Cacería de planetas extrasolares

El telescopio espacial Webb permitirá estudiar de cerca las

recién descubiertas "super Tierras"; planetas que son más

grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno.

Enero 14, 2010: El Telescopio Espacial James Webb, principal observatorio de la próxima década, será lanzado en 2014 con el objetivo de practicar la "caza mayor"; es decir, buscar las primeras estrellas y galaxias que se formaron en el universo. No obstante, la "caza menor" podrían resultar ser igualmente interesante. Los astrónomos han comenzando a darse cuenta de que el telescopio infrarrojo más grande del mundo será también un astuto cazador de planetas que circundan estrellas lejanas.

"El telescopio Webb fue concebido inicialmente para buscar las primeras galaxias y abordar los grandes interrogantes de carácter cosmológico asociados con ellas, pero ahora sabemos que también podrá hacer importantes contribuciones a la cacería de planetas", dice Mark Clampin, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Los exoplanetas son extremadamente emocionantes. El campo cambia, literalmente, día a día. No hace mucho, ofrecí una charla sobre el tema de los exoplanetas y, en el intervalo de tiempo entre escribir mis notas y dar la charla, ¡los astrónomos habían anunciado 30 planetas nuevos!"

Derecha: Concepto artístico de un exoplaneta. Crédito de la imagen: ESO. [Más información]

El telescopio Webb es el instrumento por excelencia para llevar a cabo estudios de seguimiento detallados y de alta precisión de estos nuevos planetas que otros telescopios han hecho salir de su escondite. Son planetas escurridizos; se esconden en el resplandor de sus propios "soles".

"Es como tratar de encontrar el destello de una luciérnaga en el haz de luz de un faro", dice Jonathan Gardner, quien es el investigador principal adjunto del Proyecto Webb, en el centro Goddard. "¡Pero hay maneras de hacerlo!"

Una de ellas es la llamada "ciencia de tránsito", la cual consiste en estudiar la luz que llega desde una estrella cuando un planeta se encuentra pasando justo frente a ella.

"El telescopio Webb medirá la totalidad de la luz emitida por la estrella, para luego medir la cantidad de luz emitida cuando el planeta cruza frente a ella", explica Gardner. "Este telescopio puede, incluso, detectar cambios en la luminosidad, los cuales se producen cuando el planeta pasa detrás de la estrella. Junto con mediciones Doppler adquiridas mediante estudios llevados a cabo en la Tierra, toda esta información nos ayuda a determinar la masa y el radio del planeta, para que luego los astrónomos puedan comenzar a pensar en la composición del mismo".

Abajo: El tamaño es una de las ventajas clave durante la cacería de planetas, y Webb es un telescopio verdaderamente enorme. A la izquierda, vemos el espejo del telescopio Webb comparado con el del Hubble y, a la derecha, se muestra un modelo en tamaño real del telescopio Webb colocado sobre terreno del Centro Goddard para Vuelos Espaciales, ubicado en Maryland. [Imagen ampliada]

"Durante el tránsito, también podemos hacer espectroscopía", continúa Gardner. "Tomamos una medida del espectro de luz de la estrella antes de que ocurra el tránsito, y lo hacemos de nuevo mientras la luz estelar se filtra a través de la atmósfera del planeta durante el tránsito".

La luz de la estrella va cambiando a medida que pasa a través de la atmósfera del planeta.

"Comparando los dos espectros de la estrella (durante y después del tránsito), podemos extraer el espectro del planeta, y de este modo podemos aprender sobre su atmósfera", dice Clampin. "Para poder utilizar los elementos del espectro con el fin de identificar características específicas, debemos recoger muchísima luz infrarroja (mil millones o más fotones). El telescopio Webb es perfecto para este tipo de estudio".

El área enorme que tiene el telescopio para recolectar la luz, de aproximadamente 25 m², logra acumular la cantidad necesaria de fotones. Y como el telescopio Webb será mantenido a temperaturas extremadamente frías, gracias a sus enormes parasoles y a su ubicación en el punto de Lagrange L2, no habrá peligro de que fuentes externas de calor contaminen las señales que reciba del cosmos.

Derecha: El método de tránsito utilizado por el telescopio Webb no sólo permitirá el hallazgo de planetas, sino también la construcción de mapas de manchas estelares. [Imagen ampliada]

"Estamos encantados con la ciencia que nos permite hacer el telescopio Hubble, pero necesitamos un trasfondo térmico bajo para poder observar los objetos infrarrojos tenues que queremos ver", dice Clampin. "Y, como el Hubble no es un telescopio muy frío, pasado cierto punto comienza a mirar su propia huella térmica".

"El Webb nos mostrará el aspecto que tiene el 'zoológico de exoplanetas'. Este telescopio será útil para observar y tomar el espectro de los planetas gigantes gaseosos, y además nos permitirá recoger datos espectrales de planetas más pequeños, del tamaño de Neptuno aproximadamente. Nuestro telescopio también nos dará la posibilidad de estudiar de cerca las recién descubiertas 'súper Tierras' (planetas que son más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno)".

Webb podrá hallar, incluso, planetas por su propia cuenta. "Utilizando una técnica llamada coronografía, el telescopio Webb buscará gigantes planetas gaseosos", dice Gardner. "La luz de una estrella es tan brillante que sobrepasa el brillo de cualquier planeta cercano por entre un millón y mil millones de veces a uno; no obstante, en el interior de tres de las cuatro cámaras del telescopio Webb hay un punto oscuro a través del cual la luz no puede pasar. Colocaremos la estrella detrás del punto oscuro de modo tal que podamos ver el planeta ubicado al lado de la estrella. Es como cuando un automóvil se desplaza en nuestra dirección, en plena noche, con sus luces altas encendidas, y utilizamos la mano para bloquear el rayo de luz y así poder ver la carretera".

"Nuestra meta final es buscar evidencia química de vida en algunos de estos planetas nuevos. Aunque todavía no estamos muy seguros de cuán bien podremos hacerlo".

"¿Podrá el telescopio Webb encontrar señales de vida en un planeta parecido a la Tierra?", pregunta Clampin. "La respuesta es, probablemente no. Un verdadero gemelo de la Tierra sería demasiado pequeño como para emitir suficiente luz infrarroja desde su atmófera de modo tal que el Webb pueda recogerla".

"Sin embargo, cada vez que los científicos realizan comentarios de este tipo, alguien termina probando que están equivocados. La ciencia de tránsito está cambiando tan rápidamente que es difícil señalar con exactitud qué maravillas se descubrirán mediante la cacería del telescopio Webb".

Cordón gigante en los confines del sistema solar: ¿Misterio resuelto?

Existen pruebas de que hay un fuerte campo magnético justo fuera
del borde del sistema solar. Esto podría explicar el reciente
descubrimiento que realizó la nave espacial IBEX, de la NASA,
de un "cordón gigante" en el espacio.

Enero 15, 2010: El año último, cuando la nave espacial IBEX (sigla en idioma inglés de: Interstellar Boundary Explorer o Explorador de la Frontera Interestelar) descubrió un cordón gigante en los confines del sistema solar, los investigadores quedaron desconcertados. Lo llamaron "un resultado impactante" y quedaron intrigados sobre su origen. Ahora, parece que el misterio podría haber sido resuelto.

"Pensamos que el cordón es una reflexión", dice Jacob Heerikhuisen, quien es un Investigador de Heliofísica Invitado en la NASA, de la Universidad de Alabama, en Huntsville. "Se trata del lugar donde las partículas del viento solar, que se dirigen hacia el espacio interestelar, son reflejadas nuevamente hacia el sistema solar debido a la acción de un campo magnético".

Heerikhuisen es el autor principal del artículo en el cual se informan los resultados, en la edición del 10 de enero de la revista Astrophysical Journal Letters.

Derecha: Concepto artístico del Explorador de la Frontera Interestelar (IBEX, en idioma inglés).

"Este es un descubrimiento importante", dice Arik Posner, científico del programa IBEX, en las oficinas centrales de la NASA. "El espacio interestelar justo después de los confines del sistema solar es un territorio en su mayoría inexplorado. Ahora sabemos que podría haber un campo magnético fuerte y bien organizado posado justo en el umbral del sistema solar".

Los datos proporcionados por la sonda IBEX encajan muy bien con los resultados recientes provistos por las naves Voyager. Las Voyager 1 y 2 se encuentran ubicadas cerca de la orilla del sistema solar y ellas también han detectado un fuerte magnetismo* en las cercanías. Sin embargo, las mediciones de Voyager son de regiones relativamente cercanas a la nave espacial. IBEX está completando "el gran cuadro". El cordón que ve es amplio y se extiende casi por todo el cielo, lo cual sugiere que el campo magnético que yace detrás de él es igualmente extenso.

Aunque los mapas del cordón (ver abajo) parecen mostrar un cuerpo luminoso, el cordón en sí no emite luz. En cambio, se hace notar a través de partículas llamadas "átomos neutrales energéticos" (energetic neutral atoms o ENAs, en idioma inglés), los cuales son en su mayoría átomos de hidrógeno comunes y corrientes. El cordón emite estas partículas, que son recogidas por la sonda IBEX en órbita alrededor de la Tierra.

Arriba: Comparación de las observaciones llevadas a cabo por la sonda IBEX (izquierda) con un modelo de reflexión que incluye un campo magnético tridimensional (derecha). Más imágenes: datos, modelo.

El proceso de reflexión propuesto por Heerikhuisen y colaboradores es algo complicado e involucra múltiples reacciones con "intercambio de cargas" entre los protones y los átomos de hidrógeno. Sin embargo, el resultado es simple. Las partículas del viento solar que escapan del sistema solar son interceptadas a aproximadamente ~100 unidades astronómicas (~15 mil millones de kilómetros) por un campo magnético interestelar. Las fuerzas magnéticas capturan las partículas que escapan y las lanzan de regreso hacia el sitio desde donde salieron.

"Si este mecanismo es correcto (y no todos están de acuerdo), entonces la forma del cordón nos está diciendo mucho sobre la orientación del campo magnético en nuestro rincón de la galaxia Vía Láctea", hace notar Heerikhuisen.

Y nuestro futuro podría depender de este campo.

El sistema solar está pasando a través de una región de la Vía Láctea que está repleta de rayos cósmicos y de nubes interestelares. El campo magnético de nuestro propio Sol, el cual es inflado por el viento solar formando de ese modo una burbuja llamada "heliósfera", nos protege considerablemente de esas cosas. Sin embargo, la burbuja es vulnerable a los campos externos. Un campo magnético fuerte, ubicado justo afuera del sistema solar, podría presionar la heliósfera e interactuar con ella de maneras desconocidas. ¿Esto reforzaría o debilitaría nuestro caparazón natural? Nadie lo sabe.

Derecha: Concepto artístico de las nubes interestelares en el vecindario galáctico del Sol. [Más información]

"IBEX seguirá observando de cerca el cordón en los próximos meses y años", dice Posner. "Podríamos ver cambios en la forma del cordón; y eso nos mostraría cómo estamos interactuando con la galaxia".

Parece ser que podemos aprender bastante mirando al espejo. Manténgase al tanto de las actualizaciones de Ciencia@NASA.

Una "Luna Azul" en la víspera de Año Nuevo

Este 31 de diciembre, no deje de observar la "Luna Azul" ya
que la próxima "Luna Azul" de víspera de Año Nuevo se
podrá apreciar recién en 2028.

Diciembre 29, 2009: Quienes planeen una fiesta, tomen nota. Por primera vez en casi veinte años, habrá una "Luna Azul" en la víspera de Año Nuevo.

"Recuerdo la última vez que ocurrió esto", dice el profesor Philip Hiscock, del Departamento de Folclore, en la Universidad Memorial de Newfoundland. "Diciembre de 1990 culminó con una 'Luna Azul' y en muchas fiestas de fin de año se habló del evento. Fue muy divertido".

Sin embargo, no espere que la Luna realmente se torne de color azul. "La 'Luna Azul' es producto del folclore", explica el profesor. "Es la segunda luna llena en un mes calendario".

Derecha: La luna llena del 2 de diciembre de 2009, en Turín, Italia. El fotógrafo Stefano De Rosa destaca que los colores en tonos de azul son emitidos por las luces navideñas que rodean a la iglesia que aparece en la imagen.

La mayoría de los meses tienen una sola luna llena. La cadencia de 29,5 días del ciclo lunar concuerda casi perfectamente con la extensión (de 28 a 31 días) de los meses calendario. Por cierto, la palabra "mes" proviene de "Luna". Ocasionalmente, sin embargo, la correspondencia uno a uno se rompe cuando hay dos lunas llenas en un solo mes. Diciembre de 2009 es ese mes. La primera luna llena apareció el 2 de diciembre; la segunda, una "Luna Azul", se podrá apreciar el 31 de diciembre.

Esta definición de "Luna Azul" es relativamente nueva.

Si en la época de Shakespeare usted hubiese dicho a una persona que algo ocurre "una vez cada Luna Azul", esto no tendría ningún significado astronómico. "Luna Azul" significaba simplemente algo raro o absurdo, como hacer una cita para el "doce de nunca". "Pero el significado es algo muy escurridizo", dice Hiscock. "La frase 'Luna Azul' ha estado de moda por más de 400 años y, durante ese tiempo, su significado ha cambiado".

La definición moderna surgió en la década de 1940. En esos días, el Almanaque del Granjero, en Maine, ofrecía una definición de "Luna Azul" tan complicada que incluso los astrónomos profesionales luchaban por entenderla. Involucraba factores tales como las fechas eclesiásticas de Pascua y Cuaresma y la aparición de las estaciones de acuerdo con el Sol medio dinámico. Con el propósito de explicar las lunas azules a las personas comunes, la revista Sky & Telescope publicó un artículo, en 1946, titulado "Una Vez Cada Luna Azul". El autor, James Hugh Pruett, citó el almanaque de Maine, de 1937, y opinó que "la segunda [luna llena] en un mes, como yo lo interpreto, se llama 'Luna Azul'".

Esto no fue correcto, pero al menos fue más fácil de entender. Y de ese modo nació la definición moderna de "Luna Azul".

"Luna Azul" también tiene otras connotaciones. En el ámbito de la música, con frecuencia es un símbolo de melancolía. Según expresa una canción de Elvis, significa "sin mi propio amor". Lo bueno, entona él dulcemente en otra canción, es que un simple beso puede hacer que la "Luna Azul" se convierta en oro.

La moderna "Luna Azul" astronómica ocurre en algún mes aproximadamente cada 2,5 años, en promedio. Una "Luna Azul" que tiene lugar precisamente el 31 de diciembre, sin embargo, es mucho más inusual. La última vez que ocurrió esto fue en 1990 y el próximo evento de este tipo no se producirá sino hasta el año 2028.

Así que ponga ese antiguo disco de Elvis y "disfrute de la luz de la Luna extra en la víspera de Año Nuevo", dice Hiscock. "Eso sólo sucede una vez cada 'Luna Azul'".

Se presenta, en Copenague, el novedoso portal "Climate One Stop"

El portal de internet "Climate One-Stop" facilitará como nunca
antes el acceso a la información a todos aquellos que realicen
trabajos sobre el cambio climático.

Dic. 11, 2009: Se avecina una tormenta —una tormenta de información sobre las investigaciones climáticas y ambientales. La gente intenta abrise paso a través de la turbulencia, tratando de que todo eso tenga sentido.

En el centro de la tormenta, hay un portal de internet único, llamado "Climate One-Stop" (http://climateonestop.net, enlace en idioma inglés).

"El portal es una 'zona de calma' donde los científicos, el personal encargado de la toma de decisiones, los trabajadores de instituciones sin fines de lucro y los funcionarios pueden todos encontrar las investigaciones más recientes", dice Dan Irwin, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Dimos a conocer el sitio en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, que se está llevando a cabo esta semana, en Copenague".

Arriba: Una captura del portal "Climate One-Stop" (enlace en idioma inglés). [Imagen ampliada]

Un grupo de organizaciones de Estados Unidos y de otros países, que incluye a la NASA, a la USAID¹, a la Fundación Nacional para las Ciencias (National Science Foundation, en idioma inglés), al Instituto para Aplicaciones de Tecnología Geoespacial (Institute for the Application of Geospatial Technology ó IAGT, en idioma inglés), a la Universidad de Alabama-Huntsville y al CATHALAC², en Panamá, desarrolló el portal de internet como una "única fuente" para dar detalles concretos, y con un énfasis particular en las aplicaciones de desarrollo internacional.

"Ahora mismo, hay tanta información sobre el clima dispersa en toda la red, que es un verdadero reto encontrar exactamente lo que se está buscando simplemente escribiéndolo en Google", dice Jessica Coughlin, del IAGT. "'Climate One-Stop' es el lugar ideal para buscar toda la información que se requiera".

Orlando Altamirano, de la USAID, en El Salvador, es la clase de funcionario al cual está destinado el portal. "Aquí en Centroamérica estamos en una posición muy vulnerable", dice. "Tenemos huracanes, terremotos, inundaciones, sequías, enfermedades tropicales y otros problemas de salud, además de la mala calidad del agua. Necesitamos desesperadamente una herramienta como 'Climate One-Stop'".

"La USAID ha desarrollado herramientas para ayudar a nuestros colaboradores en los países en desarrollo", añade John Furlow, de la USAID. "Cada vez que me reúno con colaboradores de otras organizaciones, me entero del gran trabajo que han estado realizando —nuevas herramientas, datos y estudios de caso que muestran lo que funciona y lo que no funciona. Es difícil para quienes trabajan en el área de desarrollo hallar todas estas cosas disponibles para poder utilizarlas como ayuda. Ahora ellos tendrán toda esta información al alcance de sus manos —en 'Climate One-Stop'".

En países en desarrollo de Centroamérica, de África y de otros lugares del mundo, el 60% de las personas o más vive de la agricultura y de otras actividades que pueden verse afectadas (e incluso pueden ser devastadas) por las condiciones del tiempo.

"Las economías de esos países dependen en gran medida no solamente de los cultivos, sino también del turismo y de los bosques", dice Furlow. "Las condiciones del tiempo afectan la vida de las personas mucho más de lo que lo hacen en Estados Unidos. Si, por ejemplo, la agricultura se ve afectada por la sequía y la mayoría de las personas son campesinos, el daño se extiende y toda la economía resulta afectada".

Quienes trabajan en el área de desarrollo necesitan saber cómo es que los cambios climáticos y ambientales podrían afectar a las comunidades para las que ellos trabajan. Necesitan saber también cómo aplicar ese conocimiento localmente de tal modo que puedan enseñar a la gente del lugar a adaptarse. Por ejemplo, ¿lo que ellos plantan es adecuado de acuerdo con el rango de temperaturas y precipitaciones que se espera en la región que habitan? ¿O deberían escoger otro tipo de cultivos?

'One-Stop' está construido sobre la base del programa SERVIR³, de la NASA, que cuenta con instalaciones en Centroamérica y en el Este de África. SERVIR utiliza imágenes de satélite y otros datos para confeccionar rápidamente mapas de los lugares donde una inundación, un incendio, un huracán o un terremoto ha causado destrucción y, de este modo, colaborar con el personal que toma decisiones para encontrar aquellos lugares donde se necesita ayuda de manera apremiante. El equipo de SERVIR también monitoriza y distribuye información con el fin de ayudar a los líderes gubernamentales a tomar decisiones bien informadas y a crear políticas para adaptarse al cambio climático y a las amenazas ambientales. Solamente en Centroamérica, desde su debut en marzo de 2005, SERVIR ha actuado en 11 amenazas ambientales y en 25 desastres naturales.

Derecha: Una captura del portal de SERVIR, http://servir.net (enlace en idioma inglés). [Imagen ampliada]

El portal "One-Stop" ayudará a los usuarios a encontrar las diferentes bases de datos de SERVIR, así como sus modelos. Por ejemplo, el portal incluye modelos a escala que muestran la temperatura promedio, el nivel de precipitaciones y la información sobre predicciones del clima para Centroamérica.

La base de datos de "One-Stop" guarda, en verdad, toda la información que después se puede buscar a través del portal. De este modo, proporciona enlaces directos a los más recientes datos sobre el clima y el medio ambiente, así como modelos, investigaciones, proyectos y talleres.

La gran inauguración del portal está programada para la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático que se lleva a cabo este mes de diciembre en Copenague. Gracias a que esta herramienta es muy fácil de usar y a que cuenta con estanterías virtuales repletas de información, así como con una sección que permite a los usuarios contribuir con contenidos, "Climate One-Stop" podría ayudar a convertir las tormentas en lluvias de ideas.

"Los beneficios potenciales de 'One-Stop' son enormes", dice Coughlin. "Podría tener efectos dramáticos sobre aquellos que estudian el cambio climático y toman decisiones al respecto".

"Es una manera grandiosa de que los países desarrollados y en desarrollo compartan su conocimiento e información sobre el cambio climático", añade Irwin. "Desde el espacio, los astronautas de la misión Apollo, de la NASA, vieron a la Tierra como un todo unificado, sin fronteras. En cierto modo, 'Climate One-Stop' ayudará a que eso se vuelva realidad. Todos podremos trabajar juntos como una comunidad global".

Un vehículo explorador atrapado en la arena hace un gran descubrimiento

Ha estado atascado en un banco de arena por más de seis meses.
Pero eso no le ha impedido revelar el secreto de un pasado en el
que Marte posiblemente tuvo géisers de vapor de agua que formaron
sulfatos... justo debajo de sus ruedas.

Diciembre 2, 2009: En la Ilíada, de Homero, se narra la historia de Troya, una ciudad sitiada por los griegos durante la guerra troyana. Hoy en día, un solitario robot se encuentra sitiado en las arenas de Troya mientras que un grupo de ingenieros y científicos planean cómo ayudarlo a escapar.

Bienvenidos a "Troya" —al estilo de Marte. El vehículo explorador robot, Spirit (Espíritu, en idioma español), de la NASA, se encuentra atascado en el Planeta Rojo en un lugar al que los miembros del equipo bautizaron en honor a la antigua ciudad.

¿Por qué es que los científicos no se lamentan de esta situación?

"Las ruedas del vehículo, al girar, han roto la corteza del suelo y hemos encontrado algo de supremo interés en el material que ha quedado al descubierto", dice Ray Arvidson, de la Universidad Washington, en Saint Louis.

El Spirit, al igual que su hermano gemelo, el Opportunity (Oportunidad, en idioma español), ha recorrido el planeta por casi seis años. Durante ese tiempo, el explorador ha estado varias veces muy cerca de quedar fuera de servicio, pero siempre ha salido airoso. De hecho, se ha desplazado en reversa desde que una de sus ruedas se descompuso, en 2006.

Derecha: El Spirit hace un reconocimiento de su propia situación. El material brillante, que se ve en la parte izquierda de la imagen, es material suelto, de poca densidad, que ha sido revuelto por la rueda frontal izquierda, cuando el Spirit, que se desplazaba en reversa, se hundió al romper una delgada corteza en el suelo. En la parte derecha de la imagen, se muestra la menos incrustada de las seis ruedas del vehículo explorador. [Imagen ampliada]

Desde el comienzo, el lema de la misión ha sido "sigamos el agua". Ambos vehículos de exploración han estado buscando en Marte minerales formados en presencia de H₂O. Marte parece estar seco hoy en día, pero los minerales pueden proporcionar pistas de que el agua alguna vez estuvo presente allí.

"Ha sido fácil para el Opportunity encontrar dichos materiales", explica Arvidson. "El Opportunity se posó en el lecho de un antiguo lago. El Spirit ha tenido que trabajar mucho más duro, pues amartizó en planicies basálticas formadas por flujos de lava que han sido carcomidos por repetidos impactos de meteoroides. Ha habido escasa evidencia de que allí algo haya estado muy húmedo alguna vez".

Pero cuando el Spirit llegó a un área de Marte llamada "Columbia Hills", cambió todo el carácter de la misión. "El Spirit encontró hidróxido de hierro, un mineral que se forma en presencia de agua. Esto nos alertó sobre el cambio. Comenzamos a encontrar más y más rocas formadas en presencia de agua".

Y entonces el Spirit quedó atrapado en una zona de tierra suelta, a la orilla de un pequeño cráter. Un profundo suspiro. Atrapado de nuevo.

Pero... ¡esperen!

"El Spirit tenía que quedarse atrapado para hacer su siguiente descubrimiento", dice Arvidson.

Conforme el explorador trataba de soltarse, sus ruedas comenzaban a revolver el material del suelo, dejando al descubierto los sulfatos que se encontraban debajo.

"Los sulfatos son minerales que se encuentran justo debajo de la superficie y que nos gritan que se formaron en respiraderos de vapor ya que el vapor suele contener azufre. El vapor está asociado a la actividad hidrotérmica —evidencia de vulcanismo explosivo rico en agua. Tales áreas podrían alguna vez haber albergado vida".

"Y lo que es más sorprendente, la frontera entre el suelo rico en sulfatos y el suelo que apenas cumple con la concentración genérica de sulfatos corre justo por debajo de la barriga del vehículo atrapado. El Spirit está alojado en la orilla del cráter —¡varado precisamente sobre la frontera!"

Arriba: Un mapa topográfico de los alrededores del Spirit, en Troya. El Spirit está montado sobre la orilla de un pequeño cráter. Los sulfatos se localizan en el cráter (desde la parte del medio del vehículo explorador, y se extienden hacia la izquierda). El mapa topográfico fue generado mediante imágenes estereográficas tomadas con la cámara de navegación del Spirit cuando se aproximaba al área, el 7 de abril de 2009.

"Asimismo, el robot descubrió que la porción superior del material con sulfatos tiene una corteza quebradiza. Los antiguos sulfatos probablemente formaron dicha corteza conforme eran procesados por variaciones en el clima asociadas con cambios en la órbita de Marte a lo largo de millones de años".

Y esto es lo que piensan los científicos: cuando un polo de Marte apunta hacia el Sol en el verano marciano, se vuelve más caliente en dicho polo, y el hielo de agua se desliza hacia el ecuador del planeta. ¡Incluso llega a nevar! El terreno más oscuro y caliente, ubicado debajo de la nieve, hace que la capa de nieve del fondo se derrita. El agua entonces se abre camino hacia los sulfatos, disolviendo los sulfatos de hierro que son solubles en agua y formando una corteza al combinarse con los sulfatos de calcio que aún están allí.

"Al estar varado en Troya, el Spirit ha podido enseñarnos acerca del ciclo moderno del agua en Marte". De hecho, la saga del Spirit en Troya ha dado a los científicos evidencia de un pasado acuoso en Marte en dos escalas de tiempo: una en épocas de los antiguos volcanes y otra en los ciclos que se desarrollan hasta la actualidad.

"Aquí hemos permanecido durante más de seis meses. Eso es un tiempo bastante largo para tomar mediciones. Hemos aprendido mucho. Troya es un buen lugar para estar sitiado, pero ya estamos listos para partir".

¿Spirit podrá ser liberado para que continúe su increíble viaje? No deje de leer Ciencia@NASA para saber si el plan de escape tiene éxito

SOFIA busca los secretos del nacimiento de los planetas

Imagine cortar puertas rectangulares en el costado de
un avión 747, instalar un telescopio de 17 toneladas y volar
a la estratosfera para resolver uno de los misterios más
grandes de la astronomía. Eso es lo que la NASA y
el Centro Aeroespacial Alemán planean hacer con
el observatorio aéreo de vanguardia llamado SOFIA.

Noviembre 19, 2009: No siempre se necesita un cohete para hacer ciencia de cohetes. Algunas veces, un simple avión alcanza —un simple avión Boeing 747 que transporte un telescopio de 17 toneladas y 2,7 metros (9 pies) de ancho, llamado SOFIA.

SOFIA, que es el nombre abreviado en idioma inglés de Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (Observatorio Estratosférico para Astronomía Infrarroja, en idioma español), observará el universo mientras se desliza a través de la estratosfera a 13.700 metros (45.000 pies) de altura. Cuando comience sus operaciones el año próximo, será el observatorio aéreo más grande y avanzado del mundo.

Derecha: El observatorio infrarrojo SOFIA 747SP, de la NASA, sobrevuela su hogar: las Instalaciones de Operaciones de Aeronaves Dryden (Dryden Aircraft Operations Facility, en idioma inglés), en Palmdale, California. Crédito de la imagen: NASA/Jim Ross.

"SOFIA está preparado para lograr resultados científicos espectaculares", dice la científica del proyecto Pamela Marcum. "Por ejemplo, este telescopio nos ayudará a averiguar cómo se forman los planetas y cómo llegó a existir nuestro propio sistema solar".

Y, como es un observatorio móvil, puede volar a cualquier lugar, a cualquier hora. SOFIA se puede ubicar en una determinada posición para capturar eventos astronómicos especialmente interesantes, tales como ocultaciones estelares (cuando objetos celestes cruzan frente a estrellas localizadas en el fondo), mientras que los telescopios en tierra, ubicados en posiciones geográficas "incorrectas" en la superficie de la Tierra, se pierden el espectáculo. SOFIA volará por arriba del velo de vapor de agua¹ que rodea a la Tierra con el fin de lograr una mirada amplia del cosmos.

Abajo: (Izquierda) El telescopio infrarrojo de 2,5 metros, de SOFIA, mira hacia afuera de su cavidad, en la parte trasera del fuselaje. (Derecha) Una toma de cerca del ensamblaje del telescopio construido en Alemania. Crédito de la imagen: NASA/Tom Tschida. Imágenes ampliadas: #1, #2.

Si bien nuestra galaxia está repleta de sistemas planetarios, los astrónomos no saben exactamente cómo se forman. Esto se debe a que los telescopios comunes no pueden ver a través de las gigantes y densas nubes de gas y polvo que dan origen a los planetas. Usando longitudes de onda infrarroja, SOFIA puede penetrar la bruma y observar el proceso de nacimiento —mostrando a los científicos cómo se juntan las moléculas para construir mundos.

"SOFIA será capaz de localizar la 'línea de hielo planetaria' donde el vapor de agua se convierte en hielo en el disco de polvo y gas que hay alrededor de las estrellas jóvenes", dice Marcum. "Eso es importante porque pensamos que allí es donde se forman los gigantes gaseosos. Los núcleos planetarios más masivos son más comunes [en las cercanías de la línea de hielo] porque las condiciones son las mejores para formar rocas y también hielo". (Partículas de hielo pegajosas ayudan a formar planetas de igual manera que ayudan a formar una bola de nieve para lanzar a un amigo desprevenido.)

"Una vez que se forma un núcleo lo suficientemente grande, su gravedad se vuelve lo suficientemente fuerte como para atrapar gas, de modo que más moléculas de hidrógeno y de helio puedan 'pegarse'. Entonces, estos grandes núcleos pueden crecer hasta convertirse en gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno. De lo contrario, continúan siendo planetas más pequeños, con hielo y rocas".

Derecha: Concepto artístico de un disco protoplanetario donde se originan los planetas jóvenes. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech.

"SOFIA también será capaz de indicar dónde se localizan dentro del disco protoplanetario los componentes básicos, tales como el oxígeno, el metano y el dióxido de carbono²".

Conocer dónde se ubican varias sustancias dentro del disco nos ayudará a saber cómo se juntan desde "abajo" para formar planetas.

Una de las fortalezas clave del telescopio es que será el complemento de otros observatorios infrarrojos. Con una vida útil de 20 años, puede llevar a cabo estudios de seguimiento de objetos que telescopios infrarrojos de corta vida útil no tienen tiempo de realizar. Si, por ejemplo, un observatorio en órbita, como el WISE (Widefield Infrared Survey Explorer, en idioma inglés, o Explorador Infrarrojo de Campo Amplio, en idioma español), detecta algo que merezca más atención, SOFIA puede realizar una larga y detenida observación, mientras el WISE continúa mirando el resto del cielo.

(Nota: Para obtener más información acerca del WISE, consulte la reciente historia de Ciencia@NASA "En busca de asteroides oscuros (y otros objetos furtivos)".)

"WISE está diseñado para escanear el cielo entero en longitudes de onda infrarroja y reunir información de una multitud de objetos, más que para estudiar objetos particulares con gran profundidad", explica Marcum. "Pero SOFIA tiene tiempo de sobra para realizar estudios más profundos".

Abajo: Para ilustrar de qué manera los sensores infrarrojos pueden ver cosas que el ojo humano no puede apreciar, Marcum ofrece estas imágenes de luz blanca, comparadas con imágenes infrarrojas, de un perro de sangre caliente y de una lagartija de sangre fría. [Imagen ampliada]

SOFIA también puede hacer ciencia mediante estudios de seguimiento llevados a cabo con el fin de cosechar todos los beneficios de los descubrimientos que surgieron de las investigaciones espaciales realizadas por Herschel y, después, de los estudios en el cercano y mediano infrarrojo que hizo el Telescopio Espacial James Webb.

"Una vez que a Herschel se le terminen sus tres años de enfriador, SOFIA será el único observatorio que pueda proporcionar, de manera rutinaria, una cobertura dentro del rango que abarca desde las longitudes de onda del lejano infrarrojo hasta las ondas submilimétricas. Esta parte del espectro es un territorio casi absolutamente inexplorado".

"Y, aunque SOFIA cubre la misma parte del espectro que el Telescopio Espacial James Webb (JWST o James Webb Space Telescope, en idioma inglés), está optimizado para alcanzar longitudes de onda ubicadas exactamente más allá de las que puede detectar el JWST, para complementar sus observaciones. SOFIA realizará un fantástico trabajo ya que observará en el espacio que queda entre las longitudes de onda que capta el JWST y las que capta el Herschel".

A diferencia de estos telescopios espaciales, SOFIA puede "regresar al granero" periódicamente para reparar, ajustar sus instrumentos o incluso cambiarlos por otros instrumentos científicos nuevos y mejorados —siguiendo el ritmo de la ciencia de vanguardia desde un "simple" aeroplano.

Historia de un drama planetario

Misteriosamente, hace alrededor de cuatro mil millones de años,
Marte perdió su manta. MAVEN podría ayudar a escribir
el capítulo final en la inquietante historia de este
drama planetario.

Noviembre 6, 2009: Había una vez, hace aproximadamente cuatro mil millones de años, un planeta cálido y húmedo como la Tierra: Marte. Sobre la superficie de este planeta corría agua líquida en forma de ríos largos que se vaciaban en mares poco profundos. Una atmósfera gruesa cubría al planeta y lo mantenía cálido. Incluso podrían haber vivido microbios, piensan algunos científicos, lo cual haría que Marte se convirtiera en el segundo planeta poblado de vida, ubicado justo al lado nuestro.

Pero no fue así como fueron las cosas.

En la actualidad, Marte es un planeta completamente seco y de un frío glacial. Sus ríos y mares desaparecieron hace mucho tiempo. Su atmósfera es fina y delgada y, si los microbios marcianos todavía existen, muy probablemente están sobreviviendo a duras penas en alguna parte, debajo del polvoriento suelo de Marte.

Arriba: Algunos científicos que trabajan en el área de las ciencias planetarias están convencidos de que pudo haber cascadas que caían desde estos empinados precipicios en Echus Chasma, en Marte. Este planeta tiene numerosos paisajes igualmente secos, los cuales se cree han sido esculpidos por abundante agua que existió allí en un pasado lejano. Crédito de la fotografía: Mars Express/ESA. [Más información]

¿Qué fue lo que sucedió en Marte? Por qué se habrá secado y congelado el planeta? Estas inquietantes preguntas han intrigado a los científicos durante mucho tiempo. Y dentro de algunos años más podríamos finalmente conocer las respuestas gracias a un nuevo orbitador que la NASA enviará al planeta Marte, llamado MAVEN (abreviatura en idioma inglés de Mars Atmosphere and Volatile Evolution ó Atmósfera de Marte y Evolución Volátil, en idioma español).

"La meta de MAVEN es determinar cuáles son los procesos que han sido responsables de esos cambios en el clima de Marte", dice Bruce Jakosky, investigador principal para la misión MAVEN, en la Universidad de Colorado, en Boulder.

Los científicos están convencidos de que, de una forma u otra, Marte puede haber perdido su recurso más preciado: su gruesa atmósfera de bióxido de carbono, el CO₂, el cual en la atmósfera de Marte actúa como un gas de efecto invernadero, igual que en nuestra propia atmósfera. La gruesa manta de CO₂ y de otros gases de efecto invernadero podría haber proporcionado temperaturas más cálidas y una mayor presión atmosférica, condiciones que son necesarias para que el agua líquida no se congele o se evapore.

Misteriosamente, durante los últimos cuatro mil millones de años, Marte perdió la mayor parte de esa manta. Los científicos han propuesto varias teorías para explicar cómo ocurrió tal pérdida. Tal vez el impacto de un asteroide, en un sólo evento catastrófico, ocasionó que la atmósfera saliera disparada hacia el espacio. O quizás la erosión producida por el viento solar (una corriente de partículas cargadas que emana del Sol) despojó lentamente a Marte de su atmósfera durante los eones. La superficie del planeta también pudo haber absorbido el CO₂, encerrándolo en minerales tales como el carbonato.

Derecha: Concepto artístico del viento solar barriendo la atmósfera de Marte. Esta es sólo una de varias explicaciones posibles sobre lo que le sucedió al Planeta Rojo. [Vídeo]

En última instancia, nadie sabe en realidad hacia dónde fue el CO₂ que falta.

MAVEN será la primera misión a Marte diseñada específicamente para ayudar a los científicos a entender el continuo escape de CO₂ y de otros gases hacia el espacio. La sonda permanecerá orbitando a Marte durante, al menos, un año terrestre. En el punto más bajo de la órbita elíptica, MAVEN estará a 125 km sobre la superficie; el punto más alto de su trayectoria la ubicará a más de 6.000 km de distancia. Este amplio rango de altitudes permitirá que MAVEN recoja muestras de la atmósfera de Marte mucho más detalladamente de lo que se ha logrado en el pasado.

Mientras permanezca en órbita, los instrumentos de MAVEN seguirán el rastro de iones y de moléculas en esta sección de la atmósfera marciana, documentando, por primera vez y en detalle, el flujo de CO₂ y de otras moléculas hacia el espacio.

Tan pronto Jakosky y sus colegas logren determinar la rapidez con la cual el planeta Marte pierde CO₂, podrán extrapolar los datos al pasado con el fin de estimar así la cantidad total que ha estado escapando hacia el espacio durante los últimos cuatro mil millones de años. "MAVEN determinará si esta pérdida hacia el espacio fue el factor más importante aquí", dice Jakosky.

Sin embargo, tan importante como es la pregunta: "¿cuánto?" es el interrogante: "¿cómo?"

La sabiduría popular cuenta que la atmósfera de Marte es particularmente vulnerable dado que el planeta no tiene un campo magnético global. El campo magnético de la Tierra se extiende hasta el espacio y envuelve al planeta entero como si fuera una burbuja protectora que desvía el viento solar. Marte posee sólo un campo magnético de carácter regional y fragmentado, que cubre áreas relativamente pequeñas del planeta, ubicadas en especial en el hemisferio sur. El resto de la atmósfera queda completamente expuesta al viento. De modo que la pérdida puede ser causada por la erosión paulatina de la atmósfera en aquellas áreas que yacen expuestas.

Arriba: La pérdida de la atmósfera de Marte podría ser causada por un conjunto de mecanismos complejos que actúan simultáneamente. MAVEN está equipada con ocho sensores distintos diseñados para eliminar la confusión. [Más información]

David Brain, de la Universidad de California, en Berkeley, ha propuesto una posibilidad aparentemente contradictoria. Estos pequeños campos magnéticos pueden, en verdad, estar acelerando la pérdida de la superficie de Marte, sugiere Brain.

El viento solar podría estar azotando esas líneas magnéticas, rompiendo ocasionalmente "una burbuja" de líneas de campo que luego se desvía hacia el espacio (llevando consigo un gran trozo de atmósfera). Si así fuera, tener un campo magnético parcial podría ser peor que no tener ninguno. Esta posibilidad fue descripta en una historia publicada por Ciencia@NASA en 2008: "El viento solar desgarra la atmósfera de Marte".

Ciertas pruebas, obtenidas utilizando el Mars Global Surveyor (Topógrafo Global de Marte, en idioma español), de la NASA, respaldan la teoría de Brain, pero aún hacen falta medidas contundentes para las cuales tendremos que esperar a MAVEN, cuyo lanzamiento está programado para el año 2013.

La misión será un gran paso para entender lo que ocurrió en Marte (cómo terminó siendo tan frío y seco luego de un tan cálido y húmedo comienzo). Después de todos estos años, MAVEN podría escribir el capítulo final en la inquietante historia de este drama planetario.