. “Estas no son imágenes en luz blanca”.

Eso está bien ya que en el UVE es donde se encuentra la acción. Las llamaradas solares y las nuevas manchas solares son muy brillantes en estas longitudes de onda. Las imágenes en el UVE también muestran “los agujeros coronales”, los cuales son amplias aberturas oscuras en la atmósfera del Sol que arrojan chorros de viento solar hacia todo el sistema solar. Las corrientes de viento solar que golpean a la Tierra pueden generar una gran actividad de auroras boreales.

“Al usar esta aplicación, se puede hacer girar al Sol, realizar acercamientos de las manchas solares, inspeccionar los agujeros coronales y, cuando se produzca una llamarada solar, ¡su celular emitirá un leve sonido para avisarle!”, menciona Guhathakurta.

De hecho, muchos usuarios dicen que esa es su parte favorita: las alarmas. La aplicación adquiere vida propia cuando la actividad del Sol aumenta o cuando se presentan eventos interesantes. Por ejemplo, una alarma reciente notificó a los usuarios que un cometa, que acababa de ser descubierto por STEREO-A, se encontraba aproximándose al Sol. Cuando fue destruido por el calor solar, la aplicación mostró un video de las últimas horas de dicho cometa.

Arriba: Capturas de pantalla representativas de la aplicación (en idioma inglés); de izquierda a derecha, una prominencia captada por STEREO-B en medio de una erupción, un ejemplo de la pantalla donde se muestran las noticias diarias y una película del cometa que se desplaza en vuelo rasante al Sol, grabada por STEREO-A.

Otro aspecto notable de la aplicación es que muestra el lado oculto del Sol (el lado que no podemos ver desde la Tierra en un determinado momento). “Esto significa que las manchas solares no pueden tomarnos por sorpresa”, indica Guhathakurta.

Recientemente, STEREO-B se encontraba observando una mancha solar (AR1041) del lado oculto del Sol cuando su campo magnético explotó. Por primera vez en casi dos años, una región activa en el Sol produjo una llamarada de clase M1. La inesperada interrupción del profundo mínimo solar fue invisible desde la Tierra, pero cualquier persona con la aplicación “3D Sun” tuvo asientos en primera fila para ver dicha explosión.

“3D Sun” fue creada por un equipo de programadores dirigido por el Dr. Tony Phillips, editor de Science@NASA. El Dr. Phillips menciona que la versión 1 de la aplicación es sólo el comienzo. La versión 2.0, que estará disponible muy pronto, podrá ofrecer imágenes de más alta resolución y múltiples longitudes de onda del ultravioleta extremo (vista preliminar). Estos aditamentos mostrarán incluso más actividad solar que antes.

Manténgase sintonizado para conocer las actualizaciones sobre el tema.

Artículo cedido por.    Noticias Ciencia de la NASA

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