Una nave de la NASA graba el "canto de la Tierra"

28 11 2012

19 de noviembre de 2012: Dicen que en el espacio nadie puede escuchar gritos.

Sin embargo, nadie jamás dijo algo sobre canciones. Una nave espacial de la NASA acaba de enviar una hermosa canción cantada por nuestro propio planeta.

"A esto se lo llama coro", explica Craig Kletzing, de la Universidad de Iowa. "Este es uno de los ejemplos más nítidos que hemos escuchado". [Reproducir el audio]

Earthsong (splash)

Un nuevo video ScienceCast explora las impresionantes emisiones de radio que provienen de nuestro propio planeta. Reproducir

El coro es un fenómeno electromagnético causado por las ondas de plasma en los cinturones de radiación de la Tierra. Durante años, los radioaficionados, en la Tierra, han estado escuchándolo desde lejos. Ahora, las Sondas Gemelas para Tormentas del Cinturón de Radiación (Twin Radiation Belt Storm Probes, en idioma inglés), de la NASA, están viajando a través de la región del espacio desde donde proviene verdaderamente el coro. Y las grabaciones son absolutamente increíbles.

"Así es como sonarían los cinturones de radiación para los seres humanos si tuviéramos antenas de radio en vez de orejas", dice Kletzing, cuyo equipo, en la Universidad de Iowa, construyó el receptor "EMFISIS" (Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science, en idioma inglés, o Conjunto de Instrumentos Eléctricos y de Campo Magnético y Ciencia Integrada, en idioma español), el cual se utiliza para captar las señales.

Él tiene mucho cuidado al destacar que estas no son ondas acústicas del tipo de las que viajan a través del aire de nuestro planeta. El coro está compuesto de ondas de radio que oscilan a frecuencias acústicas, entre 0 y 10 kHz. Las antenas de búsqueda de bobinas magnéticas de las Sondas para Tormentas del Cinturón de Radiación están diseñadas para detectar estas clases de ondas.

Meteor Smoke (signup)

"Las emisiones del coro son esenciales para la misión de las Sondas para Tormentas", expresa Kletzing. "Se cree que son unas de las ondas más importantes que pueden brindar energía a los electrones que componen el cinturón de radiación externo".

En particular, el coro podría ser responsable de los famosos "electrones asesinos", o sea, las partículas de alta energía que pueden poner en peligro tanto a los satélites como a los astronautas. Muchos electrones de los cinturones de radiación son inofensivos ya que tienen niveles de energía que son demasiado reducidos para dañar a un ser humano o a los sistemas electrónicos. Pero, en ciertas ocasiones, estos electrones pueden subirse a una onda de radio del coro, como un surfista que se desplaza sobre una ola, en la Tierra, y obtener la energía suficiente como para tornarse peligrosos (o al menos eso es lo que piensan los investigadores).

Las Sondas para Tormentas del Cinturón de Radiación se encuentran en una misión destinada a descubrir con certeza si eso es así.

Earthsong (probes, 200px)

Las Sondas para Tormentas del Cinturón de Radiación se encuentran en una misión de dos años destinada a explorar los Cinturones de Van Allen. [Más información]

"La producción de electrones asesinos es un tema de mucho debate, y las ondas del coro son solamente una posibilidad", destaca Dave Sibeck, quien es el científico de la misión de las Sondas para Tormentas.

Las dos sondas fueron lanzadas en agosto de 2012 y están en órbita dentro de los cinturones de radiación tomando muestras de los campos electromagnéticos, contando la cantidad de partículas energéticas y escuchando las ondas de plasma de muchas frecuencias.

"Esperamos reunir datos suficientes como para resolver el misterio de una vez por todas", dice Sibeck.

En este momento, las naves espaciales todavía están atravesando su fase de prueba, de 60 días, antes de que comience la misión principal. Hasta el momento, las cosas están saliendo muy bien.

"Una de las cosas que observamos inmediatamente es cuán nítido suena el coro en las grabaciones", destaca Kletzing. Eso se debe a que nuestros datos fueron muestreados a 16 bits, igual que un CD, lo que no se había hecho antes en los cinturones de radiación. Esto hace que los datos sean de muy alta calidad y muestra que nuestro instrumento está muy pero muy ‘saludable’".

Finalmente, Kletzing espera dar a conocer grabaciones estéreo del coro de la Tierra, las cuales no tienen precedentes.

"Tenemos dos naves espaciales con dos receptores", dice, "de modo que es posible realizar grabaciones estéreo".

Tal grabación no solamente sonaría maravillosa, sino que también tendría un valor científico real. "Una de las cosas que no sabemos es cuán amplia es la región donde se produce el coro. La ‘capacidad estéreo’, ampliamente separada de las Sondas para Tormentas nos dará la posibilidad de descubrirlo", explica.

Se ha planeado que la misión de las Sondas para Tormentas dure dos años, de modo que el coro apenas se está poniendo en marcha.

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Última actualización: 18 de noviembre de 2012

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Planetas fritos

28 11 2012

17 de noviembre de 2012: Un equipo internacional de astrónomos ha captado a una estrella cuando devoraba a uno de sus planetas. La estrella BD+48 740, una gigante roja que observaron con el telescopio Hobby-Eberly, de 9,2 metros, en el Observatorio McDonald, ubicado en Texas, parece mostrar vapores de un planeta chamuscado en su atmósfera. Esto concuerda con un planeta rocoso, que recientemente resultó destruido.

¿Podría esto mismo sucederle a la Tierra?

Sí, por cierto, dice Alex Wolszczan, quien es un miembro del equipo de investigación, procedente de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State University, en idioma inglés): "La misma suerte pueden correr los planetas interiores en nuestro sistema solar, cuando el Sol se convierta en una estrella gigante roja, dentro de alrededor de cinco mil millones de años".

Fried Planets (splash)

Un nuevo video de ScienceCast presenta una mirada sobre el caso de la estrella gigante devoradora de planetas BD+48 740. Ver video [en idioma inglés únicamente]

Los investigadores que se especializan en el estudio de la evolución estelar saben desde hace bastante tiempo que los planetas interiores corren este peligro. Los problemas comenzarán en un futuro distante, cuando en el núcleo del Sol se agote el hidrógeno, que sirve como combustible para la fusión nuclear. Para mantener encendido el fuego, el Sol comenzará a quemar el hidrógeno que se halle en las capas externas al núcleo, las cuales son más cercanas a la superficie de la estrella. Esto convertirá al Sol en una estrella gigante roja, al menos 200 veces más ancha que lo que es ahora. Mercurio, Venus, la Tierra y posiblemente incluso Marte podrían acabar siendo engullidos durante la expansión.

Meteor Smoke (signup)

El destino de la Tierra, sin embargo, no es definitivo. Algunos investigadores plantean que la órbita de la Tierra podría moverse hacia afuera, en una trayectoria espiral, manteniendo de este modo al planeta a una distancia segura de aquel infierno creciente. Esto podría ocurrir si los vientos solares se llevan una fracción significativa de la masa del Sol en los años precedentes a la fase de gigante roja.

Por otro lado, el Sol podría expandirse tan rápidamente que nuestro planeta podría no tener la oportunidad de escapar. La Tierra quedaría atrapada en la atmósfera solar en rápida expansión y caería en el olvido también describiendo una trayectoria espiral.

Las observaciones de la estrella gigante BD+48 740 añaden verosimilitud a la segunda posibilidad.

Fried Planets (spectrum, 200px)

Un análisis espectroscópico de la luz que proviene de BD+48 740 revela vapores de litio en la atmósfera de la estrella. [Más información (en idioma inglés)]

"Nuestro detallado estudio espectroscópico de BD+48 740 revela que la gigante roja contiene una cantidad anormalmente alta de litio", dice Monika Adamow, quien dirigió la investigación desde la Universidad Nicolás Copérnico, en Torun, Polonia.

Debido a que el litio es fácilmente destruido en las estrellas, encontrar una gran cantidad de este elemento en una gigante roja tan vieja es algo inesperado. La explicación más lógica es que fue un planeta. Wolszczan relata: "Es probable que la producción de litio en BD+48 740 haya sido disparada por una masa del tamaño de un planeta que cayó en forma de espiral hacia la estrella y se calentó mientras la estrella lo digería".

El equipo encontró también otra evidencia. BD+48 740 tiene un planeta gaseoso gigante que es 1,6 veces más grande que Júpiter, que no ha sido devorado aún. El planeta gigante tiene una órbita muy elíptica. De hecho, es la órbita más elíptica que se haya encontrado para un planeta en órbita alrededor de una estrella. Es probable que su órbita, que prácticamente con seguridad comenzó siendo casi circular, haya sido alterada por algún evento catastrófico (como por ejemplo que la estrella se haya comido a un planeta durante el almuerzo).

Algún día, dice, nuestro propio sistema solar podría terminar de la misma manera. Dentro de cinco mil millones de años, el planeta frito podría ser la Tierra.

La investigación original que llevó a cabo Adamov y colaboradores está disponible en su artículo "BD+48 740 – Li overabundant giant star with a planet. A case of recent engulfment?" o "BD+48 740 – Una estrella gigante roja, sobreabundante en litio, con un planeta. ¿Un caso de absorción reciente?", en idioma español).

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Cena en el centro de la galaxia

28 11 2012

26 de noviembre de 2012: En las profundidades de la galaxia espiral llamada Vía Láctea, un torbellino de materia caliente se arremolina alrededor de un agujero negro que es más de un millón de veces más masivo que el Sol. Muchas galaxias, o quizás todas, contienen este "monstruo en su interior". Estos agujeros negros supermasivos se sustentan tragando estrellas, planetas, asteroides, cometas y nubes de gas que deambulan cerca del abarrotado núcleo galáctico.

La nave espacial NuSTAR (acrónimo de Nuclear Spectroscopic Telescope Array, en idioma inglés o Telescopio Espectroscópico Nuclear, en idioma español), de la NASA, recientemente captó al agujero negro central de la Vía Láctea cuando "tomaba un refrigerio".

Black Hole Snacks (splash)

Un nuevo video ScienceCast explora el agujero negro central de la Vía Láctea. Reproducir video

"Tuvimos suerte y captamos un estallido que se produjo en el agujero negro durante nuestra primera campaña de observación", dice Fiona Harrison, quien es la principal investigadora de la misión, en el Instituto de Tecnología de California (California Institute of Technology, en idioma inglés).

NuSTAR es un observatorio en órbita diseñado para tomar fotografías de fenómenos violentos y de alta energía en el universo. Fue lanzado el 13 de junio de 2012 y es el único telescopio que puede desarrollar imágenes enfocadas de los rayos X de más alta energía producidos por las estrellas moribundas y por los voraces agujeros negros.

Meteor Smoke (signup)

"Es como ponerse un nuevo par de anteojos y ver nítidamente por primera vez aspectos del mundo que nos rodea", afirma Harrison.  La primera imagen que transmitió NuSTAR de Cygnus X-1, un agujero negro ubicado en nuestra galaxia que está expulsando gas, como si fuera un sifón, desde una estrella gigante, muestra lo que ella dice:haga clic aquí.

La nítida visión de NuSTAR le permitió ubicar un estallido de rayos X duros que provenían del centro de la galaxia durante una campaña de observación, en julio. Asimismo, las observaciones de rayos X de energía más baja, llevadas a cabo por el Observatorio Chandra de Rayos X (Chandra X-ray Observatory, en idioma inglés), de la NASA, y los datos proporcionados por el telescopio Keck, en Hawái, obtenidos por medio del espectro infrarrojo, confirmaron el estallido. El agujero negro de la Vía Láctea acababa de tragarse… algo.

Los refrigerios del agujero negro son un proceso violento en el cual la "comida" es despedazada por poderosas mareas y calentada a millones de grados a medida que desciende por la garganta de la singularidad gravitacional. En este caso, NuSTAR recogió rayos X emitidos por materia que se calentaba hasta alrededor de 100 millones de grados Celsius.

Black Hole Snacks (nustar, 200px)

Concepto artístico de NuSTAR en la órbita de la Tierra. Más información

La observación anima las esperanzas de que los astrónomos sean capaces de resolver un misterio que hace mucho tiempo no pueden resolver: ¿Por qué el agujero supermasivo de la Vía Láctea es un comilón tan delicado?

Si se lo compara con los agujeros negros gigantes ubicados en los centros de otras galaxias, el de la Vía Láctea es relativamente calmo. Los agujeros negros más activos tienden a devorar materia en cantidades descomunales. Por otro lado, se cree que el nuestro apenas prueba bocados o que ni siquiera come.

Los asteroides podrían ser una fuente primaria de alimento. Un modelo propone que billones de asteroides rodean el corazón de la Vía Láctea. Utilizando el Observatorio Chandra de Rayos X algunos astrónomos han detectado llamaradas que coinciden con asteroides de 10 kilómetros de ancho o con asteroides más grandes que caen en el agujero negro. Estas rocas espaciales tendrían el mismo tamaño que el asteroide que eliminó a los dinosaurios en la Tierra hace 65 millones de años. Rocas espaciales más pequeñas también podrían estar cayendo pero sus llamaradas serían demasiado débiles como para que Chandra las detecte.

NuSTAR agrega algo nuevo al problema. Con su capacidad sin precedentes para detectar y producir imágenes de llamaradas de rayos X con gran foco, el telescopio casi con seguridad ayudará a los astrónomos a comprender lo que está sucediendo en las profundidades del corazón de nuestra galaxia. El menú del monstruo pronto podría conocerse.

Para obtener más información sobre NuSTAR y sus observaciones de los agujeros negros con un gran foco, visite la página de la misión en: nustar.caltech.edu.

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Una pizca de Hawái en las arenas de Marte

28 11 2012

14 de noviembre de 2012: Nuevos resultados proporcionados por Curiosity (Curiosidad, en idioma español), el vehículo explorador todo terreno, de la NASA, muestran que la mineralogía del suelo marciano es similar a los erosionados suelos basálticos de origen volcánico de Hawái.

Los minerales fueron identificados en la primera muestra de suelo marciano que recientemente "ingirió" el vehículo explorador todo terreno. Para analizar la muestra, Curiosity utilizó su instrumento de Química y Mineralogía (CheMin).

"Nuestro equipo está eufórico con estos primeros resultados que arrojó nuestro instrumento", dijo David Blake, del Centro de Investigaciones Ames, de la NASA, ubicado en Moffett Field, California. Blake es el investigador principal para el instrumento CheMin. "Ellos nos permiten anticiparnos más a los futuros análisis que se llevarán a cabo para Curiosity, utilizando el CheMin, en los meses y millas venideros".

Mars Minerals (xray, strip)

Primera vista del suelo marciano, la cual se logró gracias a la cristalografía de rayos X. Obtenidos mediante el experimento de Química y Mineralogía (CheMin), de Curiosity, el vehículo explorador todo terreno, de la NASA, estos datos revelan feldespato cristalino, piroxeno y olivino mezclados con algo de material amorfo (no cristalino). La muestra de suelo es similar a los suelos volcánicos de Hawái. [Más información (en idioma inglés)]

CheMin usa la difracción de rayos X, que es la práctica usual que realizan los geólogos en la Tierra, utilizando instrumentos de laboratorio mucho más grandes. Este método proporciona identificaciones de minerales más exactas que cualquier otro método que se haya empleado anteriormente en Marte. La difracción de rayos X lee la estructura interna de los minerales registrando cómo interaccionan sus cristales, de manera particular, con los rayos X.

Meteor Smoke (signup)

Las innovaciones del centro Ames dieron como resultado un instrumento de difracción de rayos X lo suficientemente compacto como para poder colocarlo dentro del vehículo explorador todo terreno. Sin embargo, la exploración de Marte no fue el único beneficio. Las innovaciones también produjeron aplicaciones a ser utilizadas en la Tierra, como por ejemplo: equipos de difracción de rayos X compactos y portátiles para la exploración de petróleo y de gas, el análisis de objetos arqueológicos y la detección de productos farmacéuticos falsos, entre otros usos.

La identificación de minerales en las rocas y el suelo es crucial para la misión de Curiosity ya que, de este modo, se podrá evaluar las condiciones ambientales del pasado en el cráter Gale. Cada material guarda el registro de las condiciones bajo las cuales se formó.

Mars Minerals (rocknest, 200px)

Curiosity tomó muestras del suelo desde este depósito, donde sopla mucho viento, denominado "Rocknest." [Más información]

La muestra específica para el primer análisis que llevó a cabo el instrumento CheMin fue suelo que Curiosity recogió con una pala en un área de polvo y arena que el equipo denominó Rocknest. La muestra fue procesada a través de un tamiz con el fin de excluir las partículas más grandes que 150 micrómetros (0,006 pulgada), apenas el ancho de un cabello humano. La muestra tiene al menos dos componentes: polvo distribuido globalmente en las tormentas de polvo y arena fina originada más localmente. A diferencia de los conglomerados de rocas, que Curiosity investigó hace algunas semanas, y que tienen varios miles de millones de años de antigüedad e indican que alguna vez fluyó agua allí, el material del suelo que el instrumento CheMin analizó es más representativo de procesos modernos en Marte.

"Gran parte de Marte está cubierta de polvo y no comprendimos completamente su mineralogía", dijo David Bish, quien también es investigador para el instrumento CheMin, en la Universidad de Indiana, en Bloomington. "Ahora sabemos que es mineralógicamente similar al material basáltico, con cantidades significativas de feldespato, piroxeno y oliveno. Esto fue algo inesperado. Prácticamente la mitad del suelo es material no cristalino, como el vidrio volcánico o los productos que se obtienen a partir de la meteorización del vidrio.

Bish dijo: "Hasta el momento, los materiales que analizó Curiosity son compatibles con nuestras ideas iniciales de los depósitos en el cráter Gale, que dan cuenta de una transición del medio ambiente a través del tiempo (pasó de ser húmedo a seco). Las rocas antiguas, como los conglomerados, sugieren flujos de agua mientras que los minerales en el suelo más nuevo son compatibles con una interacción limitada con el agua".

Durante la misión principal de dos años que lleva a cabo el Proyecto del Laboratorio Científico de Marte, los investigadores usarán los 10 instrumentos de Curiosity con el fin de investigar si las áreas del cráter Gale algunas vez ofrecieron condiciones ambientales favorables para la vida microbiana.

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Más información (en inglés y en español)

El Laboratorio de Propulsión a Chorro (o JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, el cual es una división del Caltech, en Pasadena, dirige el proyecto para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA, en Washington. Asimismo, construyó el vehículo explorador todo terreno Curiosity y el instrumento CheMin.

Para obtener más información sobre Curiosity y su misión, visite: http://www.nasa.gov/msl yhttp://mars.jpl.nasa.gov/msl.

Para obtener más información sobre una aplicación comercial de la tecnología CheMin, visite:http://blogs.getty.edu/iris/mars-rover-technology-helps-unlock-art-mysteries/.

Siga la misión a través de Facebook y Twitter en: http://www.facebook.com/marscuriosity yhttp://www.twitter.com/marscuriosity.

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