sábado, 28 de agosto de 2010

La mutante mentira sobre Marte

Agosto 25, 2010: Se propaga, muta, se niega a morir.

Por séptimo año consecutivo, la "mentira sobre Marte" está infectando los buzones de correo electrónico de todo el mundo. Pasado de un lector a otro, el mensaje dice que el 27 de agosto Marte se acercará a la Tierra y que se verá tan grande como la Luna llena. "NADIE QUE VIVA EN LA ACTUALIDAD VERÁ ESTO OTRA VEZ", dice el correo —siempre en letra mayúscula.

Noticia de último momento: No es verdad.

Esto es lo que realmente ocurrirá. El 27 de agosto de 2010, Marte se encontrará a 314 millones de kilómetros de la Tierra, casi la distancia más lejana a la que puede estar. Marte brillará en el cielo del Oeste, al atardecer, como una pequeña estrella roja y su brillo será normal. Si usted no supiera que está allí, probablemente no lo notaría.

The Mutating  Mars Hoax (Control panel, 550px)
La única manera de ver a Marte tan grande como la Luna es a bordo de una nave espacial.

Esta mentira sobre Marte se inició en el año 2003, cuando el Planeta Rojo se "hinchó" hasta alcanzar proporciones inusuales. El 27 de agosto de ese año, Marte estaba a sólo 56 millones de kilómetros de distancia de la Tierra —esto es lo más cercano que ha estado en 60.000 años. La gente se maravilló con el brillante color anaranjado de Marte en el cielo nocturno y se amontonó alrededor de los telescopios para ver claramente los enormes volcanes del planeta, las llanuras coloradas y las brillantes capas de hielo polar. En el punto máximo del despliegue, Marte se vio cerca de 75 veces más pequeño que la Luna llena.

Fue entonces cuando nació "el virus".

Alguien, en algún lugar, pensó lo siguiente: Si Marte es 75 veces más pequeño que la Luna, y si entonces se lo magnifica 75 veces, debería quedar de igual tamaño que la Luna. Las primeras versiones sobre esta mentira alentaban a los lectores para que sacaran sus telescopios e insertaran un ocular de 75x: "Con una modesta magnificación de 75", dice el mensaje, "Marte se verá tan grande como la Luna llena a simple vista".

The Mutating Mars Hoax (sky map, 200px)
Haga clic sobre la imagen para ver un mapa del cielo que muestra cómo encontrar a Marte el 27 de agosto de 2010.

Pronto la mentira se esparció por internet, haciendo copias de sí misma y mutando. Versiones avanzadas del virus, más elegantes y con menos palabras que sus antecesoras, omitieron la magnificación y simplemente decían: "¡Marte se verá tan grande como la Luna llena a simple vista!". Rápidamente, también se omitió el año. El 27 de agosto de 2003 se convirtió en el "27 de agosto" y la mentira se volvió inmortal. De hecho, durante años, las historias que contradecían dicha mentira no han podido acabar con ella. Esta es la cuarta "vacuna" por parte de Ciencia@NASA.

Lectores tolerantes dicen que la mentira sobre Marte no es realmente una mentira, ya que no es un engaño intencional. Es probable que quien la creó originalmente creyera todo lo que escribió en el mensaje. Si esto es así, ¡incluso el nombre "mentira sobre Marte" es incorrecto!

Esto es lo que usted debe hacer el 27 de agosto: salga al atardecer y mire hacia el Oeste. La luz brillante que usted verá resplandeciendo en el crepúsculo será el encantador planeta Venus. Tome los binoculares y examine el cielo alrededor de Venus. A unos pocos grados a la derecha, encontrará un pequeño objeto anaranjado que parece una estrella. Eso es Marte.

domingo, 22 de agosto de 2010

El estado del tiempo en el espacio se convierte en un problema internacional

Representantes de más de 25 de las naciones más avanzadas tecnológicamente se han reunido hoy en Alemania para escuchar sobre un problema que puede ser demasiado grande como para que lo maneje un solo país: las tormentas solares.


Julio 16, 2010: En algunas ocasiones, un problema es tan grande que un país solo no puede manejarlo.

Este es el mensaje que los científicos están comunicando hoy en la reunión del Programa Internacional Viviendo con una Estrella (International Living With a Star o ILWS, en idioma inglés), en Bremen, Alemania, y representantes de más de 25 de las naciones más avanzadas tecnológicamente se han reunido para escuchar lo que tienen que decir.

"El problema son las tormentas solares —determinar cómo predecirlas y qué hacer para protegernos de sus efectos", dice Lika Guhathakurta, quien es la presidente del ILWS, en las oficinas centrales de la NASA. "Necesitamos avanzar en este tema antes de que llegue el siguiente máximo solar, alrededor del año 2013".

ILWS (splash)
Arriba: Haga clic en la imagen para visitar la página principal de International Living with a Star (ILWS), en idioma inglés.

El Sol y la Tierra están separados por alrededor de 150 millones de kilómetros (93 millones de millas) —una distancia que podría parecer segura. Pero desde el inicio de la Era Espacial, y especialmente en años recientes, cada vez se entiende más que una distancia de 150 millones de kilómetros no es en realidad tan lejos. Las naves espaciales y los observatorios terrestres han mostrado que la Tierra se encuentra localizada en la atmósfera externa del Sol, abofeteada por vientos solares y golpeada por pedriscas de partículas energéticas. Además, los dos cuerpos están, de hecho, conectados por hilos invisibles de magnetismo. Durante los "eventos de reconexión", que ocurren normalmente varias veces al día, es posible rastrear líneas de fuerza invisibles desde los polos de la Tierra hasta la superficie del Sol.

"La Tierra y el Sol están interconectados. Ya no es posible estudiarlos por separado", dice Guhathakurta.

Hace algunos años, los científicos acuñaron el término "heliofísica" para describir el campo científico emergente que estudia el sistema Sol–Tierra. Como señal de reconocimiento de la importancia del tema, la NASA ha creado la División de Heliofísica, en sus oficinas centrales ubicadas en Washington DC, y las Nacionas Unidas declararon al año 2007 como el "Año Internacional de la Heliofísica" (IHY, por su sigla en idioma inglés), con la esperanza de impulsar la participación mundial en este nuevo campo.

Derecha: Concepto artístico del campo magnético de la Tierra conectándose con el Sol. [Más información]

Predecir la actividad solar es un problema complicado, en muchas formas parecido a la predicción del estado del tiempo en la Tierra, pero multiplicado en dificultad por la complicada física del plasma y el magnetismo del Sol. Sin embargo, realizar predicciones sobre el Sol es sólo la mitad del problema; la otra mitad es la Tierra. La manera en la cual el campo magnético y la atmósfera de nuestro planeta responden a una tormenta solar es un rompecabezas magnetohidrodinámico que los científicos más importantes luchan por entender, empleando incluso la ayuda de las supercomputadoras más poderosas de la Tierra. Por estas razones, se dice comúnmente que la predicción del estado del tiempo en el espacio está atrasada 50 años respecto de su contraparte terrestre.

"Necesitamos más datos; y más ideas", dice Guhathakurta.

Es por ello que, esta semana, ella entregará la presidencia del ILWS al Dr. Ji Wu, de la Academia China de Ciencias. Además de liderar el ILWS, Wu pasará los siguientes dos años sacando provecho de los talentos especiales en el campo de la heliofísica con los cuales cuenta el país más poblado del mundo.


"Tenemos una multitud de científicos y muchas ideas nuevas", dice Wu. "China podrá hacer contribuciones importantes a esta área".

Otra complicación es la gran extensión en volumen. La heliofísica estudia un ambiente que se extiende cientos de millones de kilómetros. Tan solo estar al tanto de todo lo que ocurre es un desafío significativo. La NASA y otras agencias espaciales tienen docenas de naves espaciales dedicadas a esta tarea, pero el volumen en el que están dispersas es enorme.

"Imaginemos intentar monitorizar los océanos de la Tierra con una pequeña cantidad de boyas. Perderíamos mucho. Esa es la situación en la que nos encontramos con el 'océano del espacio'", dice Guhathakurta.

China está a punto de contribuir con una "boya espacial" llamada "KuaFu", cuyo nombre proviene de un gigante de la mitología china que quería capturar al Sol. KuaFu estará localizada en el punto Lagrangiano L1 donde tomará muestras del viento solar que se desplaza corriente arriba respecto de la Tierra.

Derecha: Un informe del año 2008, llevado a cabo por la Academia Nacional de Ciencias, describe las posibles consecuencias de las tormentas solares. [Más información]

"Estamos colocando a KuaFu en un punto estratégico en el espacio", dice Wu. "El viento solar en L1 es un importante dato de entrada para muchos modelos científicos de la interacción Sol–Tierra".

Cuando KuaFu sea lanzada se unirá a una creciente flota internacional de naves espaciales dedicadas a la heliofísica. La NASA, la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial de la Federación Rusa, la Agencia Espacial Canadiense, la Agencia Espacial Japonesa (JAXA, por su sigla en idioma inglés) y China están todas haciendo contribuciones importantes.

Y justo a tiempo...

Si las predicciones son correctas, el ciclo solar llegará a su máximo en los años cercanos a 2013. Y aunque probablemente no sea el máximo más grande del que se tenga registro, la sociedad humana nunca ha sido más vulnerable. Los elementos básicos de la vida diaria —desde las comunicaciones hasta la predicción del estado del tiempo y los servicios financieros— dependen de los satélites y de la electrónica de alta tecnología. Un informe del año 2008, llevado a cabo por la Academia Nacional de Ciencias, advirtió que una tormenta solar como las que ocurren una vez al siglo podría causar miles de millones de dólares en daños económicos.

Prepararse para un "Katrina solar", impulsar una nueva ciencia, aprovechar el talento de los científicos de todo el mundo: "Estas son sólo algunas de las metas para la reunión de esta semana", dice Guhathakurta.

¿Ambicioso? Sí, pero en heliofísica pensar en grande es algo natural.

domingo, 15 de agosto de 2010

Quizás Spirit nunca vuelva a llamar a casa

Mientras los controladores de misión esperan recibir señal de Spirit, la NASA está a la expectativa de que ocurra un "milagro en Marte". El vehículo de exploración se encuentra intentando sobrevivir a su invierno más duro hasta la fecha, y quizás nunca vuelva llamar a casa.

Julio 30, 2010: Los controladores de misión de la NASA no han recibido señal alguna del Vehículo de Exploración de Marte, llamado Spirit (Espíritu, en idioma español), desde el 22 de marzo. El explorador robot enfrenta su desafío más grande hasta la fecha: tratar de sobrevivir al duro invierno marciano.

El 26 de julio, quienes dirigen la misión comenzaron a emplear una técnica de comunicación que llaman de "barrido y señal sonora" en un esfuerzo por comunicarse con Spirit.

Derecha: El año pasado, Spirit quedó atascado en arena suelta. Esto impidió que el explorador se colocara en una pendiente orientada hacia el Sol y se preparara de este modo para el invierno. [Imagen ampliada]

"En lugar de escuchar únicamente, enviamos instrucciones al explorador con la finalidad de que nos responda con una señal sonora", dice John Callas, quien dirige el proyecto de Spirit y de su gemelo, Opportunity (Oportunidad, en idioma español), en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California. "Si el explorador está despierto y nos escucha, nos enviará esa señal sonora".

Spirit se encuentra probablemente en un modo de "hibernación" de baja potencia. El explorador no consiguió colocarse en una pendiente favorable, con buena orientación hacia el Sol, para pasar su cuarto invierno en Marte, que abarca desde mayo hasta noviembre. El reducido ángulo de la luz solar incidente durante estos meses limita la cantidad de energía eléctrica que pueden generar los paneles solares del explorador. En el modo de hibernación, el explorador discontinúa las comunicaciones y otras actividades con el propósito de que la energía disponible sea utilizada para recargar y calentar las baterías, permitiéndole de este modo continuar con la misión.

Con información basada en modelos del clima marciano y de su impacto sobre la energía eléctrica disponible, los controladores de la misión creen que, si Spirit responde, lo hará probablemente en los meses próximos. Sin embargo, existe también una posibilidad muy clara de que nunca responda.

"Será un milagro en Marte si nuestro querido explorador llama a casa", dice Doug McCuistion, quien es el director del Programa de Exploración de Marte de la NASA, en Washington. "Nunca se ha enfrentado a esta clase de condiciones adversas antes —este es un territorio desconocido".

Spirit llama a casa (muestra de película)
Arriba: Haga clic aquí para iniciar una película (en idioma inglés) que resume los logros del explorador robot Spirit durante seis años en Marte. Si Spirit sobrevive al invierno marciano y se despierta de nuevo, le esperan más descubrimientos.

Debido a que la mayoría de los calefactores del explorador no están funcionando este invierno, probablemente Spirit esté experimentando las temperaturas internas más frías hasta la fecha —menos 55 grados Celsius (menos 67 grados Fahrenheit). Durante los tres inviernos anteriores en Marte, Spirit se comunicaba con la Tierra una o dos veces a la semana y usaba sus calefactores para mantenerse caliente en la pendiente orientada al Sol donde se ubicó para pasar el invierno. Como resultado, los calefactores permitieron mantener las temperaturas internas por encima de menos 40 grados Celsius (que es también menos 40 grados en la escala Fahrenheit).


Spirit está diseñado para despertar de su hibernación y comunicarse con la Tierra en el momento en el cual la carga de sus baterías sea la adecuada. Pero si las baterías han perdido demasiada energía eléctrica, el reloj del vehículo robot Spirit podría detenerse y hacer que pierda la noción del tiempo. El explorador podría todavía despertar, pero no sabría qué hora del día es, una situación que se denomina "falla en el reloj de la misión". Spirit reiniciaría entonces su temporizador para despertarse cada cuatro horas y escuchar una señal enviada desde la Tierra durante 20 minutos de cada hora, mientras el Sol esté arriba en el horizonte.

Según se estimó, la fecha inmediata en la cual el explorador podría generar suficiente energía eléctrica como para enviar una señal a la Tierra sería alrededor del 23 de julio. Sin embargo, los controladores de la misión no anticipan que las baterías obtengan una carga adecuada hasta finales del mes de septiembre o mediados de octubre. Esto podría incluso ocurrir en una fecha posterior, si el explorador ha sufrido una falla en el reloj de la misión. Si el vehículo explorador robot se despierta algún día, los controladores de la misión harán una revisión completa del estado de los instrumentos y de la electrónica del explorador.

Derecha: No es aún demasiado tarde para enviar una postal a Spirit. ¡Se aceptan buenos deseos y llamadas para que se despierte!

Tomando como base la experiencia de los inviernos marcianos anteriores, el equipo que se encuentra a cargo del explorador robot anticipa que la creciente cantidad de bruma en el cielo, arriba de Spirit, retrasará la llegada de días más largos durante los siguientes dos meses. Después, la cantidad de energía solar disponible para Spirit aumentará gradualmente hasta el solsticio de verano para el hemisferio sur de Marte, en marzo de 2011. Si no sabemos nada del explorador robot para marzo de ese año, es poco probable que volvamos a tener contacto con él.

"Este ha sido un invierno largo para Spirit, y una espera larga para nosotros", dice Steve Squyres, quien es el investigador principal que se encuentra a cargo de los dos exploradores de la NASA y trabaja en la Universidad Cornell, en Ithaca, Nueva York. "Aunque nunca volvamos a saber de Spirit, creo que su legado científico ya ha sido asegurado. Pero mantenemos la esperanza de volver a saber de él y estamos ansiosos de volver a hacer ciencia con dos exploradores".

domingo, 8 de agosto de 2010

Temblores espaciales retumban en la cercanía de la Tierra

Investigadores de la NASA han descubierto "temblores" en el campo magnético de la Tierra, los cuales parecen estar conectados con las auroras y podrían tener un impacto importante en el estado del tiempo en el espacio.

Estruendos sin sonido
Lluvia de auroras
Campos magnéticos sacudidos
¡Cuidado con el temblor espacial!

Julio 27, 2010: Utilizando la flota de cinco naves espaciales THEMIS, de la NASA, los investigadores han descubierto un fenómeno relacionado con el tiempo en el espacio que tiene la potencia de un terremoto y desempeña un papel importante en el proceso de hacer resplandecer las auroras boreales. Lo llaman "temblor espacial".

Un temblor espacial es un temblor que tiene lugar en el campo magnético de la Tierra. Se puede detectar principalmente en la órbita terrestre, pero no se limita al espacio exterior. Los efectos pueden incluso alcanzar la superficie de la Tierra.

Derecha: Un temblor espacial en acción. Haga clic aquí para dar comienzo a la película de una simulación por computadora creada por Walt Feimer, del Laboratorio de Visualización Científica, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales.

"Se han detectado reverberaciones magnéticas en estaciones terrestres de todo el mundo, de una manera similar en la cual los detectores sísmicos registran un gran terremoto", dice el investigador que lidera el proyecto THEMIS, Vassilis Angelopoulos, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA, por su sigla en idioma inglés).

Ésta es una buena analogía porque "la energía total de un temblor espacial puede compararse con la de un terremoto de magnitud 5 o 6", según Evgeny Panov, del Instituto de Invesgitación Espacial, en Austria. Panov es uno de los autores principales de un artículo de investigación que anunció estos resultados en la edición de abril de 2010 de Geophysical Research Letters (Cartas de Investigación en Geofísica o GRL, por su sigla en idioma inglés).

En el año 2007, el proyecto THEMIS descubrió los precursores de los temblores espaciales. El fenómeno comienza en la cola del campo magnético de la Tierra, la cual es estirada, como si fuera una manga de aire, por el viento solar que se mueve a millones de kilómetros por hora. En ocasiones, la cola puede estirarse tanto y someterse a una tensión tan grande, que cuando recobra su forma original lo hace súbitamente, como una banda elástica que experimenta una torsión excesiva. El plasma del viento solar atrapado en la cola se precipita hacia la Tierra. En más de un evento, las cinco naves del proyecto THEMIS se encontraron en la línea de fuego cuando uno de estos "chorros de plasma" barrió la región. Claramente, los chorros iban a hacer contacto con la Tierra. ¿Qué ocurriría entonces? Para averiguarlo, la flota de naves espaciales se desplazó más cerca de nuestro planeta.

"Ahora lo sabemos", dice David Sibeck, el científico que es integrante del proyecto THEMIS, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales. "Los chorros de plasma causan temblores espaciales".

Temblores espaciales (magnetograma, 200 píxeles)
Arriba: Durante un temblor espacial, el campo magnético de la Tierra se sacude de manera análoga a cómo lo hace el suelo durante un terremoto. Crédito de la imagen: Evgeny Panov, Instituto de Investigación Espacial de Austria. [Imagen ampliada]

Según el proyecto THEMIS, los chorros se estrellan contra el campo geomagnético a aproximadamente 30.000 km por encima del ecuador de la Tierra. El impacto causa un proceso de rebote, en el cual el plasma de hecho rebota hacia arriba y hacia abajo, siguiendo el campo magnético que está reverberando. Los investigadores lo llaman "repulsión repetitiva de flujo". Es parecido a una pelota de tenis que rebota hacia arrriba y hacia abajo sobre un piso alfombrado. El primer rebote es grande, y los rebotes sucesivos son de amplitud decreciente debido a que la energía se disipa en la alfombra.

"Durante mucho tiempo, hemos sospechado que algo de esta naturaleza estaba ocurriendo", dice Sibeck. "Sin embargo, al observar el proceso in situ, el proyecto THEMIS ha descubierto algo nuevo y sorprendente".

Lo sorprendente de esto son los vórtices de plasma, enormes bucles de gas magnetizado tan grandes como la Tierra misma, que se forman alrededor de la región donde el campo magnético está siendo sacudido.

"Cuando los chorros de plasma golpean la magnetósfera interna, aparecen y desaparecen vórtices que giran en direcciones opuestas a ambos lados del chorro de plasma", explica Rumi Nakamura, del Instituto de Investigación Espacial, quien es uno de los co–autores del estudio. "Creemos que estos vórtices pueden generar corrientes eléctricas sustanciales en el ambiente cercano a la Tierra".

Si actuaran en conjunto, los vórtices y los temblores espaciales podrían tener un efecto apreciable sobre la Tierra. Las colas de los vórtices podrían dirigir partículas hacia la atmósfera terrestre, haciendo resplandecer auroras y creando ondas de ionización que interfieren en las comunicaciones por radio y en el GPS (Global Positioning System o Sistema de Posicionamiento Global, en idioma español). Al arrastar campos magnéticos superficiales, los temblores espaciales generan corrientes eléctricas en el piso sobre el que caminamos. Las sobrecargas de corriente en el suelo pueden tener profundas consecuencias ya que, en casos extremos, pueden deshabilitar redes de energía en áreas muy extensas.

Derecha: Un mapa creado por el proyecto THEMIS que muestra flujos de plasma durante un temblor espacial. Los ejes están dados en radios terrestres, por lo que cada bucle es aproximadamente del tamaño de la Tierra. [Imagen ampliada]

Después de que el proyecto THEMIS descubrió los chorros y los temblores, Joachim Bim, del Laboratorio Nacional de Los Álamos, en Nuevo México, llevó a cabo una simulación por computadora del proceso de rebote. Y quién lo diría, los vórtices aparecieron de acuerdo con lo establecido por las mediciones del proyecto THEMIS. Además, las simulaciones sugieren que el proceso de rebote puede ser observado desde la superficie de la Tierra, en forma de ondulaciones y remolinos que aparecen en las auroras. Las estaciones en la Tierra informan precisamente sobre un fenómeno parecido.

"Aunque es un proceso complicado, todo concuerda", dice Sibeck.

El trabajo aún no está terminado. "Todavía tenemos mucho que aprender", agrega. "¿Cuán grandes pueden ser los temblores espaciales? ¿Cuántos vórtices pueden girar en torno a la Tierra en un momento dado —y cómo interaccionan entre sí?"

Manténgase en contacto para obtener más respuestas proporcionadas por el proyecto THEMIS.

Vórtices que giran
Remolinos de plasma
Richter predice
uno de magnitud seis