GRAIL y el misterio de la luna perdida

1 10 2011

Septiembre 26, 2011: El 10 de septiembre, despegó la misión GRAIL (sigla en idioma inglés de Gravity Recovery and Interior Laboratory o Laboratorio Interior y de Recuperación de Gravedad, en idioma español), de la NASA, con el propósito de descubrir algunos de los misterios que yacen debajo de la superficie de la Luna. Ese exterior gris, repleto de cráteres, esconde algunas cosas excitantes (incluso, tal vez, una compañera perdida desde hace mucho tiempo).

GRAIL (big splat, 200 px)

La "Gran Hendidura". Cuatro fotografías de una colisión entre la Luna y una compañera más pequeña, creadas mediante una simulación hecha en computadora, muestran cómo la luna compañera hendida forma una región montañosa en un lado de la Luna. M. Jutzi y E. Asphaug, Nature. [Más información]

Si el artículo publicado recientemente en la revista Nature* está en lo correcto, alguna vez dos lunas agraciaron nuestro cielo nocturno. La propuesta no ha sido probada, pero ha llamado mucho la atención. "Es una idea intrigante", dice David Smith, quien es el investigador principal adjunto de la misión GRAIL, en el MIT (Massachusetts Institute of Technology o Instituto Tecnológico de Massachusetts). "Y sería una forma de explicar una de las grandes perplejidades del sistema Tierra-Luna; la extraña naturaleza asimétrica de la Luna. Sus lados (visible y oculto) son sustancialmente diferentes".

El lado visible de la Luna (o sea, el lado cercano) está dominado por vastos y tranquilos "océanos" de antigua lava endurecida. En contraste, el lado oculto (es decir, el lado lejano) está marcado por altas tierras montañosas. Los investigadores han luchado durante mucho tiempo para explicar las diferencias y la teoría de las "dos lunas", la cual fue presentada por Martin Jutzi y Erik Asphaug, de la Universidad de California, en Santa Cruz, es el intento más reciente que se ha llevado a cabo.

Los científicos están de acuerdo en que cuando un planeta del tamaño de Marte se estrelló contra el nuestro, hace aproximadamente 4 mil millones de años, la nube de restos que de ello resultó se unió para formar la Luna. Jutzi y Asphaug afirman que la nube de restos en realidad produjo dos lunas. La segunda, más pequeña, se formó justo en la órbita correcta para tomar la delantera o seguir a la Luna más grande en su camino alrededor de la Tierra.

"Normalmente, tales lunas experimentan el proceso de acreción y componen un solo cuerpo poco después de su formación", explica Smith. "Pero la nueva teoría propone que la segunda luna terminó en uno de los puntos de Lagrange del sistema Tierra-Luna".

Los puntos de Lagrange se parecen un poco a trampas gravitacionales. Ellos pueden sujetar un objeto por mucho tiempo; pero no necesariamente para siempre. La segunda luna finalmente escapó de este punto y colisionó con su hermana mayor. La colisión tuvo lugar a tan baja velocidad que el impacto no formó un cráter. En su lugar, la pequeña luna se hundió, formando de este modo lo que hoy son las tierras altas del lado que no es visible desde la Tierra.

En pocas palabras, las tierras altas de la luna son los restos de la luna desaparecida.

GRAIL (technique, 558 ppx)

Volando en formación alrededor de la Luna, las naves gemelas de la NASA que transportan al GRAIL realizarán mediciones precisas del campo gravitacional de la Luna. [Más información]

"Al sondear el campo de gravedad de la Luna, GRAIL ‘verá’ dentro de la Luna y lo hará iluminando las diferencias entre los dos lados (visible y oculto)".

En la misión GRAIL, dos naves espaciales gemelas volarán alrededor de la Luna durante varios meses. Al mismo tiempo, un sistema de microondas para determinación de distancias tomará medidas muy precisas de la distancia entre dichas naves gemelas. Al observar la distancia de este par de naves al expanderse y contraerse mientras sobrevuelan la superficie lunar, los investigadores podrán confeccionar un mapa del campo de gravedad** subyacente de la Luna.

"Estas mediciones nos dirán mucho acerca de la distribución del material dentro de la Luna y nos darán información muy concluyente sobre las diferencias entre la corteza y el manto en los dos lados de la Luna. Si la densidad del material de la corteza en el lado oculto de la Luna difiere de la que se encuentra en el lado visible en alguna forma particular, el hallazgo respaldará la teoría de las ‘dos lunas’".

GRAIL (signup)

Pero esta información es solamente una "pieza del rompecabezas". Para probar que la hermana alguna vez existió, se necesitan otras piezas. El Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, ya ha proporcionado información clave respecto de la topografía de la superficie de la Luna. Los científicos pueden también revisar los datos sobre la química de la superficie lunar y consultar la información sísmica provista por la nave espacial Apollo para obtener más pistas.

Pero lo que realmente se necesita, dice Smith, es una misión destinada a recolectar y traer muestras del lado oculto para determinar la edad de las rocas que hay allí.

"La luna más pequeña, si es que hubo una, tendría aproximadamente 1/3 del tamaño de nuestra Luna. De modo que, tras la colisión, debió de enfriarse más rápido y las rocas en el lado oculto, donde se cree que los restos se esparcieron, deberían de ser más viejas que las del lado visible".

En cualquier caso, tenemos algo nuevo en qué pensar. ¿Deberíamos intentar cantar "llévame a las lunas" ("fly me to the moons") o "brilla bajo las lunas de la cosecha" ("shine on harvest moons")?

"Aún no cambien la letra de las canciones; aún no", dice Smith.

Créditos y Contactos

Autor: Dauna Coulter
Funcionaria Responsable de NASA: Ruth Netting
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Traducción al Español: Leticia Rivera
Editora en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato: Leticia Rivera y Juan C. Toledo

Más información (en inglés)

Laboratorio Interior y de Recuperación de Gravedad (Gravity Recovery and Interior Laboratory) –Página del GRAIL en nasa.gov

Notas a pie de página:

* Jutzi, M. y Asphaug, E. Nature 476, 69-72 (2011)

** Mediante la medición muy precisa de pequeñas perturbaciones gravitacionales experimentadas por los dos satélites en diferentes lugares, y al unir dichas mediciones y relacionarlas con toda la Luna, se obtiene un mapa de la gravedad. Al hacer los cálculos, el equipo del GRAIL realizará las correcciones de factores tales como el tirón gravitacional del Sol, la Tierra y otros planetas, y la relatividad general, sólo para nombrar algunos.

El período de lanzamiento del GRAIL se inició el 10 de septiembre y se extiende hasta el 19 de octubre. Para cada día, hay dos oportunidades de lanzamiento instantáneo separadas en tiempo por aproximadamente 39 minutos. El 10 de septiembre, la primera oportunidad de lanzamiento fue a las 8:37 a.m., hora diurna del Este (5:37 a.m. hora diurna del Pacífico). La segunda oportunidad de lanzamiento fue a las 9:16 a.m., hora diurna del Este (6:16 a.m., hora diurna del Pacífico).

Créditos: El Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, ubicado en Pasadena, California, maneja la misión GRAIL. El Instituto Tecnológico de Massachusetts, en Cambridge, es el lugar de trabajo de la investigadora principal de la misión, Maria Zuber. La misión GRAIL forma parte del programa Discovery (Descubrimiento, en idioma español), el cual está manejado por el Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA, localizado en Huntsville, Alabama. La firma Lockheed Martin Space Systems, en Denver, construyó la nave. El manejo del lanzamiento de la misión es responsabilidad del Programa de Servicios de Lanzamiento de la NASA, en el Centro Espacial Kennedy, en Florida. El JPL es una división del Instituto de Tecnología de California, en Pasadena.

El entrevistado David Smith también pertenece al Instituto Tecnológico de Massachusetts.

National Aeronautics and Space AdministrationFuncionaria responsable de la NASA: Ruth Netting
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
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Última actualización: 29 de septiembre de 2011

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Kepler descubre un planeta con dos soles

1 10 2011

Septiembre 29, 2011: La existencia de un mundo con atardeceres dobles, similar al que se mostró en la película Star Wars (La Guerra de las Galaxias, en idioma español) hace más de 30 años, ya es un hecho científico. La misión Kepler, de la NASA, ha logrado la primera detección sin ambigüedad de un "planeta circumbinario" (un planeta que orbita a dos estrellas a la vez) a 200 años luz de distancia de la Tierra.

A diferencia del planeta Tatooine en Star Wars, este planeta es frío y gaseoso y, aunque no se cree que pueda albergar vida, su descubrimiento demuestra la diversidad de planetas que existe en nuestra galaxia. Búsquedas anteriores ya habían sugerido la existencia de planetas circumbinarios, pero había sido difícil obtener una confirmación clara. Kepler detectó un planeta de esta clase, conocido como Kepler–16b, observando los tránsitos, donde el brillo de una estrella huésped disminuye levemente debido a que el planeta pasa delante de ella.

"Este descubrimiento confirma la existencia de una nueva clase de sistemas planetarios que podrían albergar vida", dijo William Borucki, quien es el investigador principal de la misión Kepler. "Dado que la mayoría de las estrellas en nuestra galaxia son parte de un sistema binario, esto significa que las oportunidades para la vida son mucho más grandes que si los planetas se formaran solamente alrededor de estrellas solitarias. El descubrimiento, que constituye un hito en este campo, confirma una teoría que los científicos han sostenido durante décadas pero que no habían podido comprobar hasta ahora".

Double Suns (splash, 558 px)

Concepto artístico de Kepler–16b, el primer planeta que orbita con certeza a dos estrellas, lo que se denomina un planeta circumbinario. El planeta, visto aquí en primer plano, fue descubierto por la misión Kepler, de la NASA.

Un equipo de investigación, dirigido por Laurance Doyle, del Instituto SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence o Búsqueda de Vida Inteligente Extraterrestre, en idioma español), en Mountain View, California, utilizó los datos proporcionados por el telescopio espacial Kepler, el cual mide las leves disminuciones del brillo de más de 150.000 estrellas en busca de planetas en tránsito. Kepler es la primera misión de la NASA capaz de detectar planetas del tamaño de la Tierra en o cerca de la "zona habitable", la región de un sistema planetario en la cual el agua puede existir en estado líquido en la superficie de un planeta en órbita.

Los científicos detectaron el nuevo planeta en el sistema Kepler–16, un par de estrellas en órbita mutua que se eclipsan una a la otra desde nuestro punto de vista privilegiado aquí en la Tierra. Cuando la estrella más pequeña bloquea parcialmente a la estrella más grande, se produce un eclipse primario. En cambio, ocurre un eclipse secundario cuando la estrella más pequeña es ocultada, o completamente bloqueada, por la estrella más grande.

Los astronómos observaron además que el brillo del sistema disminuía en ciertas ocasiones, incluso cuando las estrellas no se encontraban eclipsándose una a la otra, lo cual apuntaba a la existencia de un tercer cuerpo. Los eventos adicionales relacionados con la disminución del brillo, llamados eclipses terciarios y cuaternarios, reaparecieron en intervalos de tiempo irregulares, indicando de este modo que las estrellas se encontraban en distintas posiciones de sus órbitas cada vez que el tercer cuerpo pasaba por enfrente. Esto demostró que el tercer cuerpo no está orbitando sólo a una de la estrellas, sino a ambas, en una ancha órbita circumbinaria.

GRAIL (signup)

El tirón gravitacional ejercido sobre las estrellas, medido a partir de los cambios en los tiempos de los eclipses, fue un buen indicador de la masa del tercer cuerpo. Se detectó un tirón gravitacional muy pequeño, que sólo puede ser causado por una pequeña masa. Estos descubrimientos están descriptos en un nuevo estudio publicado el viernes 16 de septiembre en la revista Science (Ciencia, en idioma español).

"Casi todo lo que sabemos sobre el tamaño de las estrellas proviene de sistemas binarios eclipsantes como este, y casi todo lo que sabemos sobre el tamaño de los planetas proviene de los tránsitos", dijo Doyle, quien también es el autor principal del estudio y se desempeña como científico en el proyecto Kepler. "Kepler–16 combina lo mejor de ambos mundos pues tiene eclipses estelares y tránsitos planetarios en el mismo sistema".

Este descubrimiento confirma que Kepler–16b es un mundo frío e inhóspito, con un tamaño similar al de Saturno y, se cree, hecho mitad de roca y mitad de gas. Las estrellas huésped son más pequeñas que nuestro Sol. Una tiene el 69% de la masa del Sol y la otra sólo el 20%. Kepler–16b orbita alrededor de ambas estrellas cada 229 días, lo que es similar a la órbita de 225 días de Venus, pero se encuentra fuera de la zona habitable del sistema, en la cual el agua líquida podría existir en la superficie, debido a que las estrellas son más frías que el Sol.

"Cuando uno trabaja para el cine, es común que se le pida crear algo nunca antes visto", dijo John Knoll, quien es supervisor de efectos visuales de la firma Industrial Light & Magic, una división de Lucasfilm Ltd., en San Francisco. "Sin embargo, ocurre con frecuencia que los descubrimientos científicos acaban siendo más espectaculares que cualquier cosa que osemos imaginar. Sin duda alguna, estos descubrimientos poseen influencia e inspiran a quienes crean historias. Su mera existencia es una razón para imaginar cosas más grandiosas y abrir nuestras mentes a nuevas posibilidades que van más allá de lo que creemos ‘saber’".

Para obtener más información sobre el descubrimiento de Kepler–16b, visite:http://kepler.nasa.gov/Mission/discoveries/kepler16b/ (en idioma inglés).

Créditos y Contactos

Autor: Comunicado de prensa de la NASA
Funcionaria Responsable de NASA: Ruth Netting
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Traducción al Español: Juan C. Toledo
Editora en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato: Juan C. Toledo

Más información (en inglés)

Más imágenes y animaciones

Página oficial de Kepler —de nasa.gov

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Última actualización: 29 de septiembre de 2011

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