sábado, 22 de octubre de 2011

Lluvia de meteoros en el fin de semana

Octubre 20, 2011: La Tierra está a punto de atravesar una corriente de polvo del cometa Halley, lo cual da origen a la lluvia anual de meteoros Oriónidas. Los científicos pronostican que más de 15 meteoros por hora cruzarán el cielo en la mañana del sábado 22 de octubre, momento en el cual la lluvia alcanzará su punto de máxima intensidad.

Orionids (morning meteor, 200px)
 
 
Las Oriónidas se ven más fácilmente durante las horas de oscuridad que preceden al amanecer. Sin embargo, las Oriónidas del crepúsculo son las más hermosas de todas.
"A pesar de que ésta no es la lluvia de meteoros más grande del año, definitivamente vale la pena salir de la cama para verla", dice Bill Cooke, de la Oficina de Medio Ambiente de Meteoroides, de la NASA. "El escenario se llenará de dinamita".
Las Oriónidas están enmarcadas por algunas de las constelaciones más brillantes y hermosas del cielo nocturno. Los meteoros emergen del poderoso Orión, el homónimo de la lluvia. Desde allí, pasan como si fueran un rayo a través de Tauro, el toro, los gemelos de Géminis, Leo, el león y el Can Mayor (que alberga a Sirio, la estrella más brillante de todas).
"Este año, la Luna y Marte serán parte del espectáculo. Formarán dos vértices de un triángulo celestial en el Este, el sábado por la mañana, mientras la lluvia alcanza su máxima actividad; Régulo es el tercer vértice. El azulado Régulo y el rojo Marte son casi de primera magnitud, de modo que resultan fáciles de ver al lado de la Luna creciente (35%).
El equipo de Cooke, en la Oficina de Medio Ambiente de Meteoroides, buscará las Oriónidas que verdaderamente golpeen la Luna.
"Las corrientes de polvo cometario, como la de Halley, son tan anchas que todo el sistema Tierra-Luna cabe dentro de ellas. En consecuencia, cuando hay una lluvia de meteoros en la Tierra, generalmente hay otra también en la Luna. Sin embargo, a diferencia de la Tierra, la Luna no tiene una atmósfera que intercepte meteoroides. Los trozos de residuos y polvo caen a la superficie y explotan en el sitio en el cual golpean. Los destellos de luz ocasionados por el calentamiento térmico de las rocas lunares y del polvo de la Luna son tan brillantes que en ciertas ocasiones se pueden ver por medio de telescopios caseros.


Orionids (sky map, 558px)
 
 
Un mapa del cielo de la mañana, en el Sureste, el sábado 22 de octubre a las 5:30 de la madrugada, hora local. Haga clic aquí para ver un mapa más grande y más completo.
"Desde que iniciamos nuestro programa de monitorización en el año 2005, nuestro equipo ha detectado más de 250 meteoros lunares", afirma Cooke. "Algunos explotan con una energía que excede los cientos de kilogramos de TNT (trinitrotolueno)".
Hasta el momento, han detectado 15 Oriónidas que golpearon la Luna ("dos en 2007, cuatro en 2008 y 9 en el año 2009"), recuerda Cooke. Este año esperan agregar más. Alrededor del 25% del terreno oscuro de la Luna quedará expuesto a la corriente de polvo del cometa Halley, lo cual proporciona al equipo de investigaciones millones de kilómetros cuadrados para buscar explosiones.
Observar los meteoroides que golpean la Luna es una buena manera de aprender sobre la estructura de las corrientes de polvo cometario y la energía de las partículas que allí hay. También permite a Cooke y a sus colegas calcular los factores de riesgo para los astronautas que, algún día, caminarán sobre la superficie lunar nuevamente.
"Salir a ver las Oriónidas podría no ser una buena idea para quien camine en la Luna", dice Cooke.
Pero sí es una buena idea para el resto de nosotros. Configure la alarma de su reloj algunas horas antes del amanecer el próximo sábado y disfrute del espectáculo.

sábado, 15 de octubre de 2011

Grandes adelantos en la detección de las manchas solares

Agosto 25, 2011: Imagine pronosticar un huracán en Miami semanas antes de que la tormenta sea apenas un remolino de nubes en la costa de África, o predecir un tornado en Kansas a partir del aleteo de una mariposa¹ en Texas. Este es el tipo de pronóstico con el que los meteorólogos sólo pueden soñar.
¿El sueño se podría volver realidad? Un nuevo estudio llevado a cabo por los investigadores de la Universidad Stanford sugiere que dichos pronósticos podrían algún día ser posibles; no en la Tierra, pero sí en el Sol.
“Hemos aprendido a detectar manchas solares antes de que sean visibles al ojo humano”, dice Stathis Llonidis, un estudiante de doctorado de la Universidad Stanford. “Esto podría conducir a avances significativos en el pronóstico de las condiciones del tiempo en el espacio".
Las manchas solares son las “ alas de la mariposa” de las tormentas solares. Visibles al ojo humano como manchas oscuras en el disco del Sol, las manchas solares son los puntos iniciales de las llamaradas explosivas y de las eyecciones de masa coronal (Coronal Mass Ejections o CMEs, en idioma inglés) que en ciertas ocasiones llegan a nuestro planeta desde 149.669.000 km (93 millones de millas). Las consecuencias van desde la aparición de auroras boreales y los apagones de radio hasta los cortes de energía.


Sunspot Breakthrough (splash sdo, 558px)
 
 
Tomando como base los datos proporcionados por el Observatorio de Dinámica Solar (SDO, por su sigla en idioma inglés), este video muestra una mancha solar emergiendo de lo profundo, en febrero de 2011. Créditos: Thomas Hartlep y Scott Winegarden, Universidad Stanford. [Video (en idioma inglés)] [Más información, (en idioma inglés)].
Los astrónomos han estado estudiando las manchas solares durante más de 400 años y han compilado sus características básicas: las manchas solares son islas de magnetismo que tienen el tamaño de planetas y que flotan en el plasma solar. A pesar de que los detalles aún están siendo objeto de debate, generalmente los investigadores concuerdan en que las manchas solares nacen en el interior del Sol por la acción de la dínamo magnética solar interna. Desde allí, suben a la superficie, llevadas hacia arriba por la flotabilidad magnética; una mancha solar que emerge de la superficie solar se parece a un submarino que emerge de lo profundo del océano.
En la edición del 19 de agosto de la revista Science, Llonidis y sus colaboradores, Junwei Zhao y Alexander Kosovichev, anunciaron que podían ver algunas manchas solares mientras éstas se encontraban todavía sumergidas.
Su técnica de análisis se denomina “heliosismología tiempo-distancia”² y es similar a una aproximación ampliamente usada en estudios de terremotos. Así como las ondas sísmicas que viajan a través del cuerpo de la Tierra revelan lo que hay en el interior del planeta, las ondas acústicas que se trasladan a través del cuerpo del Sol pueden indicar lo que hay en el interior de la estrella. Afortunadamente para los heliosismólogos, el Sol tiene ondas acústicas en abundancia. El cuerpo solar está literalmente rugiendo con movimientos turbulentos de ebullición. Esto sienta las bases para la temprana detección de manchas solares.
“No podemos realmente escuchar estos sonidos a través del abismo del espacio”, explica Llonidis, “pero podemos ver las vibraciones que hacen en la superficie solar”. Instrumentos ubicados a bordo de dos naves espaciales, la venerable SOHO (Solar and Heliospheric Observatory u Observatorio Solar y Heliosférico, en idioma español) y la más reciente SDO (Solar Dynamics Observatory u Observatorio de Dinámica Solar, en idioma español) constantemente monitorizan el Sol en busca de actividad acústica.


Sunspot Breakthrough (splash soho, 558px)
 
 
Los colores falsos que se aprecian en este video tomado por la nave espacial SOHO representan las diferencias en la acústica relacionadas con el tiempo de viaje, las cuales anuncian la aparición de una mancha solar mientras emerge a través de la superficie del Sol, en octubre de 2003. Créditos: Thomas Hartlep, Universidad Stanford. [Video (en idioma inglés)] [Más información, (en idioma inglés)] .
Las manchas solares sumergidas tienen efectos detectables en la acústica interior del Sol; a saber, las ondas de sonido viajan más rápido a través de una mancha solar que a través del plasma circundante. Una gran mancha solar puede saltar una onda acústica por 12 a 16 segundos. “Midiendo estas diferencias relacionadas con el tiempo podemos encontrar las manchas solares ocultas”.
Llonidis dice que la técnica parece ser más sensible a las manchas solares localizadas 60.000 km (37.282 millas) por debajo de la superficie del Sol. El equipo no está seguro de por qué ésta es “la distancia mágica”, pero es una buena distancia porque les otorga una advertencia de que una mancha está por alcanzar la superficie con al menos dos días de anticipación.
 
 
“Esta es la primera vez que alguien ha sido capaz de señalar un parche vacío del Sol y decir que está a punto de aparecer una mancha solar”, dice el profesor Phil Scherrer, quien es el director de tesis de Llonidis, en el Departamento de Física de Stanford. “Es un gran avance”. “
Hay límites en la técnica”, advierte Llonidis. “Podemos decir que una gran mancha solar está por aparecer, pero aún no podemos predecir si una mancha en particular producirá una llamarada dirigida hacia la Tierra”.
Hasta ahora, ellos han detectado cinco manchas emergentes: cuatro con la nave espacial SOHO y una con la nave SDO. De esas cinco, dos produjeron llamaradas de tipo X, que es el tipo de explosión solar más potente. Esto alienta al equipo a creer que su técnica puede hacer una contribución positiva en el pronóstico del tiempo en el espacio. Debido a que la heliosismología es computacionalmente intensiva, todavía no es posible llevar a cabo una monitorización regular de todo el Sol (“no tenemos suficientes ciclos de CPU”, dice Llonidis), pero él cree que es sólo cuestión de tiempo antes de que los refinamientos en su algoritmo permitan detecciones rutinarias de las manchas solares ocultas.
La investigación original a la cual se hace referencia en esta historia se puede hallar en la revista Science: "Detection of Emerging Sunspot Regions in the Solar Interior (Detección de Regiones de Manchas Solares Emergentes en el Interior del Sol)", por Llonidis, Zhao y Kosovichev, 333 (6045): 993-996.

sábado, 8 de octubre de 2011

Podría haber flujos de agua salada en Marte

Agosto 24, 2011: Nuevas observaciones llevadas a cabo por el Orbitador de Reconocimiento de Marte, de la NASA, han revelado posibles flujos de agua que se formarían durante los meses más calurosos en Marte.
Se han observado rasgos oscuros, parecidos a dedos, que aparecen sobre las pendientes marcianas desde el final de la primavera y durante el verano, que luego se desvanecen cuando llega el invierno, y que vuelven a aparecer en la siguiente primavera. Las repetidas observaciones han rastreado los cambios estacionales en estos rasgos recurrentes, los cuales han sido detectados en diversas laderas inclinadas, en latitudes intermedias del hemisferio austral de Marte.
"La mejor explicación que tenemos hasta la fecha para estas observaciones es que hay agua salada que está fluyendo", dice Alfred McEwen, de la Universidad de Arizona, en Tucson. McEwen es el investigador principal del Experimento Científico de Imágenes en Alta Resolución (High Resolution Imaging Science Experiment o HiRISE, en idioma inglés) y es el autor principal de un informe sobre los flujos recurrentes, el cual fue publicado en la edición del viernes de la revista Science.


Mars Flows (splash, 558px)
 
 
Haga clic en la imagen para ver una película sobre los rasgos que podrían ser evidencia de agua salada, en estado líquido, que fluye en Marte, en la actualidad. La evidencia para esta posible interpretación fue presentada en un informe redactado por McEwen y colaboradores en la edición del 5 de agosto de 2011 de la revista Science. [Película]
Aunque algunos aspectos de las observaciones todavía intrigan a los investigadores, los flujos de agua salada explican las características de estos rasgos mejor que las hipótesis alternativas. El contenido salino reduce la temperatura de congelación del agua. Por esta razón, los sitios en los cuales hay flujos activos se vuelven lo suficientemente tibios, incluso en el subsuelo poco profundo, como para mantener agua que es casi tan salada como la de los océanos de la Tierra, en estado líquido. En cambio, el agua pura se congelaría bajo las temperaturas observadas.
"Estas rayas oscuras son distintas de otro tipo de rasgos que aparecen en las pendientes marcianas", dijo Richard Zurek, quien es científico del proyecto del Orbitador de Reconocimiento de Marte en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California. "Las repetidas observaciones muestran que se extienden cada vez más hacia abajo de las laderas durante la estación cálida".
Los rasgos que fueron fotografiados tienen solamente entre 0,5 y 5 metros o yardas de ancho, y longitudes de hasta algunos cientos de metros o yardas. Estos rasgos son mucho más angostos que los "cauces" ubicados en algunas laderas marcianas, sobre los cuales se ha informado anteriormente. Sin embargo, en algunos de estos lugares se observan hasta más de 1.000 flujos individuales. Además, mientras que los cauces abundan en las laderas frías orientadas hacia los polos, estos rasgos oscuros aparecen en las laderas más tibias, orientadas hacia el ecuador.
Las imágenes muestran que los flujos se alargan y se tornan más oscuros en las laderas rocosas, orientadas hacia el ecuador, desde el final de la primavera hasta el principio del otoño. Esta dependencia estacional, así como la distribución de latitudes y los cambios de brillo sugieren que un material volátil está involucrado en el proceso, pero no ha habido detección directa. Las condiciones son demasiado cálidas para la escarcha de dióxido de carbono y, en algunos lugares, demasiado frías para el agua pura. Esto sugiere la acción de agua salina, la cual tiene un punto de congelación más bajo. La presencia de depósitos salinos en la mayor parte de la superficie de Marte sugiere que el agua salada fue abundante en el Planeta Rojo en el pasado. Estas recientes observaciones indican que el agua salina podría todavía fluir cerca de la superficie en algunos lugares y en ciertos momentos.
Cuando los científicos investigaron las laderas que mostraban estos flujos empleando el Espectrómetro Compacto de Imagen de Reconocimiento para Marte (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars o CRISM, en idioma inglés), no aparecieron señales de agua. Los flujos podrían secarse rápidamente en la superficie, o podrían sólo fluir en el subsuelo, cerca de la superficie.


Mars Flows (map, 200px)
 
 
Los cuadrados azules en este mapa indican rasgos de la superficie de Marte que podrían deberse a flujos de agua salada. [Más información]
"Estos flujos no son oscuros por ser húmedos", dijo McEwen. "Son oscuros por alguna otra razón".
Un flujo iniciado por agua salada podría reacomodar granos o cambiar la rugosidad de la superficie en una cierta manera que la haga parecer más oscura. Sin embargo, es más difícil explicar cómo es que estos rasgos de tornan claros de nuevo cuando la temperatura baja.
"Esto es actualmente un misterio, pero creo que es un misterio que puede resolverse con más observaciones y experimentos de laboratorio", dijo McEwen.
Estos resultados son lo más cercano que han estado los científicos, en la actualidad, de descubrir evidencia de agua líquida en la superficie del planeta. Se ha detectado agua congelada cerca de la superficie en muchas regiones de latitudes intermedias o altas. Los cauces de aspecto reciente sugieren que las laderas experimentaron movimientos geológicos en tiempos recientes, quizás con la ayuda de agua. También, se detectaron supuestas gotitas de agua salina en algunos soportes estructurales del Phoenix Mars Lander (Aterrizador de Marte Phoenix, en idioma español). Si los estudios subsiguientes de estos flujos oscuros recurrentes aportan evidencia de agua salada, éstos podrían ser los primeros lugares en los que se detecte agua líquida en Marte.
"El Programa de Exploración de Marte, de la NASA, continúa llevándonos cada vez más cerca de determinar si el Planeta Rojo podría haber albergado vida de alguna manera", dice Charles Bolden, quien es administrador de la NASA, "y reafirma a Marte como un destino futuro importante para la exploración humana".
Para obtener más información sobre el Orbitador de Reconocimiento de Marte, visite http://www.nasa.gov/mro y http://marsprogram.jpl.nasa.gov/mro/ (en idioma inglés).

sábado, 1 de octubre de 2011

La NASA planea visitar un asteroide cercano a la Tierra

Agosto 26, 2011: Dentro de algunos años, una nave espacial de la NASA buscará los componentes esenciales de la vida en una palada de polvo de asteroide. La sonda OSIRIS-REx1, cuyo lanzamiento está programado para septiembre de 2016, interceptará al asteroide 1999 RQ36, ingresará en órbita a su alrededor durante un año y luego usará un brazo robot para tocar su superficie.
"Lo llamamos 'toca y vete'", explica Michael Drake, quien es el investigador principal del proyecto en la Universidad de Arizona. "OSIRIS-REx se acercará a la superficie a una velocidad de 0,1 m/s (apenas 0,2 mph, lo que es menos de un décimo de la velocidad típica que llevamos al caminar) y, sin posarse sobre el asteroide, estirará su brazo robot, el cual está equipado con un recolector de muestras. Simplemente agitaremos la superficie del asteroide con nitrógeno extra-puro con el fin de revolver el material y capturarlo más fácilmente".




Un video en YouTube muestra cómo OSIRIS-REx se aproximará al asteroide, tomará muestras y las enviará en una cápsula de regreso a la Tierra. [Video en idioma inglés únicamente]
Los asteroides parecen tan carentes de vida como un cráneo de Yorick; sin embargo, el material de 1999 RQ36 podría guardar pistas sobre el origen de la vida en la Tierra.
Algunos científicos creen que la superficie de la Tierra sufrió una esterilización2 poco después de su formación, hace unos 4.500 millones de años. Algunos planetoides y otros materiales sobrantes del génesis de los planetas cayeron posteriormente a la Tierra, convirtiéndola de este modo en un terreno árido, cubierto de cráteres. La tremenda energía cinética de las colisiones calentó a nuestro planeta hasta llevarlo al punto de ebullición.

"La Tierra en la 'hora cero' tenía una atmósfera de vapor que fue escurrida para formar un océano hirviente", dice Drake. "Imagine estar de pie sobre un lago de lava como los que hay en Hawái, solo que del tamaño de todo el planeta y con una profundidad de 966 kilómetros aproximadamente (600 millas). Usted y todo lo demás, incluyendo a cualquier material orgánico y organismos unicelulares, se convertiría en agua y dióxido de carbono. No existiría".
En este escenario, para iniciar la formación de la vida habría sido necesaria una infusión de material orgánico proveniente de cualquier fuente. Los componentes esenciales para la vida en nuestro planeta pudieron haber venido, al menos en parte, de los asteroides.
"Las observaciones llevadas a cabo mediante telescopios ubicados en la Tierra sugieren que el asteroide 1999 RQ36 es rico en compuestos con base de carbono, pero no sabemos con exactitud qué hay allí. ¿Son aminoácidos? Para averiguarlo, necesitamos traer una muestra a la Tierra, donde contamos con instrumentos sofisticados y exquisitamente precisos, además de que podremos ser capaces de reaccionar ante nuevos descubrimientos".
Obtener tales muestras es un punto clave de la misión OSIRIS-REx.


OSIRIS-REX (sample, 200px)
 
 
 
El brazo destinado a tomar las muestras de la sonda OSIRIS-REx agita una capa de suelo de un asteroide usando nitrógeno puro. [Video de 97 MB]
Tras su llegada al asteroide 1999 RQ36, en 2019, el conjunto de cámaras e instrumentos de la nave pasará un año fotografiando al asteroide y midiendo la topografía de su superficie, su composición química y sus emisiones térmicas, mientras que los radio detectores de la sonda proveerán mapas de la masa y de la gravedad. Esta información incrementará nuestro entendimiento de los asteroides y ayudará a que el equipo de la misión seleccione el mejor sitio para tomar muestras.
Al igual que el dios Osiris del antiguo Egipto, la misión OSIRIS-REx está asociada tanto a la muerte como a la vida, a nuestro destino como a nuestro origen. Esto es porque el asteroide 1999 RQ36 es el objeto cercano a la Tierra "que cuenta con más posibilidades de tener éxito" (respecto de cómo podría afectar nuestro destino). Tiene una probabilidad de 1 en 1800 de chocar contra la Tierra en el siglo XXII.
La evidencia sugiere que un asteroide de 9,7 km (6 millas) de diámetro chocó contra la Tierra hace 65 millones de años y ocasionó la extinción de los dinosaurios, alterando de este modo la historia de la vida. En vez de que prevalecieran los dinosaurios, surgieron los mamíferos, los cuales evolucionaron hasta convertirse en seres humanos.
"Somos la primera especie capaz de mitigar la extinción que pudieran ocasionar los asteroides", comenta Drake. "Con información suficiente, podemos predecir la órbita de un asteroide que represente una amenaza".
Si los investigadores pudieran determinar con precisión la trayectoria de un objeto cercano a la Tierra (Near Earth Object o NEO, por su sigla en idioma inglés), podrían tal vez encontrar una manera de desviar al objeto de una trayectoria de colisión con la Tierra. La nave OSIRIS-REx ayudará a la NASA a aprender cómo navegar cerca de un asteroide, sentando las bases para aterrizar sobre uno de ellos. Esto puede ser bastante complicado, si consideramos que los asteroides como 1999 RQ36 tienen muy poca gravedad.
"Si usted simplemente se empujara con un dedo contra su superficie, saldría volando hacia el espacio y ¡nunca regresaría!"
La nave espacial OSIRIS-REx, sin embargo, se mantendrá a corta distancia y sus cámaras nos proporcionarán asientos "del lado de la ventanilla" para visualizar sus delicadas maniobras de recolección de muestras. El equipo de la misión planea cubrir las operaciones casi en vivo. Pero la verdadera acción comienza, dice Drake, cuando la muestra regrese a la Tierra, en 2023.
Una futura historia de Ciencia@NASA explicará cómo se manipularán las muestras a su regreso a la Tierra y describirá algunos de los experimentos que los investigadores harán con ellas. Permanezca pendiente.