El universo es más antiguo que lo que se creía

26 03 2013

25 de marzo 2013: La sonda espacial europea Planck ha obtenido el más preciso y detallado mapa que jamás se ha hecho de la luz más antigua del universo. Los resultados de este mapa sugieren que el universo se está expandiendo más lentamente que lo que los científicos pensaban, y que tiene 13.800 millones de años; 100 millones de años más que lo que previamente se estimaba. Los datos también muestran que en el universo hay menos energía oscura y más materia que lo que se sabía con anterioridad.

"Los astrónomos de todo el mundo han estado en la punta de sus asientos esperando este mapa", dice Joan Centrella, quien es una científica del programa Planck, en el edificio central de la NASA, ubicado en Washington. "Estas mediciones son profundamente importantes para muchas áreas de la ciencia, así como las futuras misiones espaciales. Estamos muy contentos de haber trabajado con la Agencia Espacial Europea (European Space Agency o ESA, por su acrónimo en idioma inglés) en este esfuerzo histórico".

La más reciente estimación de la velocidad de expansión del universo, conocida como la constante de Hubble, es 67,15 más o menos 1,2 kilómetros/ segundo/megaparsec. Un megaparsec representa alrededor de 3 millones de años luz. Esto es menor que los cálculos anteriores hechos en base a datos proporcionados por los telescopios espaciales, tales como el Spitzer y el Hubble, de la NASA, usando una técnica diferente. El nuevo cálculo del contenido de materia oscura en el universo es 26,8 por ciento, lo que significa una cifra superior al 24 por ciento registrado anteriormente, mientras que la energía oscura cayó al 68,3 por ciento, una cifra menor que el 71,4 por ciento que se había registrado. La materia normal alcanza ahora el 4,9 por ciento, lo que es algo más que el 4,6 por ciento que consta en los registros.

Planck (splash)

Este mapa muestra la luz más antigua de nuestro universo, tal cual fue detectada por la misión Planck con la más alta precisión que se cuenta hasta el momento. Crédito de la imagen: ESA y Planck. Haga clic aquí para ver un video en idioma inglés relacionado con esta historia.

Planck es una misión de la Agencia Espacial Europea. La NASA contribuyó con tecnología para los dos instrumentos científicos de Planck, y científicos estadounidenses, europeos y canadienses trabajaron juntos con el fin de analizar los datos proporcionados por Planck.

El mapa, basado en los primeros 15,5 meses de observaciones de todo el cielo, revela las pequeñísimas fluctuaciones de temperatura en el fondo cósmico de microondas, una antiquísima luz que ha viajado durante miles de millones de años desde el inicio del universo para llegar hasta nosotros. Los patrones de luz representan las semillas de galaxias y los cúmulos de galaxias que vemos a nuestro alrededor en la actualidad.

Tornado Surprise (signup)

"Mientras esa antigua luz viaja hacia nosotros, la materia actúa como un obstáculo que se interpone en su camino y cambia levemente los patrones", señala Charles Lawrence, quien es el científico estadounidense del proyecto Planck, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California. "El mapa de Planck revela no solo el universo más joven, sino también la materia, incluyendo la materia oscura, de todos lados del universo".

Planck fue lanzado en el año 2009 y ha estado "escaneando" (explorando) los cielos desde entonces, confeccionando el mapa del fondo cósmico de microondas, el brillo posterior al Big Bang que creó nuestro universo, según esa teoría. Esta radiación residual proporciona a los científicos una imagen instantánea de nuestro universo 370.000 años después del Big Bang.

El fondo cósmico de microondas es notablemente uniforme en todo el cielo, excepto por pequeñísimas variaciones que revelan las huellas de ondas sonoras que dispararon las fluctuaciones cuánticas en el universo justo después de su nacimiento. Estas huellas, que se ven como manchas en el mapa de Planck, son las semillas de las cuales creció la materia, formando así estrellas y galaxias. Anteriormente, se aprendió mucho utilizando las sondas colocadas en globos y también a través de las misiones espaciales, las cuales permitieron estudiar estos patrones, entre los que se incluye a la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe o WMAP, por su sigla en idioma inglés) y el Explorador del Fondo Cósmico (Cosmic Background Explorer o COBE, por su acrónimo en idioma inglés), el cual mereció el premio Nobel de Física en el año 2006. Planck es el sucesor de estos satélites. Cubre un rango más ancho de frecuencias de luz con una sensibilidad y una resolución mejoradas.

Planck (improvement)

Este gráfico ilustra la evolución de los satélites diseñados para medir la antigua luz residual del Big Bang que originó nuestro universo hace 13.800 millones de años. Planck ha creado el mapa de todo el cielo con más detalle que jamás se ha hecho de la radiación del fondo cósmico de microondas, revelando de este modo patrones de luz tan pequeños como un doceavo de grado en el cielo.

La edad, el contenido y otros rasgos fundamentales de nuestro universo están descriptos en el llamado "Modelo estándar" de la cosmología, el cual han desarrollado los astrónomos con el paso de los años. Estos nuevos datos han permitido a los investigadores poner a prueba y mejorar el Modelo estándar con la mayor precisión posible en la actualidad. Al mismo tiempo, se han observado algunas características curiosas, que no encajan del todo en una imagen sencilla. Por ejemplo, el modelo da por sentado que el cielo es el mismo en todos lados, pero los patrones de luz son asimétricos en las dos mitades del cielo y hay una mancha que se extiende sobre un trozo del cielo que es mayor que lo que se esperaba.

"Por un lado, tenemos un modelo simple que se ajusta a nuestras observaciones extraordinariamente bien pero, por el otro, estamos viendo algunas características extrañas que nos obligan a volver a pensar algunas de las suposiciones básicas", dice Jan Tauber, quien es el científico del proyecto Planck, en la Agencia Espacial Europea con base en los Países Bajos. "Este es el comienzo de un nuevo viaje, y esperamos que nuestro análisis permanente de los datos proporcionados por la sonda Planck nos ayude a arrojar luz sobre este enigma".

Los resultados completos que brindó Planck, el cual continúa explorando los cielos, serán dados a conocer en el año 2014.

Créditos y Contactos

Funcionaria Responsable de NASA: Ruth Netting
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Traducción al Español: Juana Leticia Rivera
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Más información (en inglés y en español)

La oficina del proyecto Planck, de la NASA, se encuentra ubicada en el JPL.

Se cuenta con más información disponible en línea, en idioma inglés, en: http://www.nasa.gov/planck,http://planck.caltech.edu y http://www.esa.int/planck .

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Última actualización: 26 de marzo de 2013

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Se descubre la fuente de energía del viento solar

22 03 2013

21 de marzo 2013: Usando datos de una veterana nave espacial de la NASA, investigadores han encontrado indicios de una fuente de energía en el viento solar que ha captado la atención de quienes investigan en el campo de la fusión. La NASA podrá poner a prueba esta nueva teoría más adelante, en el transcurso de esta década, cuando envíe una nueva sonda hacia el Sol con el fin de realizar observaciones de cerca.

El descubrimiento fue realizado por un grupo de astrónomos que intentaba resolver un misterio que tiene décadas: ¿qué es lo que calienta y acelera el viento solar?

Solar Wind Energy (speed, 200px)

El viento solar se aleja del Sol con una rapidez que puede exceder los 500 km/s (1,8 millones de kilómetros por hora). [Más información]

El viento solar es un flujo caliente y de alta velocidad de gas magnetizado, que emana de la parte superior de la atmósfera del Sol. Está compuesto de iones de hidrógeno y helio, y una pizca de elementos más pesados. Los investigadores lo comparan con el vapor de una olla de agua hirviendo sobre una estufa; de hecho, el Sol se está evaporando, literalmente.

"Sin embargo", dice Adam Szabo, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), "el viento solar hace algo que el vapor en su cocina nunca hace. Conforme el vapor sale de una olla y se eleva, se desacelera y se enfría. Pero cuando el viento solar se aleja del Sol, se acelera, y triplica su velocidad tras su paso a través de la corona. Además, algo dentro del viento solar continúa calentándolo a medida que fluye hacia el frío del espacio".

Encontrar ese "algo" ha sido una meta de los investigadores durante décadas. En las décadas de 1970 y 1980, las observaciones de las dos naves espaciales Helios, de propiedad de Alemania y Estados Unidos, permitieron formular las primeras teorías, las cuales usualmente incluían alguna combinación de inestabilidades del plasma, ondas magnetohidrodinámicas y calentamiento turbulento. Reducir el número de posibilidades fue todo un reto. Al parecer, la respuesta yacía escondida en un conjunto de datos de una de las naves espaciales más viejas de la NASA que aún funciona, una sonda solar llamadaWind (Viento, en idioma español).

Lanzada en 1994, Wind es tan antigua que emplea cintas magnéticas similares a las anticuadas cintas de 8 pistas para registrar y reproducir sus datos. Equipada con un grueso blindaje y sistemas doblemente redundantes para evitar cualquier falla, la nave espacial fue hecha para durar; al menos un investigador de la NASA se ha referido a ella como la "Battlestar Galactica" de la flota de heliofísica, haciendo referencia a la historia de ciencia ficción que lleva ese nombre. Wind ha sobrevivido a casi dos ciclos solares completos y a una cantidad enorme de erupciones solares.

"Después de todos estos años, Wind aún nos envía excelentes datos", dice Szabo, quien es el científico de proyecto de la misión, "y todavía conserva unos 60 años de combustible en sus tanques".

Solar Wind Energy (splash)

Una representación artística de la nave espacial Wind tomando mediciones del viento solar. El recuadro muestra el hallazgo científico de Justin Kasper. [Imagen ampliada]

Emplear a Wind para descifrar el misterio fue, según Justin Kasper, del Centro Harvard–Smithsoniano de Astrofísica, "una decisión obvia". Él y su equipo procesaron el registro completo del viento solar que recolectó la nave durante 19 años, el cual incluye mediciones de la temperatura, el campo magnético y la energía, y …

"Creo que la encontramos", dice. "La fuente de calentamiento del viento solar son las ondas ciclotrón iónicas".

Las ondas ciclotrón iónicas están compuestas de protones que describen trayectorias circulares alrededor del campo magnético del Sol con el vaivén típico de una onda. De acuerdo con la teoría desarrollada por Phil Isenberg (de la Universidad de New Hampshire), expandida por Vitaly Galinsky y Valentin Shevchenko (de la UC San Diego), las ondas ciclotrón iónicas emanan del Sol. Al atravesar el viento solar, calientan el gas a millones de grados y aceleran el flujo a millones de kilómetros por hora. Los hallazgos de Kasper confirman que en efecto hay ondas ciclotrón iónicas en acción, al menos en la vecindad de la Tierra donde opera la sonda Wind.

Meteor Smoke (signup)

Según Kasper, las ondas ciclotrón iónicas pueden hacer mucho más que solamente calentar y acelerar el viento solar. "También son responsables de algunas de las propiedades muy extrañas del viento".

El viento solar no es como el viento en la Tierra. Aquí en nuestro planeta, los vientos atmosféricos transportan el nitrógeno, el oxígeno y el vapor de agua todos juntos; todas las especies químicas se mueven a la misma velocidad y tienen la misma temperatura. El viento solar, por otro lado, es más extraño. Los elementos químicos que se encuentran presentes en el viento solar, como el hidrógeno, el helio y los iones pesados, se mueven con diferentes velocidades, tienen distintas temperaturas y, lo más extraño de todo, poseen temperaturas que cambian según la dirección.

"Nos hemos preguntando durante mucho tiempo por qué los elementos más pesados en el viento solar se mueven más rápidamente y tienen temperaturas más altas que los elementos livianos", dice Kasper. "Esto es completamente opuesto a la intuición".

La teoría ciclotrón iónica lo explica: los iones pesados resuenan fácilmente con las ondas ciclotrón iónicas. En comparación con sus contrapartes más livianas, obtienen más energía y se calientan al oscilar con las ondas.

Solar Wind Energy (spp, 200px)

Una representación artística de Solar Probe Plus conforme se acerca al Sol para poner a prueba la teoría ciclotrón iónica. [Más información]

El comportamiento de los iones pesados en el viento solar es lo que intrigada a los investigadores en el campo de la fusión nuclear. Kasper explica: "Si uno mira los reactores de fusión en la Tierra, uno de los grandes obstáculos para su funcionamiento es la contaminación. Los iones pesados que se desprenden de las paredes metálicas de la cámara de fusión se introducen en el plasma donde la fusión se lleva a cabo. Los iones pesados irradian calor. Esto puede enfriar el plasma al punto de detener la reacción de fusión".

Las ondas ciclotrón iónicas del tipo de las que Kasper ha encontrado en el viento solar podrían proporcionar una forma de revertir este proceso. En teoría, podrían usarse con el fin de calentar y/o eliminar los iones pesados, devolviendo así el equilibrio térmico al plasma que se está fusionando.

"He sido invitado a varias conferencias sobre fusión para hablar de nuestro trabajo sobre el viento solar", dice.

El siguiente paso, Kasper y Szabo concuerdan, es determinar si las ondas ciclotrón iónicas se comportan de la misma forma adentro de la atmósfera del Sol, donde el viento solar comienza su viaje. Para averiguarlo, la NASA planea enviar una nave espacial al interior mismo de la atmósfera del Sol.

Programada para ser lanzada en 2018, la Solar Probe Plus (Sonda Solar Plus, en idioma español) se adentrará tan profundamente en la atmósfera solar que el Sol parecerá 23 veces más grande de lo que parece cuando se lo observa desde los cielos de la Tierra. En su máximo acercamiento, a unos 7 millones de kilómetros de la superficie del Sol, la sonda Solar Probe Plus tendrá que soportar temperaturas que exceden los 1400 grados Celsius y sobrevivir a ráfagas de radiación de niveles que ninguna otra nave espacial ha experimentado. El objetivo de la misión es tomar mediciones del plasma y del campo magnético del Sol justamente en la fuente del viento solar.

"Con la sonda Solar Probe Plus podremos llevar a cabo experimentos específicos para poner a prueba la teoría ciclotrón iónica empleando sensores mucho más avanzados que los que lleva la nave espacial Wind a bordo", dice Kasper. "Esto debería darnos un entendimiento mucho más profundo de la fuente de energía del viento solar".

La investigación descripta en esta nota fue publicada en Physical Review Letters , el 28 de febrero de 2013: "Sensitive Test for Ion–Cyclotron Resonant Heating in the Solar Wind" ("Prueba de Alta Sensibilidad del Calentamiento Resonante Ciclotrón Iónico en el Viento Solar", en idioma español), por Justin Kasper y colaboradores.

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Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
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Última actualización: 21 de marzo de 2013

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Actualización sobre el ciclo solar: ¿Picos gemelos?

22 03 2013

21 de marzo 2013: Algo inesperado está ocurriendo en el Sol. El año 2013 se supone que será el año del máximo solar; es decir, el pico del ciclo solar de 11 años. Sin embargo, 2013 ha llegado y la actividad solar es relativamente baja. La cantidad de manchas solares está muy por debajo de los valores registrados en 2011, y las poderosas erupciones solares han sido poco frecuentes durante muchos meses.

Esta tranquilidad ha llevado a algunos observadores a preguntarse si las predicciones han errado el blanco. El físico solar Dean Pesnell, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), tiene una explicación diferente:

"Este es el máximo solar", sugiere. "Pero es diferente de lo que esperábamos, ya que posee doble pico".

 

Un nuevo vídeo ScienceCast explora el comportamiento desconcertante del Ciclo Solar 24 en curso. La gráfica muestra el promedio de manchas solares mensuales. Reproducir el video

La sabiduría popular sostiene que los cambios en la actividad solar van de un lado a otro como si fueran un péndulo. En un extremo del ciclo hay un tiempo tranquilo con pocas manchas solares y llamaradas. En el otro extremo, el máximo solar presenta un alto número de manchas solares y también de tormentas solares. Es un ritmo regular que se repite cada 11 años.

La realidad, sin embargo, es más complicada. Los astrónomos han contado las manchas solares desde hace siglos, y han visto que el ciclo solar no es perfectamente regular. Por un lado, el conteo de las oscilaciones entre el máximo y el mínimo puede tardar de 10 a 13 años en completarse; además, la amplitud del ciclo solar varía. Algunos máximos son muy débiles; otros, muy fuertes.

Auroras Underfoot (signup)

Pero Pesnell señala otra complicación: "Los dos últimos máximos solares, que tuvieron lugar alrededor de 1989 y 2001, produjeron no uno sino dos picos". La actividad solar subía, luego bajaba un poco para subir de nuevo, realizando de este modo un mini-ciclo de alrededor de dos años.

Lo mismo podría estar ocurriendo ahora. El conteo de las manchas solares ascendió en 2011, cayó en 2012, y Pesnell espera que rebote de nuevo en 2013: "Me siento confiado al decir que otro pico ocurrirá en 2013 y posiblemente continuará hasta el año 2014", predice.

Otra curiosidad del ciclo solar es que los hemisferios del Sol no siempre alcanzan el pico al mismo tiempo. En el ciclo actual, el sur ha quedado rezagado respecto del norte. El segundo pico, si se produce, probablemente ocurrirá con el hemisferio sur tratando de emparejarse, con un aumento de la actividad al sur del ecuador del Sol.

Twin Peaks (shortfall, med)

Las recientes cantidades de manchas solares están por debajo de las predicciones. Crédito: Dr. Tony Phillips & NOAA / SWPC [Ver gráfica en resolución completa]

Pesnell es un destacado miembro del Panel de Predicción del Ciclo Solar (Solar Prediction Cycle Panel, en idioma inglés) de la NOAA/NASA, un grupo prestigioso de físicos solares que se reunieron en 2006 y 2008 con el fin de pronosticar el próximo máximo solar. En ese momento, el Sol estaba experimentando su más profundo mínimo en casi un centenar de años. La cantidad de manchas solares se situaba cerca de cero y la actividad de erupciones de rayos X se mantuvo plana durante períodos de meses. Reconociendo que los mínimos profundos suelen ir seguidos de máximos débiles, y reuniendo muchas otras evidencias que permiten realizar predicciones, el panel emitió esta declaración:

"El Panel de Predicción del Ciclo Solar 24 ha llegado a un consenso. El panel ha decidido que el próximo ciclo solar (Ciclo 24) estará por debajo de la media respecto de su intensidad, con un máximo número de manchas solares de 90. Teniendo en cuenta la fecha del mínimo solar y la intensidad máxima estimada, se espera que el máximo solar se produzca en mayo de 2013. Cabe destacar que esta no es una decisión unánime, pero una mayoría del panel está de acuerdo".

Dado el tranquilo estado de la actividad solar en febrero de 2013, un máximo en mayo parece ahora poco probable.

"Podríamos estar viendo lo que sucede cuando usted predice un solo máximo y el Sol responde con un doble pico", comenta Pesnell.

Por cierto, Pesnell observa una similitud entre el Ciclo Solar 24, que está en marcha ahora, y el Ciclo Solar 14, que tuvo un doble punto máximo durante la primera década del siglo XX. Si los dos ciclos son en realidad gemelos, " significaría un pico a finales de 2013 y otro en 2015".

Nadie sabe a ciencia cierta lo que el Sol va a hacer en el futuro. Sin embargo, parece probable que el final del año 2013 podría ser mucho más animado que el principio.

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Vehículo explorador: Alguna vez hubo condiciones adecuadas para la vida en Marte

18 03 2013

12 de marzo de 2013: El análisis de una muestra de roca recientemente recolectada por el vehículo explorador Curiosity (Curiosidad, en idioma español), de la NASA, muestra que el antiguo Marte pudo haber albergado vida microbiana.

"Una pregunta fundamental para esta misión es si Marte pudo haber tenido un ambiente habitable", dice Michael Meyer, quien es uno de los científicos más importantes del Programa de Exploración de Marte, de la NASA, el cual funciona en las oficinas centrales de la agencia, en Washington. "Por lo que sabemos ahora, la respuesta es sí".

El mes último, Curiosity taladró una roca sedimentaria ubicada cerca de un antiguo lecho de un riachuelo en el cráter Gale. En el polvo que emanó de esta muestra taladrada, los científicos identificaron azufre, nitrógeno, hidrógeno, oxígeno, fósforo y carbono (los cuales son algunos de los componentes químicos clave para que exista la vida).

Gray Mars (splash)

Estos sedimentos de grano fino, probablemente depositados debajo del agua, sugieren que Marte pudo haber alojado vida microbiana en el pasado. Los datos recolectados por el vehículo explorador Curiosity indican que hubo un ambiente habitable, caracterizado por un pH neutro, gradientes químicos que habrían creado la energía para los microbios y una significativa baja salinidad, la cual habría ayudado al metabolismo si los microorganismos hubieran estado presentes. [Más información en idioma inglés]

"Los minerales de arcilla constituyen al menos el 20 por ciento de la composición de esta muestra", dice David Blake, el investigador principal de los instrumentos CheMin (Chemistry and Mineralogy, en idioma inglés o Química y Mineralogía, en idioma español), en el Centro de Investigaciones Ames, de la NASA, ubicado en Moffett Field, California.

Estos minerales de la arcilla son un producto de la reacción de agua relativamente reciente y materiales ígneos, tales como la olivina, también presente en el sedimento. La reacción podría haber tenido lugar dentro del depósito sedimentario, durante el transporte del sedimento, o en la región de la fuente del sedimento. La presencia de sulfato de calcio junto con la arcilla sugiere que el suelo es neutro o levemente alcalino.

Los científicos estaban sorprendidos de encontrar una mezcla de químicos oxidados, poco oxidados e incluso no oxidados, que proporcionan un gradiente de energía del tipo del que muchos microbios en la Tierra explotan para vivir. Esta oxidación parcial fue el primer indicio cuando los cortes del taladro dejaron al descubierto el color gris en vez del rojo. (El color rojo, como el óxido, es un signo de oxidación.)

Gray Mars (map, 200px)

Este mapa con colores falsos muestra el área dentro del cráter Gale donde el vehículo explorador se posó sobre la superficie marciana el 5 de agosto de 2012, hora diurna del Pacífico, y el sitio donde Curiosity recolectó sus primeras muestras taladrando la roca "John Klein". [Más información en idioma inglés]

"El rango de los componentes químicos que hemos identificado en la muestra es impresionante, y sugiere pares como los sulfatos y sulfuros que indican una posible fuente de energía química para los microorganismos", señaló Paul Mahaffy, quien es el investigador principal para el conjunto de instrumentos SAM (Sample Analysis at Mars, en idioma inglés o Análisis de Muestras en Marte, en idioma español), en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), de la NASA, en Greenbelt, Maryland.

Las pistas vinculadas con este ambiente habitable provienen de datos recogidos por el Analizador de Muestras en Marte y por el Instrumento de Química y Mineralogía. Los datos indican que el área de la bahía de Yellowknife que el vehículo está explorando fue el final de un antiguo sistema de ríos o de un lecho de un lago intermitente, que podrían haber proporcionado la energía química y otras condiciones favorables para los microbios. La roca está hecha de una piedra de lodo de grano fino que contiene minerales de arcilla, minerales sulfatos y otros químicos. Este antiguo ambiente húmedo, a diferencia de otros en Marte, no fue altamente oxidante, ácido o extremadamente salado.

Una muestra adicional que se extrajo mediante el taladro será usada con el fin de ayudar a confirmar estos resultados para varios de los gases traza analizados con el instrumento SAM.

"Hemos caracterizado un muy antiguo, y a la vez extrañamente nuevo ‘Marte gris’, donde las condiciones alguna vez fueron favorables para la vida", dice John Grotzinger, un científico del proyecto del Laboratorio Científico de Marte, en el Instituto de Tecnología de California, ubicado en Pasadena, California. "Curiosity se encuentra en una misión de descubrimiento y exploración, y como equipo sentimos que hay muchos más descubrimientos excitantes delante de nosotros en los meses y años por venir".

Tornado Surprise (signup)

Los científicos planean trabajar con el vehículo explorador Curiosity en el área de la "bahía de Yellowknife" por muchas semanas antes de iniciar el largo camino hacia la boca central del cráter Gale, denominada Mount Sharp (Monte Agudo, en idioma español). Investigando el montón de capas que allí están expuestas, donde los minerales de arcilla y los minerales sulfatos han sido identificados desde órbita, se puede agregar información acerca de la duración y de la diversidad de las condiciones de habitabilidad.

Para obtener actualizaciones, manténgase comunicado con Ciencia@NASA.

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Un cometa al atardecer

18 03 2013

15 de marzo de 2013: Para un cometa, visitar el Sol es un tema de riesgo. El feroz calor solar evapora gases que han estado congelados durante mucho tiempo en el frágil núcleo, despedazando así a algunos cometas y destruyendo a otros por completo.

Es por eso que los astrónomos no estaban seguros de qué sucedería a principios de marzo cuando el cometa Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System, en idioma inglés o Telescopio de Sondeo Panorámico y Sistema de Respuesta Rápida, en idioma español), que visitaba por primera vez el sistema solar interior, se sumergiera en la órbita de Mercurio. El 10 de marzo, la nave espacial STEREO-B (Solar TErrestrial RElations Observatory, en idioma inglés u Observatorio de Relaciones Solares y Terrestres, en idioma español), de la NASA, observó el máximo acercamiento del cometa al Sol a solamente 45 millones de kilómetros (28 millones de millas) de distancia. A esa distancia, el Sol era tres veces más grande y se sentía más de diez veces más caliente que desde la Tierra.

El cometa sobrevivió.

Sunset Comet (splash)

Este nuevo video de ScienceCast registra la trayectoria del cometa Pan-STARRS y el desarrollo de su errática cola. [Reproducir el video]

Todavía intacto, el cometa Pan-STARRS emerge del brillo del Sol hacia el cielo del atardecer en el hemisferio norte. El calor del Sol ha hecho que el cometa brille más que una estrella de primera magnitud. El brillo del atardecer reduce mucho la visibilidad pero igual es un objetivo fácil de visualizar con binoculares y pequeños telescopios, entre 1 y 2 horas después del atardecer. Desde el 15 de marzo, la gente ha comenzado a informar que puede ver el cometa a simple vista.

Los astrónomos lo descubrieron en junio del año 2011 utilizando el telescopio Pan-STARRS ubicado en la cima del volcán Haleakala, en Hawái. El cometa hace su primera visita al sistema solar interior. Viene de la nube de Oort, una reserva de cometas en el espacio profundo que está mucho más allá de la órbita de Plutón. Como el cometa Pan-STARRS es un recién llegado, se desconoce su potencial brillo y capacidad para soportar el calor solar.

Ahora lo sabemos. "Es un cometa maravilloso; uno de los más brillantes en años", dice el astrónomo Matthew Knight, del Observatorio Lowell.

Tornado Surprise (signup)

El especialista en cometas Emmanuel Jehin, del Observatorio Europeo Austral (European Southern Observatory, en idioma inglés) ha estado monitorizando el cometa Pan-STARRS mediante un telescopio a control remoto en Chile. Tomando como base sus datos, Knight llega a la conclusión que el "cometa Pan-STARRS parece estar produciendo bastante polvo, en comparación con un cometa promedio. Esto es muy bueno respecto de la visibilidad porque el polvo extra refleja la luz solar y hace que Pan-STARRS parezca más brillante".

La cantidad de polvo y gas que sale desde el cometa implica que tiene un núcleo de aproximadamente 1 kilómetro de diámetro; en otras palabras, no es ni inusualmente grande ni inusualmente pequeño. Respecto de su tamaño, es un cometa bastante típico.

Sunset Comet (wild tail, 200px)

La nave espacial STEREO-B, de la NASA, fotografió "estrías errantes" en la cola del cometa Pan-STARRS cuando pasó por el Sol. [Reproducir el video]

La cola del cometa es absolutamente típica también. Las imágenes proporcionadas por la nave espacial STEREO-B, y procesadas por Karl Battams, del Laboratorio de Investigaciones Navales (Naval Research Lab, en idioma inglés), ubicado en Washington DC, revelan muchas estrías erráticas e irregulares en la nube de polvo que deja el cometa Pan-STARRS. "¡Uauuu!", exclama Battams. "La estructura fina te deja sin aliento. Creemos que se produce por una interacción bastante compleja entre el viento solar y el núcleo del cometa, que rota. Para asegurarlo, necesitaremos modelos creados por computadora".

Ahora, el cometa está alejándose de la Tierra. Lentamente perderá su brillo a medida que se adentre en el espacio profundo. Irónicamente, sin embargo, su visibilidad mejorará durante un tiempo cuando se encamine hacia cielos más oscuros, lejos del Sol. Durante las últimas semanas de marzo, podría transformarse en un objeto fácil de detectar a simple vista.

Párese afuera después del atardecer, mire hacia el Oeste y observe.

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Más información (en inglés)

Un cometa que se puede ver a simple vista en marzo de 2013 — Video de ScienceCast

Mensaje en Twitter del experto en cometas Karl Battam

Galería fotográfica del cometa Pan-STARRS — de spaceweather.com

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La ONU se prepara para las tormentas espaciales

10 03 2013

28 de febrero de 2013:  Retrocedamos a fines de la década de 1950. La Unión Soviética acababa de lanzar el primer satélite artificial, llamado Sputnik. Estados Unidos no estaba preparado y luchaba para ponerse a tono, lo que representó el puntapié inicial de la carrera espacial (al estilo de la Guerra Fría) que se prolongaría durante décadas. El espacio estaba disponible y parecía que cualquier cosa podía suceder.

UN Braces for Space Weather (copuos, med)

El Comité para el Uso Pacífico del Espacio Exterior de la ONU (UN Committee on the Peaceful Uses of Outer Space o UNCOPUOS, por su acrónimo en idioma inglés). Crédito: Servicio de Información de la ONU

En este vacío penetró la Organización de las Naciones Unidas (ONU, por su acrónimo en idioma español). En 1958, la Asamblea General "reconociendo el interés común de la humanidad por extender el uso pacífico del espacio exterior… y deseando evitar que se propaguen las actuales rivalidades entre las naciones en este nuevo campo…" estableció el Comité para el Uso Pacífico del Espacio Exterior (Committee on the Peaceful Uses of Outer Space o COPUOS, por su acrónimo en idioma inglés). El COPUOS se convirtió en un foro para el desarrollo de leyes y tratados que rigen las actividades relacionadas con el espacio. Además, preparó el camino para la cooperación internacional sobre problemas que ninguna nación podría manejar de manera aislada.

A medida que pasaron los años, la cantidad de miembros del COPUOS aumentó de 18 a 74 naciones, mientras que los temas como los residuos espaciales, los asteroides cercanos a la Tierra, el manejo de las catástrofes desde el espacio y la navegación global se agregaron a la agenda cotidiana del comité. En cada encuentro anual que se lleva a cabo en Viena, Austria, los miembros del COPUOS deliberan sobre estos temas, los cuales presentan ciertos desafíos y peligros clave para todo el planeta.

Este año, hay un nuevo tema en la agenda: las condiciones del tiempo en el espacio (el clima espacial).

"Este es un significativo desarrollo", dice Lika Guhathakurta, de las oficinas centrales de la NASA, en Washington. "Al agregar las condiciones del tiempo en el espacio a la agenda cotidiana del Subcomité de Ciencia y Técnica (Science and Technical Subcommittee, en idioma inglés), del COPUOS, la ONU está reconociendo la actividad solar como una preocupación equivalente a la vinculada con los residuos en órbita y con los asteroides que pasan cerca de nuestro planeta".

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El clima espacial es el equivalente en el espacio exterior al clima de la Tierra. En vez de tener viento, lluvia y nieve, sin embargo, el espacio tiene tormentas de radiación, viento solar, llamaradas y eyecciones de masa coronal. El origen de estas condiciones del tiempo en el espacio es el Sol y, a pesar de que las tormentas solares se producen a casi 150 millones de kilómetros (93 millones de millas) de distancia de la Tierra, se pueden hacer sentir en nuestro planeta.

"Las fuertes tormentas solares pueden hacer que nos quedemos sin energía y también pueden inhabilitar satélites y hacer confundir a los GPS (Global Positioning Systems, en idioma inglés, o Sistemas de Posicionamiento Global, en idioma español)", afirma Guhathakurta. "Se trata de un problema global que empeora debido a que cada vez más, en todo el mundo, dependemos de tecnologías electrónicas sensibles".

Esta semana, los miembros del Subcomité de Ciencia y Técnica recibieron información sobre algunos de los posibles problemas económicos vinculados con las condiciones del tiempo en el espacio. Por ejemplo, la extracción moderna de petróleo y de gas con frecuencia implica llevar a cabo una perforación direccional destinada a aprovechar reservas de petróleo y de gas en las profundidades de la Tierra. Esta técnica de perforación depende de la colocación precisa utilizando sistemas de navegación global. No obstante, los cabezales de los taladros podrían perforar los sitios incorrectos si el Sol interfiere con la recepción del GPS. Las partículas energéticas solares, en los polos magnéticos, pueden forzar el proceso de re-enrutamiento de los vuelos internacionales, produciendo como consecuencia demoras y aumento en el consumo de combustible. Las corrientes inducidas en el suelo, generadas por tormentas magnéticas, pueden dañar transformadores e incrementar la corrosión en tuberías vitales de energía.

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Daño permanente que la fuerte tormenta geomagnética del 13 de marzo de 1989 ocasionó al transformador GSU de la Planta Nuclear Salem de Nueva Jersey (Salem New Jersey Nuclear Plant). Crédito de las fotografías: PSE&G. Más información

"Las condiciones del tiempo en el espacio constituyen un significativo peligro natural que requiere que estemos preparados globalmente", señala el profesor Hans Haubold, de la Oficina de la ONU para Asuntos del Espacio Exterior (UN Office for Outer Space Affairs, en idioma inglés). "Este nuevo tema en la agenda vincula a la ciencia espacial con la tecnología espacial para el beneficio de toda la humanidad".

El ascenso de la posición del clima espacial en la agenda del COPUOS coincide con el 10mo. aniversario del Programa Internacional Viviendo con una Estrella, el 14 de febrero. Dicho programa está formado por un grupo de naciones que se reunieron en el año 2003 con el objetivo de sentar las bases para la cooperación mundial en el estudio de las condiciones del tiempo en el espacio. La ONU ayudará a llevar sus esfuerzos un paso más adelante.

Un problema clave que la ONU puede ayudar a resolver es la brecha (las muchas brechas, en realidad) en la cobertura de tormentas en nuestro planeta. Cuando una tormenta solar pasa por la Tierra, las ondas de ionización se propagan a través de la parte superior de la atmósfera de la Tierra, las corrientes eléctricas fluyen a través de la capa de la superficie del suelo y el campo magnético de todo el planeta comienza a sacudirse.

"Estos son fenómenos globales", señala Guhathakurta, "de modo que tenemos que poder monitorizarlos a todos alrededor del mundo".

UN Braces for Space Weather (bookcover, med)

Un estudio financiado por la NASA y llevado a cabo por la Academia Nacional de Ciencias expone las consecuencias económicas de las severas condiciones del tiempo en el espacio. Más información

Los países industrializados tienden a tener abundancia de estaciones de monitorización. Ellos pueden hacer un seguimiento del magnetismo local, así como de las corrientes en el suelo y de la ionización y pueden proporcionar datos a los investigadores. Los países en desarrollo son los que albergan las brechas, particularmente en las latitudes bajas, alrededor del ecuador magnético de la Tierra. Con la asistencia de la ONU, los investigadores probablemente puedan extender las redes de sensores hasta las regiones donde alguna vez esto fue políticamente inviable.

Las condiciones del tiempo en el espacio podrían desempeñar un papel importante en el clima de la Tierra también. Por ejemplo, el mínimo de Maunder, el cual es un período de 70 años prácticamente desprovisto de manchas solares, que tuvo lugar hacia fines del siglo XVII y comienzos del siglo XVIII, coincidió con inviernos prolongados, y muy fríos, en el hemisferio norte. Los investigadores están cada vez más convencidos de que las variaciones en la actividad solar poseen efectos regionales sobre el clima y las condiciones del tiempo, que no se relacionan con las fronteras nacionales y, en consecuencia, únicamente pueden ser estudiadas en minucioso detalle por grupos internacionales.

"El nuevo tema de carácter permanente en la agenda del Subcomité de Ciencia y Técnica constituye una importante oportunidad para aprovechar el esfuerzo de todos los miembros con el fin de asegurar acciones globales coordinadas", comenta Terry Onsager, de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (National Oceanic and Atmospheric Administration o NOAA, por su acrónimo en idioma inglés), de Estados Unidos.

Ahora que el clima espacial ha escalado su posición en la agenda del COPUOS y ha logrado ocupar un lugar permanente en ella, todo dependerá de las conversaciones periódicas que tengan lugar entre los diplomáticos de la ONU, los científicos y los planificadores de emergencias. Esto es importante porque, mientras que el espacio ya no está tan disponible, también es verdad que en el reino del clima espacial prácticamente cualquier cosa puede suceder.

Conozca más sobre el Comité para el Uso Pacífico del Espacio Exterior en:http://www.oosa.unvienna.org/oosa/COPUOS/copuos.html.

Ciencias noticias : NASA