Una estrella con brazos en forma de espiral

9 11 2011

Octubre 31, 2011: Durante más de cuatrocientos años, los astrónomos han utilizado sus telescopios con el fin de estudiar la gran variedad de estrellas que existen en nuestra galaxia. Se han catalogado millones de soles lejanos. Hay estrellas enanas, estrellas gigantes, estrellas en explosión, estrellas binarias y, hasta el momento, se podría suponer que se ha visto ya todo tipo de estrella que exista en la Vía Láctea.

Es por eso que un descubrimiento reciente resulta tan sorprendente. Investigadores que utilizaban el telescopio Subaru, en Hawái, encontraron una estrella con brazos en forma de espiral.

A Star with Spiral Arms (spiral splash, 558px)

Dos brazos en forma de espiral emergen desde un disco rico en gas, localizado alrededor de SAO 206462, una joven estrella ubicada en la constelación de Lupus. Esta imagen, adquirida mediante el telescopio Subaru y su instrumento HiCIAO, es la primera que muestra la existencia de brazos en forma de espiral dentro de un disco circumestelar. Dicho disco tiene un diámetro de alrededor de 14 mil millones de millas, es decir, aproximadamente dos veces el tamaño de la órbita de Plutón, en nuestro propio sistema solar. (Crédito: NAOJ/Subaru) [Imagen ampliada].

El nombre de la estrella es SAO 206462. Se trata de una estrella joven, localizada a más de cuatrocientos años luz de la Tierra, en la constelación de Lupus, el lobo. SAO 206462 atrajo la atención por su disco circumestelar; o sea, un disco ancho de polvo y gas que yace alrededor de la estrella. Los investigadores tenían la gran sospecha de que en el interior del disco, el cual tiene un ancho que es cerca de dos veces la órbita de Plutón, descubrirían nuevos planetas.

Cuando observaron con mayor detenimiento a SAO 206462, no hallaron nuevos planetas, sino brazos. Los astrónomos han visto brazos en forma de espiral con anterioridad; se encuentran comúnmente en las galaxias espirales donde cientos de millones de estrellas conviven en forma de espiral alrededor de un núcleo central. Encontrar un caso indiscutible de brazos en forma de espiral alrededor de una estrella individual es, sin embargo, algo sin precendentes1.

La presencia de estos brazos podría ser un indicador de que hay planetas que están formándose en el interior del disco.

"Los modelos realizados por computadora, más detallados, nos han mostrado que la fuerza gravitacional de un planeta que se encuentre dentro de un disco circumestelar es capaz de perturbar el gas y el polvo creando brazos en forma de espiral", dice Carol Grady, una astrónoma de Eureka Scientific, Inc., que es una compañía con oficinas centrales en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Ahora, por primera vez, estamos observando estas estructuras tan dinámicas".

Grady mostró la imagen a sus colegas, el 19 de octubre, en una conferencia que se llevó a cabo en el centro Goddard, bajo el título Indicadores de Planetas.

Secret Lives (signup)

Los modelos teóricos muestran que un solo planeta inmerso dentro del disco circumestelar puede producir un brazo en forma de espiral a cada lado del disco. No obstante, las estructuras ubicadas alrededor de SAO 206462 no forman un par de brazos idénticos, lo cual sugiere la presencia de dos mundos nunca antes vistos, cada uno correspondiente a un brazo distinto.

La investigación de Grady forma parte de un estudio internacional, de cinco años de duración, sobre estrellas recién nacidas y planetas, para el cual se utilizó el telescopio Subaru. Siendo operado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, Subaru explora el firmamento desde su ubicación, a casi 4.267 metros (14.000 pies) sobre el nivel del mar, en la cumbre del volcán Mauna Kea, en Hawái. Desde allí tiene una vista inmejorable de innumerables estrellas jóvenes y sus discos formadores de planetas a través de la Vía Láctea.

"Lo que estamos descubriendo es que una vez que estos sistemas alcanzan edades de algunos millones de años (lo cual representa a la juventud, en el caso de una estrella), sus discos comienzan a mostrar toda clase de formas distintas", dice John Wisniewski, quien es un colaborador en la Universidad de Washington, en Seattle. "Hemos visto anillos, terrones, huecos; y ahora estructuras en forma de espiral. Muchas de estas estructuras podrían haber sido causadas por el movimiento de planetas en el interior de los discos".

Sin embargo, no se trata de un caso cerrado. El equipo de investigadores advierte que ciertos procesos no relacionados con los planetas también podrían dar origen a estas estructuras. Hasta tanto se obtenga más evidencia (o hasta que puedan ser detectados los planetas), los investigadores no podrán tener certeza alguna.

Cualquiera sea la causa de los brazos, su existencia es indudable y el gran catálogo de estrellas tiene ahora un tipo más. Manténgase en contacto con Ciencia@Nasa para obtener futuras actualizaciones sobre el tema.

Créditos y Contactos

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

Más información (en inglés)

Subaru –Página oficial (en idioma inglés)

Nota al pie de página: (1) "Ha habido otros ejemplos de discos circumestelares cuyas imágenes revelan la presencia de brazos con forma parcial de espiral o brazos en espiral algo borrosos", señala Marc Kuchner, del centro Goddard, quien organizó la conferencia. "De modo que no se trata de algo completamente sin precedentes. Pero esta es la primera imagen clara de este fenómeno; lo suficientemente clara como para poder trazar los brazos y hasta utilizarlos, posiblemente, para hacer inferencias cuantitativas respecto de lo que los está causando".

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Última actualización: 7 de noviembre de 2011

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La vida secreta de las erupciones solares

9 11 2011

Octubre 30, 2011: Hace ciento cincuenta años, un hombre en Inglaterra, llamado Richard Carrington, descubrió las erupciones solares.

Secret Lives (sunspots, 200px)

Las manchas solares esbozadas por R. Carrington el 1 de septiembre de 1859. ©R. Astronomical Society. [Más información]

Ocurrió a las 11:18 de la mañana despejada del jueves 1 de septiembre de 1859. Como en cualquier otro día soleado, el astrónomo solar de 33 años se encontraba ocupado en su observatorio privado proyectando una imagen del Sol sobre una pantalla y dibujando bosquejos de lo que veía. Esa mañana en particular, trazó la silueta de un enorme grupo de manchas solares. De pronto, frente a sus ojos, dos brillantes haces de luz blanca aparecieron sobre las manchas solares. Eran tan brillantes que apenas podía continuar mirando la pantalla.

Carrington dio un grito de aviso, pero para cuando llegó el primer testigo, unos minutos después, la primera erupción solar observada en la historia se estaba desvaneciendo.

Pero no sería la última. Desde entonces, los astrónomos han registrado miles de fuertes erupciones empleando instrumentos que van desde los más simples telescopios ubicados en observatorios de jardín hasta los más complejos espectrómetros localizados a bordo de avanzadas naves espaciales. Es posible que no exista otro fenómeno en astronomía que haya sido tan estudiado.

Después de tanto escrutinio, usted podría suponer que se sabe todo lo relacionado con las erupciones solares. Pero no podría estar más alejado de la realidad. Los investigadores anunciaron recientemente que las erupciones solares han estado guardando un secreto.

"Acabamos de descubrir que algunas erupciones solares son mucho más intensas de lo que se pensaba", dice el físico Tom Woods, de la Universidad de Colorado, quien dirige el equipo de investigación. "Las erupciones solares eran ya de por sí las explosiones más grandes en el sistema solar, y este descubrimiento las hace aún más grandes".

Secret Lives (splash, 558px)

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El SDO, por su sigla en idioma inglés (Solar Dynamics Observatory u Observatorio de Dinámica Solar, en idioma español), de la NASA, que fue lanzado en febrero de 2010, hizo el descubrimiento: alrededor de 1 de cada 7 erupciones solares experimentan "réplicas". Aproximadamente noventa minutos después de que se apaga, la erupción vuelve a la vida, produciendo un aumento adicional de radiación en el ultravioleta extremo.

"La llamamos ‘erupción de fase tardía’", dice Woods. "La energía liberada en esta fase tardía puede exceder la energía de la erupción primaria por hasta un factor de cuatro".

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¿Qué causa la fase tardía? Las erupciones solares ocurren cuando los campos magnéticos de las manchas solares estallan, un proceso conocido como "reconexión magnética". Se cree que la fase tardía ocurre cuando algunos de los lazos magnéticos de las manchas solares se regeneran. Un diagrama preparado por Rachel Hook, de la Universidad de Colorado, quien es integrante del equipo, muestra cómo sucede esto.

La energía adicional liberada durante la fase tardía puede tener un gran efecto sobre la Tierra. Las longitudes de onda en el ultravioleta extremo son particularmente eficientes para calentar y para ionizar la atmósfera superior de la Tierra. Cuando la atmósfera de nuestro planeta es calentada por la radiación en el ultravioleta extremo, se hincha, lo cual acelera el deterioro orbital de satélites en órbita baja. Además, la acción ionizante del UV (ultravioleta) extremo puede alterar las señales de radio y trastornar la operación normal del Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System o GPS, por su sigla en idioma inglés).

El SDO pudo realizar este descubrimiento debido a su habilidad única para monitorizar la emisión solar en el ultravioleta extremo en alta resolución, las 24 horas del día, los 7 días a la semana. Con esa clase de escrutinio, es difícil mantener un secreto, incluso uno tan viejo como éste.

El trabajo original de Woods y colaboradores se puede encontrar en la edición del 1 de octubre de 2011 del Astrophysical Journal.

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Traducción al Español: Juan C. Toledo
Editora en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato: Juan C. Toledo

Más información (en inglés)

Solar Dynamics Observatory (Observatorio de Dinámica Solar) —página oficial del SDO

Más vídeos e imágenes relacionados con esta historia

El Experimento de Variabilidad del Ultravioleta Extremo (EVE, por su sigla en idioma inglés) recolectó los datos clave que condujeron al descubrimiento de la fase tardía

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Última actualización: 1 de noviembre de 2011

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Se descubrieron hoyos extraños en Mercurio

9 11 2011

Octubre 31, 2011: La sonda espacial MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging, en idioma inglés, o Superficie, Ambiente Espacial, Geoquímica y Cálculo de la Distancia de Mercurio, en idioma español), de la NASA, ha descubierto hoyos extraños en la superficie de Mercurio. Imágenes tomadas desde la órbita de MESSENGER revelan miles de depresiones peculiares ubicadas a una variedad de longitudes y latitudes, y cuyo tamaño varía desde los 18 metros (60 pies) a más de un kilómetro y medio (una milla, aproximadamente) de diámetro y de 18 a 37 metros (de 60 a 120 pies) de profundidad. Nadie sabe cómo llegaron allí.

"Estos hoyos fueron una verdadera sorpresa", comenta David Blewett, quien es miembro del equipo científico del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, en idioma inglés). "Hemos estado pensando en Mercurio como una reliquia, como un lugar que ya no está cambiando mucho, excepto por la formación de cráteres ocasionados por impactos. Pero los hoyos parecen ser más recientes que los cráteres en los que se encuentran, y eso quiere decir que la superficie de Mercurio todavía está evolucionando de manera sorprendente".

Sleepy Hollows (splash, 558px)

Hoyos en el interior de la cuenca Raditladi, donde ocurrió el impacto. Créditos: NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Instituto Carnegie de Washington (Carnegie Institution of Washington, en idioma inglés). [Imagen ampliada].

El Orbitador de Reconocimiento de Marte (Mars Reconnaissance Orbiter, en idioma inglés) detectó depresiones similares en el hielo compuesto de dióxido de carbono del polo sur de Marte, lo cual confiere a esa superficie una apariencia de "queso suizo". Pero en Mercurio se encuentran en la roca y, frecuentemente, tienen interiores brillantes y halos.

"Nunca habíamos visto algo como esto en una superficie rocosa".

Si usted pudiera pararse en uno de estos "aletargados" hoyos, en la superficie de Mercurio, se encontraría, como Ichabod Crane*, en un tranquilo, silencioso, inolvidable lugar, con un cielo negro por encima de su cabeza.

Sleepy Hollows (another example, 200px)

Otro ejemplo de hoyos en el cráter Tyagaraja. Cortesía de Science (Ciencia)/ AAAS (American Association for the Advancement of Science -Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, en idioma español) [Imagen ampliada]

"Esencialmente, no hay atmósfera en Mercurio", explica Blewett. "Y sin atmósfera el viento no sopla y no cae lluvia. De modo que los hoyos no fueron tallados por el viento o el agua. Otras fuerzas deben de estar actuando".

Como es el planeta más cercano al Sol, Mercurio está expuesto a un intenso calor y a un clima espacial extremo. Blewett piensa que estos factores desempeñan algún papel.

Una pista clave, dice él, es que muchos de los hoyos están asociados a montículos o montañas centrales en el interior de los cráteres de impacto de Mercurio. Se piensa que estos llamados "anillos de pico" están formados por material que fue forzado a moverse hacia arriba desde las profundidades por el impacto que formó el cráter. El material excavado podría ser inestable cuando se encuentra expuesto repentinamente en la superficie de Mercurio.

"Ciertos minerales, por ejemplo aquellos que contienen azufre y otros elementos volátiles, serían fácilmente vaporizados por el ataque violento del calor, del viento solar y de los micro-meteoroides que Mercurio experimenta todos los días", comenta él. "Tal vez el azufre se está vaporizando, dejando sólo los otros minerales y, por lo tanto, debilitando a la roca y haciéndola más "esponjosa". Entonces, la roca se desmoronaría y erosionaría más rápidamente formando estas depresiones".

Sleepy Hollows (fresh crater, 200px)

Un impacto de cráter reciente. Los hoyos están presentes en una sección de una pared del cráter que se ha deslizado parcialmente hacia el suelo. Cortesía de Science (Ciencia)/AAAS (American Association for the Advancement of Science -Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, en idioma español). [Imagen ampliada]

MESSENGER ha probado inesperadamente que Mercurio es rico en azufre. Eso en sí mismo es una sorpresa que está forzando a los científicos a repensar cómo se formó Mercurio. Los modelos más importantes sugieren que (1) mucho antes, en el inicio de la historia del sistema solar, durante el último barrido de los grandes planetesimales que formaron los planetas, un impacto colosal arrancó gran parte de la capa externa rocosa de Mercurio; o (2) una fase caliente del Sol en sus inicios calentó la superficie lo suficientemente como para quemar las capas exteriores. En cualquier caso, los elementos con un bajo punto de ebullición (volátiles como el azufre y el potasio) debieron haber sido expulsados.

Pero aún están allí.

"Los modelos antiguos simplemente no se ajustan a los nuevos datos, por lo que tendremos que buscar otras hipótesis".

Para descifrar cómo los planetas y el sistema solar llegaron a formarse, los científicos deben entender a Mercurio.

"Es el ancla en un extremo del sistema solar. Aprender cómo se formó Mercurio tendrá implicancias importantes para el resto de los planetas. ¡Y MESSENGER está mostrando que, hasta ahora, hemos estado completamente equivocados respecto de este pequeño mundo, y de muchas maneras!".

¿Qué otras sorpresas guarda Mercurio? Los hoyos aletargados del planeta interno podrían ser sólo el comienzo.

Créditos y Contactos

Autor: Dauna Coulter
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

MESSENGER –Página oficial (en idioma inglés)

(*) Personaje del cuento "El Jinete Sin Cabeza". La historia transcurre en un sitio llamado "Sleepy Hollow", que en idioma español significa "hoyo aletargado".

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Última actualización: 31 de octubre de 2011

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