Descubrimiento: Estrellas tan frías como el cuerpo humano

10 09 2011

Agosto 24, 2011: Usando datos proporcionados por el observatorio Explorador Infrarrojo de Campo Amplio para Sondeo (Wide-field Infrared Survey Explorer o WISE, en idioma inglés), de la NASA, un grupo de astrónomos ha descubierto seis estrellas "enanas tipo Y" —cuerpos celestes similares a las estrellas, pero con temperaturas tan bajas como la del cuerpo humano.

Room Temperature Stars (concept, 200px)

Concepto artístico que ilustra cómo podría verse una estrella "enana tipo Y". Las enanas Y son los objetos cuasi-estelares más fríos que se conocen; sus temperaturas pueden incluso estar por debajo de la del cuerpo humano. [Más información]

Los astrónomos habían buscado estos oscuros objetos durante más de una década sin éxito. Cuando se los observa con un telescopio en el intervalo de la luz visible, son casi imposibles de detectar. La visión infrarroja del telescopio WISE permitió al fin detectar el débil brillo de media docena de estrellas enanas tipo Y ubicadas relativamente cerca del Sol, a una distancia aproximada de 40 años luz.

"El telescopio WISE realizó una exploración de todo el cielo para buscar estos y otros objetos, y fue capaz de detectar su tenue presencia usando su visión infrarroja de alta sensibilidad", dijo Jon Morse, quien es el director de la División de Astrofísica (Astrophysics Division, en idioma inglés), ubicada en las oficinas centrales de la NASA, en Washington.

Las enanas tipo Y son los miembros más fríos de la familia de las estrellas enanas marrones. A las enanas marrones en ciertas ocasiones se las llama también estrellas "fallidas". Son demasiado bajas en masa como para fusionar átomos en sus núcleos y, por lo tanto, no queman material del mismo modo en que lo hace una estrella como nuestro Sol, el cual se ha mantenido brillando de manera continua durante miles de millones de años. En cambio, estos objetos se enfrían y se apagan con el tiempo, hasta que la poca luz que emiten solamente puede ser detectada en las longitudes de onda del infrarrojo. Las atmósferas de las enanas marrones son similares a las de los planetas gaseosos gigantes como Júpiter, pero son más fáciles de observar a distancia porque comúnmente se encuentran aisladas en el espacio, lejos de la luz cegadora de una estrella primaria.

Hasta hoy, los datos proporcionados por el telescopio WISE han revelado la existencia de cien nuevas estrellas enanas marrones. De esas cien, seis son clasificadas como enanas tipo Y frías. Una de estas enanas Y, identificada como WISE 1828+2650, ostenta el récord de ser la estrella enana más fría que se conoce, con una temperatura atmosférica estimada menor que la temperatura ambiente típica en un interior, es decir menos de 25 grados Celsius (80 grados Fahrenheit).

Room Temperature Stars (coldest, 558px)

WISE 1828+2650, la estrella enana más fría que se conoce aparece como un punto verdoso en el centro de esta imagen infrarroja. El frígido cuerpo estelar no llega ni a la temperatura típica del cuerpo humano, pues registra menos de 25 grados Celsius (80 Fahrenheit) en su atmósfera. [Más información]

"Las enanas marrones que encontrábamos usualmente antes de este descubrimiento tenían una temperatura más parecida a la de un horno de cocina", dice Davy Kirkpatrick, quien es miembro del equipo científico de WISE, en el Centro de Procesamiento y Análisis de Datos Infrarrojos (Infrared Processing and Analysis Center o IPAC, en idioma inglés), en Caltech. "Con el descubrimiento de las enanas Y, nos hemos trasladado desde la cocina hacia las otras partes más frescas de la casa".

Las enanas tipo Y se encuentran en la vecindad de nuestro Sol; están ubicadas a una distancia de entre 9 y 40 años luz. La estrella Y que se encuentra a 9 años luz, identificada como WISE 1541-2250, podría convertirse pronto en la séptima estrella más cercana al Sol, desbancando a la estrella Ross 154 y ubicándola en el octavo lugar. A modo de comparación, la estrella más cercana a nuestro sistema solar esPróxima Centauri, la cual se halla a aproximadamente cuatro años luz de distancia.

Sunspot Breakthrough (signup)

"Encontrar enanas marrones cerca del Sol es como descubrir que hay una casa escondida en la calle donde uno vive, y que nunca antes habíamos notado", dice Michael Cushing, quien es miembro del equipo WISE en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, en idioma inglés), de la NASA. "Es excitante para mí saber que hay vecinos allí afuera a los que aún no hemos saludado. Con el observatorio WISE, podríamos incluso encontrar una estrella marrón más cercana a nosotros que la estrella más cercana que ahora conocemos".

Una vez que el equipo del telescopio WISE identificó a las estrellas marrones candidatas, utilizó el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA con el fin de acortar la lista. Para hacer la confirmación definitiva, el equipo del telescopio WISE usó algunos de los telescopios y espectrógrafos más poderosos que existen sobre la Tierra con el propósito de dispersar la luz de estos objetos y buscar pistas inequívocas de moléculas de agua, metano y posiblemente amoníaco. En el caso de las enanas tipo Y más frías, el equipo usó el Telescopio Espacial Hubble de la NASA. Las enanas Y fueron identificadas tomando como base un cambio en estas marcas espectrales (comparadas con las de otras enanas marrones), el cual indica que tienen una temperatura atmosférica menor.

Para obtener más información sobre el telescopio WISE, visite: http://www.nasa.gov/wise

Créditos y Contactos

Autor: Dr. Tony Phillips
Funcionaria Responsable de NASA: Ruth Netting
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Traducción al Español: Carlos Román Zúñiga
Editora en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato: Carlos Román Zúñiga

Más información:

WISE —Portal de la misión

Créditos:

Davy Kirkpatrick del Instituto Tecnológico de California (Caltech) es el autor principal de un artículo publicado en la revista científica Astrophysical Journal Supplement Series , en el que se describen las 100 estrellas enanas marrones confirmadas por el estudio. Michael Cushing, quien es miembro del equipo WISE en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California, es autor de un artículo que describe las características de las enanas tipo Y en la revista científica Astrophysical Journal.

El JPL dirige la misión WISE para el Directorio de Misiones Científicas (Science Mission Directorate, en idioma inglés), de la NASA. El investigador principal del instrumento es Edward Wright, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA). El satélite fue puesto fuera de servicio en 2011 tras completar sus observaciones de todo el cielo. La misión fue seleccionada bajo el Programa Explorers (Exploradores), de la NASA, dirigido desde el Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), en Greenbelt, Maryland. El instrumento científico fue construido por el laboratorio Space Dynamics Laboratory, ubicado en Logan, Utah, y la nave espacial fue construida por la empresa Ball Aerospace and Technologies Corp., en Boulder, Colorado. Las operaciones científicas y el procesamiento de datos se llevan a cabo en el Centro de Procesamiento y Análisis de Datos Infrarrojos (Infrared Processing and Analysis Center o IPAC, en idioma inglés), en Caltech.

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Última actualización: 31 de agosto de 2011

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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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La NASA planea visitar un asteroide cercano a la Tierra

10 09 2011

Agosto 26, 2011: Dentro de algunos años, una nave espacial de la NASA buscará los componentes esenciales de la vida en una palada de polvo de asteroide. La sonda OSIRIS-REx1, cuyo lanzamiento está programado para septiembre de 2016, interceptará al asteroide 1999 RQ36, ingresará en órbita a su alrededor durante un año y luego usará un brazo robot para tocar su superficie.

"Lo llamamos ‘toca y vete’", explica Michael Drake, quien es el investigador principal del proyecto en la Universidad de Arizona. "OSIRIS-REx se acercará a la superficie a una velocidad de 0,1 m/s (apenas 0,2 mph, lo que es menos de un décimo de la velocidad típica que llevamos al caminar) y, sin posarse sobre el asteroide, estirará su brazo robot, el cual está equipado con un recolector de muestras. Simplemente agitaremos la superficie del asteroide con nitrógeno extra-puro con el fin de revolver el material y capturarlo más fácilmente".

OSIRIS-REX (splash, 558px)

Un video en YouTube muestra cómo OSIRIS-REx se aproximará al asteroide, tomará muestras y las enviará en una cápsula de regreso a la Tierra. [Video en idioma inglés únicamente]

Los asteroides parecen tan carentes de vida como un cráneo de Yorick; sin embargo, el material de 1999 RQ36 podría guardar pistas sobre el origen de la vida en la Tierra.

Algunos científicos creen que la superficie de la Tierra sufrió una esterilización2 poco después de su formación, hace unos 4.500 millones de años. Algunos planetoides y otros materiales sobrantes del génesis de los planetas cayeron posteriormente a la Tierra, convirtiéndola de este modo en un terreno árido, cubierto de cráteres. La tremenda energía cinética de las colisiones calentó a nuestro planeta hasta llevarlo al punto de ebullición.

Freaky Fluid (signup)

"La Tierra en la ‘hora cero’ tenía una atmósfera de vapor que fue escurrida para formar un océano hirviente", dice Drake. "Imagine estar de pie sobre un lago de lava como los que hay en Hawái, solo que del tamaño de todo el planeta y con una profundidad de 966 kilómetros aproximadamente (600 millas). Usted y todo lo demás, incluyendo a cualquier material orgánico y organismos unicelulares, se convertiría en agua y dióxido de carbono. No existiría".

En este escenario, para iniciar la formación de la vida habría sido necesaria una infusión de material orgánico proveniente de cualquier fuente. Los componentes esenciales para la vida en nuestro planeta pudieron haber venido, al menos en parte, de los asteroides.

"Las observaciones llevadas a cabo mediante telescopios ubicados en la Tierra sugieren que el asteroide 1999 RQ36 es rico en compuestos con base de carbono, pero no sabemos con exactitud qué hay allí. ¿Son aminoácidos? Para averiguarlo, necesitamos traer una muestra a la Tierra, donde contamos con instrumentos sofisticados y exquisitamente precisos, además de que podremos ser capaces de reaccionar ante nuevos descubrimientos".

Obtener tales muestras es un punto clave de la misión OSIRIS-REx.

OSIRIS-REX (sample, 200px)

El brazo destinado a tomar las muestras de la sonda OSIRIS-REx agita una capa de suelo de un asteroide usando nitrógeno puro. [Video de 97 MB]

Tras su llegada al asteroide 1999 RQ36, en 2019, el conjunto de cámaras e instrumentos de la nave pasará un año fotografiando al asteroide y midiendo la topografía de su superficie, su composición química y sus emisiones térmicas, mientras que los radio detectores de la sonda proveerán mapas de la masa y de la gravedad. Esta información incrementará nuestro entendimiento de los asteroides y ayudará a que el equipo de la misión seleccione el mejor sitio para tomar muestras.

Al igual que el dios Osiris del antiguo Egipto, la misión OSIRIS-REx está asociada tanto a la muerte como a la vida, a nuestro destino como a nuestro origen. Esto es porque el asteroide 1999 RQ36 es el objeto cercano a la Tierra "que cuenta con más posibilidades de tener éxito" (respecto de cómo podría afectar nuestro destino). Tiene una probabilidad de 1 en 1800 de chocar contra la Tierra en el siglo XXII.

La evidencia sugiere que un asteroide de 9,7 km (6 millas) de diámetro chocó contra la Tierra hace 65 millones de años y ocasionó la extinción de los dinosaurios, alterando de este modo la historia de la vida. En vez de que prevalecieran los dinosaurios, surgieron los mamíferos, los cuales evolucionaron hasta convertirse en seres humanos.

"Somos la primera especie capaz de mitigar la extinción que pudieran ocasionar los asteroides", comenta Drake. "Con información suficiente, podemos predecir la órbita de un asteroide que represente una amenaza".

Si los investigadores pudieran determinar con precisión la trayectoria de un objeto cercano a la Tierra (Near Earth Object o NEO, por su sigla en idioma inglés), podrían tal vez encontrar una manera de desviar al objeto de una trayectoria de colisión con la Tierra. La nave OSIRIS-REx ayudará a la NASA a aprender cómo navegar cerca de un asteroide, sentando las bases para aterrizar sobre uno de ellos. Esto puede ser bastante complicado, si consideramos que los asteroides como 1999 RQ36 tienen muy poca gravedad.

"Si usted simplemente se empujara con un dedo contra su superficie, saldría volando hacia el espacio y ¡nunca regresaría!"

La nave espacial OSIRIS-REx, sin embargo, se mantendrá a corta distancia y sus cámaras nos proporcionarán asientos "del lado de la ventanilla" para visualizar sus delicadas maniobras de recolección de muestras. El equipo de la misión planea cubrir las operaciones casi en vivo. Pero la verdadera acción comienza, dice Drake, cuando la muestra regrese a la Tierra, en 2023.

Una futura historia de Ciencia@NASA explicará cómo se manipularán las muestras a su regreso a la Tierra y describirá algunos de los experimentos que los investigadores harán con ellas. Permanezca pendiente.

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Autor: Dr. Tony Phillips
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Más información

1.OSIRIS-REx es la sigla en idioma inglés de Origins-Spectral Interpretation-Resource Identification-Security-Regolith Explorer (en idioma español: Nave exploradora de regolito con capacidad de interpretación espectral y de orígenes, identificación de recursos y seguridad). Dante Lauretta, quien es el investigador principal a cargo de la misión, inventó el acrónimo mientras escribía una lista de objetivos para la misión. "Dante está interesado en la mitología egipcia. Se encontraba haciendo garabatos con una pluma y un anotador cuando se inclinó para mostrarme a OSIRIS y cómo cada letra representaba uno de los objetivos de la misión. No me di cuenta de su significado mitológico al principio. Pero estaremos tomando este material prebiótico del asteroide, pulverizándolo y distribuyéndolo a científicos en diversos puntos del planeta con el fin de que estudien de dónde venimos. La figura mitológica también fue dividida y distribuida".

"El OSIRIS de la mitología egipcia es el dios de la vida y de la fertilidad, el dios que enseñó a los egipcios la agricultura", dice Lauretta, también de la Universidad de Arizona. "Hay una analogía con la misión espacial propuesta del siglo XXI. Estamos observando el tipo de objeto que creemos que pudo haber traído la vida a la Tierra; es decir, objetos que sembraron la Tierra con las primeras biomoléculas, los precursores de la vida". Respecto del acrónimo, la "O" representa el tema científico: orígenes. En idioma inglés, "SI" representa "spectral interpretation" (representación espectral), ya que se tomarán imágenes del objeto cercano a la Tierra en diferentes longitudes de onda, para revelar su composición. "RI" representa "resource identification" (identificación de recursos), porque se hará un mapeo del telescopio con el fin de encontrar recursos de utilidad, como agua y metales. La última "S" representa "seguridad", o sea, aprender cómo predecir el movimiento detallado de los asteroides que se aproximan a la Tierra.

2. En este contexto, decir que "la Tierra fue esterilizada" no significa que la vida estaba presente en un principio. No hay evidencia alguna de la existencia de vida en el sistema solar antes de la formación de los planetas, de modo que probablemente no había nada para esterilizar", destaca el astrobiólogo Michael New, de las oficinas centrales de NASA. Simplemente significa que el intenso bombardeo y el calentamiento de la Tierra debido a los asteroides hubiese esterilizado cualquier forma de vida hipotética que hubiese estado entonces presente.

Créditos: El Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), ubicado en Greenbelt, Maryland, estará a cargo de la dirección general de la misión, de los sistemas de ingeniería, del aseguramiento y de la seguridad de la misión para OSIRIS-REx. La empresa Lockheed Martin Space Systems, con sede en Denver, construirá la nave espacial. La carga útil de la sonda OSIRIS-REx incluye instrumentos de la Universidad de Arizona, así como del centro Goddard, de la Universidad Estatal de Arizona, en Tempe, y de la Agencia Espacial Canadiense. El Centro de Investigaciones Ames (Ames Research Center, en idioma inglés), de la NASA, en Moffet Field, California, el Centro de Investigaciones Langley (Langley Research Center, en idioma inglés), en Hampton, Virginia, y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory, en idioma inglés), ubicado en Pasadena, California, también se encuentran involucrados en este proyecto. El equipo científico se compone de numerosos investigadores de universidades y de agencias privadas y del gobierno estadounidense. Esta es la tercera misión del Programa New Frontiers (Nuevas Fronteras), de la NASA. La primera, New Horizons (Nuevos Horizontes) fue lanzada en 2006. Esta misión volará hasta el sistema Plutón-Caronte, en julio de 2015, y después tomará como objetivo otro objeto del cinturón de Kuiper para su estudio. La segunda misión, Juno, será lanzada en agosto de este año para convertirse en la primera nave espacial en orbitar Júpiter de polo a polo y estudiar la atmósfera y el interior del planeta gigante. El Centro Marshall para Vuelos Espaciales (Marshall Space Flight Center, en idioma inglés), localizado en Huntsville, Alabama, dirige el programa New Frontiers para el Directorio de Misiones Científicas (Science Mission Directorate, en idioma inglés), en Washington.

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Última actualización: 29 de agosto de 2011

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Podría haber flujos de agua salada en Marte

10 09 2011

Agosto 24, 2011: Nuevas observaciones llevadas a cabo por el Orbitador de Reconocimiento de Marte, de la NASA, han revelado posibles flujos de agua que se formarían durante los meses más calurosos en Marte.

Se han observado rasgos oscuros, parecidos a dedos, que aparecen sobre las pendientes marcianas desde el final de la primavera y durante el verano, que luego se desvanecen cuando llega el invierno, y que vuelven a aparecer en la siguiente primavera. Las repetidas observaciones han rastreado los cambios estacionales en estos rasgos recurrentes, los cuales han sido detectados en diversas laderas inclinadas, en latitudes intermedias del hemisferio austral de Marte.

"La mejor explicación que tenemos hasta la fecha para estas observaciones es que hay agua salada que está fluyendo", dice Alfred McEwen, de la Universidad de Arizona, en Tucson. McEwen es el investigador principal del Experimento Científico de Imágenes en Alta Resolución (High Resolution Imaging Science Experiment o HiRISE, en idioma inglés) y es el autor principal de un informe sobre los flujos recurrentes, el cual fue publicado en la edición del viernes de la revista Science.

Mars Flows (splash, 558px)

Haga clic en la imagen para ver una película sobre los rasgos que podrían ser evidencia de agua salada, en estado líquido, que fluye en Marte, en la actualidad. La evidencia para esta posible interpretación fue presentada en un informe redactado por McEwen y colaboradores en la edición del 5 de agosto de 2011 de la revista Science. [Película]

Aunque algunos aspectos de las observaciones todavía intrigan a los investigadores, los flujos de agua salada explican las características de estos rasgos mejor que las hipótesis alternativas. El contenido salino reduce la temperatura de congelación del agua. Por esta razón, los sitios en los cuales hay flujos activos se vuelven lo suficientemente tibios, incluso en el subsuelo poco profundo, como para mantener agua que es casi tan salada como la de los océanos de la Tierra, en estado líquido. En cambio, el agua pura se congelaría bajo las temperaturas observadas.

"Estas rayas oscuras son distintas de otro tipo de rasgos que aparecen en las pendientes marcianas", dijo Richard Zurek, quien es científico del proyecto del Orbitador de Reconocimiento de Marte en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California. "Las repetidas observaciones muestran que se extienden cada vez más hacia abajo de las laderas durante la estación cálida".

Los rasgos que fueron fotografiados tienen solamente entre 0,5 y 5 metros o yardas de ancho, y longitudes de hasta algunos cientos de metros o yardas. Estos rasgos son mucho más angostos que los "cauces" ubicados en algunas laderas marcianas, sobre los cuales se ha informado anteriormente. Sin embargo, en algunos de estos lugares se observan hasta más de 1.000 flujos individuales. Además, mientras que los cauces abundan en las laderas frías orientadas hacia los polos, estos rasgos oscuros aparecen en las laderas más tibias, orientadas hacia el ecuador.

Mars Flows (signup)

Las imágenes muestran que los flujos se alargan y se tornan más oscuros en las laderas rocosas, orientadas hacia el ecuador, desde el final de la primavera hasta el principio del otoño. Esta dependencia estacional, así como la distribución de latitudes y los cambios de brillo sugieren que un material volátil está involucrado en el proceso, pero no ha habido detección directa. Las condiciones son demasiado cálidas para la escarcha de dióxido de carbono y, en algunos lugares, demasiado frías para el agua pura. Esto sugiere la acción de agua salina, la cual tiene un punto de congelación más bajo. La presencia de depósitos salinos en la mayor parte de la superficie de Marte sugiere que el agua salada fue abundante en el Planeta Rojo en el pasado. Estas recientes observaciones indican que el agua salina podría todavía fluir cerca de la superficie en algunos lugares y en ciertos momentos.

Cuando los científicos investigaron las laderas que mostraban estos flujos empleando el Espectrómetro Compacto de Imagen de Reconocimiento para Marte (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars o CRISM, en idioma inglés), no aparecieron señales de agua. Los flujos podrían secarse rápidamente en la superficie, o podrían sólo fluir en el subsuelo, cerca de la superficie.

Mars Flows (map, 200px)

Los cuadrados azules en este mapa indican rasgos de la superficie de Marte que podrían deberse a flujos de agua salada. [Más información]

"Estos flujos no son oscuros por ser húmedos", dijo McEwen. "Son oscuros por alguna otra razón".

Un flujo iniciado por agua salada podría reacomodar granos o cambiar la rugosidad de la superficie en una cierta manera que la haga parecer más oscura. Sin embargo, es más difícil explicar cómo es que estos rasgos de tornan claros de nuevo cuando la temperatura baja.

"Esto es actualmente un misterio, pero creo que es un misterio que puede resolverse con más observaciones y experimentos de laboratorio", dijo McEwen.

Estos resultados son lo más cercano que han estado los científicos, en la actualidad, de descubrir evidencia de agua líquida en la superficie del planeta. Se ha detectado agua congelada cerca de la superficie en muchas regiones de latitudes intermedias o altas. Los cauces de aspecto reciente sugieren que las laderas experimentaron movimientos geológicos en tiempos recientes, quizás con la ayuda de agua. También, se detectaron supuestas gotitas de agua salina en algunos soportes estructurales del Phoenix Mars Lander (Aterrizador de Marte Phoenix, en idioma español). Si los estudios subsiguientes de estos flujos oscuros recurrentes aportan evidencia de agua salada, éstos podrían ser los primeros lugares en los que se detecte agua líquida en Marte.

"El Programa de Exploración de Marte, de la NASA, continúa llevándonos cada vez más cerca de determinar si el Planeta Rojo podría haber albergado vida de alguna manera", dice Charles Bolden, quien es administrador de la NASA, "y reafirma a Marte como un destino futuro importante para la exploración humana".

Para obtener más información sobre el Orbitador de Reconocimiento de Marte, visitehttp://www.nasa.gov/mro y http://marsprogram.jpl.nasa.gov/mro/ (en idioma inglés).

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Autor: Dr. Tony Phillips
Funcionaria Responsable de NASA: Ruth Netting
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
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Créditos: El Orbitador de Reconocimiento de Marte es administrado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por su sigla en idioma inglés) para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA, en Washington. El Laboratorio Planetario y Lunar de la Universidad de Arizona está a cargo de las operaciones de HiRISE. La cámara fue construida por la empresa Ball Aerospace and Technologies, ubicada en Boulder, Colorado. El Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel, Maryland, proporcionó y opera el CRISM. El JPL es una división del Instituto de Tecnología de California, en Pasadena.

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Última actualización: 29 de agosto de 2011

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¿Hay un extraño líquido en el interior de Júpiter?

10 09 2011

Agosto 27, 2011: El pasado 5 de agosto, despegó la sonda espacial Juno para comenzar un viaje de 5 años hacia un mundo extraño: el planeta Júpiter.

Freaky Fluid (juno, 200px)

El lanzamiento de la sonda Juno tuvo lugar el 5 de agosto de 2011, en el Centro Espacial Kennedy (Kennedy Space Center o KSC, por su sigla en idioma inglés). Créditos: R.S. Wright Jr.

Júpiter tiene una larga lista de rarezas. Para empezar, es enorme, contiene el 70% del material planetario de nuestro sistema solar; aun así, no es como el mundo rocoso que yace debajo de nuestros pies. Júpiter es tan gaseoso, que se parece más a una estrella. La atmósfera de Júpiter fabrica huracanes, los cuales son el doble de ancho que la Tierra misma, monstruos que generan vientos de casi 644 kilómetros por hora (400 millas por hora), y rayos que son 100 veces más brillantes que los rayos terrestres. El planeta gigante también emite un tipo de radiación que resulta letal para los seres humanos sin protección.

De cualquier forma, la característica más extraña de Júpiter puede ser una "sopa" en sus profundidades, compuesta de un líquido exótico que ocupa 40.233 km (25.000 millas), y que se agita en su interior, denominado: hidrógeno líquido metálico.

“Aquí en la Tierra, el hidrógeno es un gas transparente e incoloro”, dice Scott Bolton, quien es el investigador principal de la misión Juno. “Pero en el centro de Júpiter, el hidrógeno se convierte en algo extraño”.

Júpiter está compuesto de un 90% de hidrógeno1, un 10% de helio y una pizca de los otros elementos. En las capas de gas más externas de este gigante, el hidrógeno es un gas al igual que en la Tierra. Pero a medida que se va más profundo, una presión atmosférica intensa gradualmente convierte el gas en un líquido denso2. Finalmente, la presión se torna tan grande que "exprime" los electrones hacia afuera de los átomos de hidrógeno y el líquido se vuelve conductor, como el metal.

¿Cómo es este líquido?

“El hidrógeno líquido metálico tiene baja viscosidad, como el agua, y es un buen conductor eléctrico y térmico”, dice David Stevenson, de Caltech, quien es experto en formación, evolución y estructura planetaria. “Como si fuera un espejo, refleja la luz; de modo que, si usted estuviera inmerso en él (ojalá que nunca lo esté), no podría ver nada”.

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¿Qué hay en el interior de Júpiter? Haga clic en la imagen para ver un video ScienceCast sobre los misterios que se ocultan en el interior de Júpiter (en idioma inglés).

Aquí en la Tierra, se ha fabricado hidrógeno líquido metálico en experimentos llevados a cabo con ondas de choque pero, como dicho hidrógeno no se mantiene en esa forma, sólo se ha producido en pequeñas cantidades durante períodos muy cortos. Si los investigadores están en lo correcto, el núcleo de Júpiter puede estar repleto de océanos de este líquido.

Hay tanto hidrógeno líquido metálico en el interior de Júpiter que transforma al planeta en un enorme generador. “Una capa profunda de hidrógeno líquido metálico y la rápida rotación de Júpiter (aproximadamente 10 horas) crean un campo magnético de 724.200 millones de kilómetros (450 millones de millas) de largo; el más grande en el sistema solar”, comenta Bolton. La magnetósfera de Júpiter puede producir hasta 10 millones de amperes de corriente eléctrica, con auroras que encienden los polos de Júpiter de una manera más brillante que cualquier otro planeta.

A pesar de que los científicos están muy seguros de que el hidrógeno líquido metálico existe en el interior de Júpiter, no saben exactamente cómo está estructurado el interior de este planeta gigante. Por ejemplo, ¿dónde es que el hidrógeno se transforma en conductor? ¿Tiene Júpiter en su interior un núcleo de elementos pesados?

La misión Juno servirá para responder todas estas preguntas clave.

Freaky Fluid (signup)

“Al confeccionar mapas del campo magnético de Júpiter, así como del campo gravitacional y de la composición atmosférica, Juno nos dará valiosa información sobre cómo está compuesto el interior de Júpiter”.

Es importante entender a este gigante ya que ejerció una gran influencia en la formación del sistema solar. Júpiter se formó de la mayoría de los restos que quedaron después de que el Sol tomó su forma a partir de la nebulosa solar. Este planeta conserva el estado y la composición del material que quedó justo después de que se formó el Sol.

“Él tiene la receta secreta mediante la cual se formaron los primeros planetas de nuestro sistema solar”, dice Bolton. "Y nosotros la queremos”.

Con el lanzamiento que tuvo lugar el viernes pasado, “Júpiter se convierte en nuestro laboratorio, y Juno en nuestro instrumento, para descubrir los secretos de los gigantes gaseosos”, afirma Bolton. En realidad, lo que descubra Juno podría ser muy raro.

Créditos y Contactos

Autor: Dr. Tony Phillips
Funcionaria Responsable de NASA: Ruth Netting
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Traducción al Español: Sol Gil
Editora en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato: Sol Gil

Más información

Juno –Portal del Insituto de Investigaciones del Suroeste (SWRI, por su sigla en idioma inglés)

Juno –Portal de la NASA

Notas al pie de página:

(1) Júpiter está compuesto de aproximadamente un 70% de hidrógeno por masa, pero el 90% de los átomos de Júpiter son de hidrógeno.

(2) Por debajo de la gruesa atmósfera de 1.000 km de espesor, se cree que una capa de hidrógeno líquido se extiende hasta una profundidad de 20.000 km. Asimismo, se considera que aún más profundo hay una capa de hidrógeno líquido metálico a una presión de 3 millones de bares. Se piensa que el centro comprende una aleación de hierro-níquel, roca, etc., a una temperatura que se estima excede los 20.000 C.

Juno es una sonda espacial impulsada mediante energía solar, la cual orbitará los polos de Júpiter 33 veces con el fin de conocer más sobre los orígenes, estructura, atmósfera y magnetósfera del gigante gaseoso e investigar la existencia de un núcleo planetario sólido.

El Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, en idioma inglés), de la NASA, controla la misión Juno para el investigador principal, Scott Bolton, del Insituto de Investigaciones del Suroeste (SWRI, por su sigla en idioma inglés). La misión Juno es parte del programa New Frontiers (Nuevas Fronteras, en idioma español), dirigido por el Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA, ubicado en Huntsville, Alabama. La empresa Lockheed Martin Space Systems, en Denver, construyó la nave espacial. La gestión del lanzamiento de la misión es responsabilidad del Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA, en el Centro Espacial Kennedy, en Florida.

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