sábado, 26 de mayo de 2012

Un telescopio espacial de la NASA detecta la luz de una super Tierra alienígena

8 de mayo de 2012: El Telescopio Espacial Spitzer, de la NASA, ha detectado por primera vez la luz que emana de una "super Tierra", ubicada fuera de nuestro sistema solar. Aunque el planeta parece no ser habitable, esta detección constituye un avance histórico en la búsqueda de señales de vida en otros planetas.
"Spitzer nos ha sorprendido una vez más", dice Bill Danchi, quien es un científico del programa Spitzer, en las oficinas centrales que la NASA tiene en Washington. "La nave espacial es pionera en el estudio de atmósferas de planetas distantes y está preparando el camino para que el próximo Telescopio Espacial James Webb, de la NASA, aplique una técnica similar a planetas que podrían ser habitables".
El planeta, llamado 55 Cancri e, se encuentra ubicado dentro de la categoría de planetas llamada "super Tierra", los cuales son planetas más masivos que nuestro propio mundo pero más livianos que los gigantes, como Neptuno. El planeta es alrededor de dos veces más grande y ocho veces más masivo que la Tierra. Completa su órbita alrededor de una estrella brillante, llamada 55 Cancri, en tan sólo 18 horas.

Super Earth (splash)
 
 
Concepto artístico de 55 Cancri e, una "super Tierra" cálida que orbita su estrella a toda prisa, completando una revolución cada 18 horas. [Video] [Más información]
Anteriormente, Spitzer y otros telescopios espaciales habían podido estudiar el planeta analizando cómo la luz de 55 Cancri era alterada cuando el planeta pasaba por delante de la estrella. En el nuevo estudio, Spitzer midió cuánta luz infrarroja proviene del planeta mismo. Los resultados revelaron que el planeta es probablemente oscuro, y que la cara que da a la estrella está a más de 2.000 Kelvin (3.140 grados Fahrenheit o 1.730 grados Celsius), lo cual es suficientemente caliente como para derretir el metal.
La nueva información coincide con la teoría previa de que 55 Cancri e es un mundo acuífero: un núcleo rocoso rodeado por una capa de agua en un estado "supercrítico", en el cual existe como líquido y gas, y posee una sábana de vapor por encima: Video.
"Podría ser muy similar a Neptuno, si se jalara a Neptuno hacia nuestro Sol y se mirara cómo se evapora la atmósfera", dice Michaël Gillon, de la Universidad de Liège, en Bélgica, quien es uno de los investigadores más importantes del trabajo, el cual fue publicado en el Astrophysical Journal. El autor principal es Brice–Olivier Demory, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, en Cambridge.
El sistema 55 Cancri se encuentra relativamente cerca de la Tierra, a 41 años luz de distancia. Tiene cinco planetas; 55 Cancri e es el más cercano a su estrella y se encuentra en acoplamiento de marea, de manera que siempre da la misma cara a la estrella. Spitzer descubrió que el lado que da a la estrella está extremadamente caliente, lo cual indica que el planeta probablemente no tiene una atmósfera sustancial que permita transportar el calor de la estrella al lado que no está iluminado.

Super Earth (planetshine, 558px)
 
Esta gráfica muestra cómo cambia la luz infrarroja del sistema 55 Cancri, tanto la de la estrella como la del planeta, cuando el planeta pasa por detrás de su estrella. Cuando el planeta desaparece, el brillo total disminuye y luego regresa a la normalidad cuando el planeta da la vuelta y reaparece. La disminución indica qué cantidad de luz proviene directamente del planeta mismo. Este tipo de información resulta importante para estudiar la temperatura y la composición de atmósferas planetarias fuera de nuestro sistema solar. [Más información
 
El Telescopio Espacial James Webb, de la NASA, el cual está programado para ser lanzado en el año 2018, posiblemente podrá aprender aún más sobre la composición del planeta. El telescopio podrá emplear un método infrarrojo similar al de Spitzer para buscar en otros planetas potencialmente habitables indicios de moléculas que puedan estar relacionadas con la vida.
"Cuando concebimos a Spitzer, hace más de 40 años, los exoplanetas ni siquiera habían sido descubiertos", dijo Michael Werner, quien es un científico del proyecto Spitzer, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por su sigla en idioma inglés), ubicado en Pasadena, California. "Gracias a que Spitzer fue muy bien construido, ha sido capaz de adaptarse a este nuevo campo y de hacer avances históricos como este".
En 2005, Spitzer se convirtió en el primer telescopio en detectar la luz de un planeta fuera de nuestro sistema solar. Para sorpresa de muchos, el observatorio captó la luz infrarroja de un "Júpiter caliente", un planeta gaseoso mucho más grande que el sólido 55 Cancri e. Desde entonces, otros telescopios, incluyendo al Hubble, de la NASA, y al telescopio espacial Kepler, han logrado hazañas similares en gigantes gaseosos usando el mismo método. Esta es la primera vez, sin embargo, que se detecta la luz de una "super Tierra".

domingo, 20 de mayo de 2012

Este fin de semana habrá un eclipse de Sol

15 de mayo de 2012: Algo extraño está a punto de suceder en las sombras que yacen debajo de sus pies.

El domingo 20 de mayo, la Luna pasará frente al Sol transformando de este modo a los rayos solares que atraviesan el sector del Pacífico de la Tierra en gordas medialunas y delgados anillos de luz.

Se trata de un eclipse anular de Sol, en el cual la Luna cubrirá el 94% del astro. Cientos de millones de personas podrán ver el evento. La zona del eclipse se extiende desde el sureste de Asia, a través del Océano Pacífico, hasta los sectores occidentales de América del Norte: Mapa animado del eclipse.

2Annular Eclipse (shadows, 558px)
 
 Rayos de sol con forma de medialuna parecen motas en el suelo, debajo de una palmera, durante un eclipse anular que tuvo lugar en enero de 2010. La imagen fue tomada por Stephan Heinsius, en la isla Ellaidhoo, Maldivas, en el Océano Índico. [Más información] [Video]
En estados Unidos, el eclipse comenzará alrededor de las 5:30 de la tarde (hora diurna del Pacífico). Durante las dos horas siguientes, una porción del Sol moldeada por la Luna se irá escondiendo. El momento en el cual la Luna cubrirá la mayor parte del Sol será alrededor de las 6:30 de la tarde (hora diurna del Pacífico).
Como una parte del Sol está siempre expuesta durante el eclipse, la luz diurna del ambiente no parecerá ser muy diferente de la usual. En cambio, el evento se dejará ver en las sombras. Sobre el suelo, debajo de los árboles con hojas, busque los haces de Sol con forma de medialuna y los anillos de luz.

2Annular Eclipse (ring of fire, 200px)
 
Un "aro de fuego" sobre China, en el año 2010.
Cerca de la línea central del eclipse, los observadores experimentarán algo especial: el "aro de fuego". A medida que la Luna atraviese el centro exacto del Sol, una banda circular o anillo de luz solar rodeará por completo al disco lunar oscuro. Visualmente, el Sol tiene un gran agujero negro en el medio.
La "trayectoria de la anularidad" donde esto ocurre tiene solamente alrededor de 322 kilómetros (200 millas) de ancho, pero se extiende aproximadamente por la mitad del mundo y, durante su recorrido, pasa por muchos centros poblados tales como: Tokio, Japón; Medford, Oregón; Chico, California; Reno, Nevada; Albuquerque, Nuevo México y Lubbock, Texas. En estos lugares, el fenómeno del aro de fuego será visible durante 4 minutos y medio.
"El anillo de luz solar durante la anularidad es cegadoramente brillante", advierte el experto en eclipses Fred Espenak, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Aun cuando la mayor parte del disco del Sol esté cubierta, será necesario utilizar un filtro solar o algún tipo de técnica de proyección. Los anteojos para soldar número 14 son una buena opción. También hay muchos filtros solares que se encuentran disponibles comercialmente".

2Annular Eclipse (map, 558px)
 
 La trayectoria de la anularidad atraviesa el sector continental de Estados Unidos en el atardecer del 20 de mayo de 2012. Asimismo, se encuentra disponible un mapa global interactivo: Haga clic aquí (en idioma inglés). Vea también un video ScienceCast (en idioma inglés).
Muchos clubes de astrónomos contarán con telescopios que poseen filtros solares para que el público pueda utilizarlos. A través del ocular de un instrumento como ese, es posible observar el montañoso limbo de la Luna deslizándose por oscuras manchas solares y llameantes prominencias. Es una hermosa vista. Sin embargo, usted puede estar absolutamente seguro de que cualquier telescopio que utilice para observar tendrá un filtro adecuado. La luz solar magnificada puede ocasionar graves daños en los ojos, incluso durante un eclipse.
Una manera segura y divertida de observar el eclipse es utilizar su propio cuerpo como proyector de los rayos del Sol. Por ejemplo, intente cruzar los dedos en forma de waffle. Los rayos de luz que atraviesen los huecos tendrán la misma forma que el Sol eclipsado.
O simplemente párese debajo del árbol. Será inolvidable ver mil rayos de luz solar con forma de anillo meciéndose hacia adelante y hacia atrás sobre el césped o la acera.
Para obtener más información sobre el eclipse solar, vea el video de ScienceCast: Eclipse solar sobre Estados Unidos.

sábado, 12 de mayo de 2012

Volando a través de una tormenta geomagnética

19 de marzo de 2012: Resplandores verdes y rojos que brillan hipnóticamente a través del cielo nocturno... La aurora boreal es una maravilla digna de contemplar.  Los observadores del cielo más experimentados dicen que es el espectáculo más grandioso que existe sobre la Tierra.
También podría ser el espectáculo más grandioso en la órbita terrestre. Muy alto, por encima de nuestro planeta, los astronautas que se encuentran a bordo de la Estación Espacial Internacional o EEI, por su sigla en idioma español (International Space Station o ISS, por su sigla en idioma inglés) han estado disfrutando desde sus ventanas una vista de cerca de las auroras mientras la EEI vuela a través de tormentas geomagnéticas.
"Nosotros podemos en verdad volar hacia el interior de las auroras", dice Don Pettit, quien es uno de los testigos, y trabaja como ingeniero de vuelo para la Expedición 30 de la EEI. "Es como ser encogido y puesto en una señal de neón".

Auroras Underfoot (splash)
 
 Últimamente, la Estación Espacial Internacional ha estado volando a través de tormentas geomagnéticas, dando así a los astronautas una vista de cerca de las auroras boreales justo afuera de sus ventanas: Haga clic para ver un vídeo.
Las auroras son provocadas por la actividad solar.   Ráfagas de viento solar y eyecciones de masa coronal golpean el campo magnético de la Tierra, sacudiendo de este modo la capa magnética que protege a nuestro planeta. Esto causa una lluvia de partículas cargadas en los polos, las cuales iluminan la parte de la atmósfera en donde pegan.  La física de este evento es parecida a lo que sucede dentro del tubo de una televisión a color.
Las partículas que llegan son guiadas por el campo magnético de la Tierra hacia un par de regiones con forma de rosquilla llamadas "óvalos aurorales".   Hay uno alrededor del Polo Norte y otro alrededor del Polo Sur.   Algunas veces, cuando la actividad solar es alta, los óvalos se expanden y la estación espacial orbita justo a través de ellos.
Eso fue exactamente lo que sucedió a fines del mes de enero de 2012, cuando una serie de erupciones solares de clase M y X dieron lugar a un espectáculo de luces que Pettit afirma nunca olvidará. "Las auroras se podían ver tan brillantes como las luces de una ciudad abajo, en la Tierra; e incluso en el crepúsculo cuando el Sol se pone y se oculta. Fue simplemente sorprendente".
Pettit es un hábil astrofotógrafo. Él y otros miembros de la tripulación grabaron las escenas en video. Asimismo, produjeron una serie de imágenes que, según algunos funcionarios, son de las mejores jamás tomadas desde una órbita terrestre.
Los videos capturaron el rango completo de colores aurorales: rojo, verde y muchos tonos de púrpura.  Estos tonos corresponden a diferentes transiciones cuánticas de los átomos excitados de oxígeno y de nitrógeno.   El color preciso a una altitud determinada depende de la temperatura y de la densidad de la atmósfera local.
"Las auroras rojas se alcanzan a ver en todo el camino hacia arriba, hasta nuestra altitud de 400 kilómetros sobre la Tierra", señala Pettit.   "Algunas veces, sientes que puedes estirarte y tocarlas".

Auroras Underfoot (Don Pettit, 200px)
 
 El astronauta Don Pettit es un fotógrafo y escritor muy prolífico. Muchas de sus experiencias a bordo de la EEI están recopiladas en su blog en línea.
"Las emisiones de color verde, por otro lado, tienden a quedarse debajo de la estación espacial", dice. Se mueven como si fueran una "alfombra aterciopelada" viviente de luces. "Volamos justo por encima de ellas".
Sorprendentemente, esto no resulta inquietante para Pettit. "No es desorientador ver auroras por abajo de nuestros pies", dice.   "Tal vez esto se debe a que he estado aquí arriba durante mucho tiempo".
Lo que él encuentra desorientador son los meteoros.
"Ocasionalmente vemos un meteoro quemándose en la atmósfera abajo; y esto sí parece extraño. Uno debe buscar meteoros arriba, no abajo".
A pesar de lo maravillosas que son estas vistas, Pettit ha observado mejores.   Él fue el científico encargado en la EEI de la expedición 6, en el año 2003, cuando las auroras fueron aún más intensas de lo que fueron ahora.  
"Pero esta expedición no ha concluido", señala con esperanza. 
De hecho, habrá más auroras. Después de estos recientes años de profunda tranquilidad, el Sol se está despertando de nuevo. Ahora, la actividad solar se está incrementando y se espera un máximo a principios de 2013.  
Esto significa que el más grande espectáculo en la Tierra y en órbita terrestre está a punto de ser aún mejor. Manténgase pendiente para recibir más actualizaciones.

sábado, 5 de mayo de 2012

Un ave de goma vuela hacia el interior de una tormenta de radiación solar

19 de abril de 2012: El mes último, cuando el Sol desató la tormenta de radiación más intensa que se haya registrado desde el año 2003, la cual salpicó a los satélites con partículas cargadas y encendió potentes auroras alrededor de ambos polos, un grupo de alumnos de escuelas secundarias de Bishop, California, supieron exactamente qué hacer.

Lanzaron al espacio un ave de goma.
Los alumnos inflaron un globo de helio y lo utilizaron para enviar a un ave, de nombre "Camilla" ("Camila", en idioma español), a una altura de 36.576 metros (120.000 pies), donde se la expuso a protones solares de alta energía, a quemarropa.

Rubber Chicken (Camilla over Owens Valley)
 
Camilla a ~38.039 metros (~124.800 pies), el 3 de marzo de 2012. Crédito: Earth to Sky, Bishop, CA. [Video mpeg4: lanzamiento, punto más alto, caos, aterrizaje]
"Equipamos a Camilla con sensores para medir la radiación", dice Sam Johnson (de 16 años), del grupo de alumnos1 de Earth to Sky (De la Tierra al Cielo, en idioma español), que asisten a la escuela secundaria Bishop Union. "En el punto más alto del vuelo, la carga útil superó el 99% de la altura de la atmósfera de la Tierra".
Lanzar un ave de goma hacia el interior de una tormenta solar podría sonar extraño, pero los alumnos tenían una buena razón: Están realizando un proyecto de astrobiología.
"Más adelante, este año, planeamos lanzar una especie de microbios con el propósito de descubrir si pueden vivir en el límite con el espacio", explica Rachel Molina (de 17 años), quien forma parte del equipo. "Este fue un vuelo de reconocimiento".

Rubber Chicken (sunspot, 200px)
 
La mancha solar AR1429 es la fuente de las tormentas solares que se desencadenaron en marzo de 2012.
Muchos entusiastas del espacio ya están familiarizados con Camilla. Es la mascota del Observatorio de Dinámica Solar, de la NASA. Con la ayuda de su "cuidador", Romeo Durscher, de la Universidad Stanford, Camilla "se escribe" con más de 20.000 seguidores en Twitter, en Facebook y en Google+, haciéndoles conocer los resultados más recientes de las misiones heliofísicas de la NASA.
"El viaje de Camilla a la estratósfera2 nos dio una oportunidad para hablar a miles de personas sobre la tormenta de radiación", señala Durscher.
En la parte exterior de su traje espacial (tejido por Cynthia Coer Butcher, de Blue Springs, Missouri), Camilla llevaba un par de placas de radiación, las mismas que usan los técnicos en medicina y los trabajadores de las centrales nucleares para calcular las dosis.
En verdad, Camilla voló dos veces: una, el 3 de marzo, antes de la tormenta de radiación, y la otra, el 10 de marzo, mientras la tormenta estaba en pleno desarrollo. Esto daría a los alumnos una base para establecer una comparación.

Rubber Chicken (launch 200px)
 
Alumnos de Bishop, CA, lanzan a Camilla, el 3 de marzo de 2012. [Videos: arriba y abajo]
"El 3 de marzo, durante la calma que precedió a la tormenta, el equipo de Earth to Sky, ayudado por un grupo de alumnos de quinto grado de la localidad, adhirió a Camilla a la carga útil, infló el globo y liberó la "estructura" (el globo, el paracaídas y la carga útil) hacia un cielo azul, sin nubes, justo antes del mediodía del lugar.
"Fue un hermoso despegue", dice Amelia Koske-Phillips (de 15 años), quien dirigió el equipo que trabajó con la carga útil y quien también se desempeñó como "jefe de lanzamiento"

Durante el vuelo, de dos horas y media, Camilla pasó alrededor de 90 minutos en la estratósfera, donde las temperaturas (de -40 a -60 grados Celsius) y las presiones de aire (1% sobre el nivel del mar) son similares a las del planeta Marte. El globo explotó, tal como estaba planeado, a una altura de aproximadamente 40 kilómetros y Camilla se deslizó en paracaídas, de manera segura, nuevamente hacia la Tierra. La carga útil completa fue recuperada intacta de un sitio de aterrizaje en las montañas Inyo.
La carga útil, una fiambrera modificada, adquirida en una tienda de artículos varios, transportó cuatro cámaras, un termómetro criogénico y dos rastreadores GPS (Global Positioning System, en idioma inglés o Sistema de Posicionamiento Global, en idioma español). Asimismo, se incluyeron siete insectos y dos docenas de semillas de girasol para poner a prueba su respuesta a un viaje hacia el espacio cercano. Las semillas pertenecían a una variedad conocida entre los jardineros como girasol "Sunspot" (Helianthus annuus).
Una semana después, el 10 de marzo, la tormenta estaba en camino, y los alumnos repitieron el experimento.
Camilla voló hacia el interior de una de las tormentas de protones más poderosas que se hayan registrado en años. La fuente de la radiación fue la mancha solar AR1429, la cual desató más de 50 llamaradas solares durante las dos primeras semanas de marzo. En el momento en el cual la tormenta alcanzó su punto máximo, del 7 al 10 de marzo, las partículas cargadas que golpeaban la parte superior de la atmósfera de la Tierra depositaron suficiente calor, solamente en tres días, como para proporcionar energía eléctrica a cada uno de los hogares de la ciudad de Nueva York, durante dos años. En el momento del lanzamiento de Camilla, el 10 de marzo, los satélites ubicados en la órbita de la Tierra informaron conteos de protones de ~30.000 veces la cantidad normal.

Rubber Chicken (balloon pop)
 
El globo de helio explota en el punto más alto del vuelo, el 10 de marzo de 2012. Crédito: Earth to Sky, Bishop, CA. [Video en cámara lenta] [YouTube: Caos a 36.271 metros (119.000 pies) de altura]
"El perfil del segundo vuelo fue prácticamente idéntico al primero; perfecto para nuestro experimento", agrega Johnson. "Recuperamos la carga útil de un sitio de aterrizaje, cerca de Deep Springs, en California".
Los alumnos de quinto grado ahora están plantando las semillas de girasol con el fin de ver si las semillas con radiación producen flores diferentes de las flores que nacen de las semillas que quedaron en la Tierra. Además, están inmovilizando los cadáveres de los insectos (ninguno sobrevivió) en un negro "Pizarrón de la Muerte", una rara colección de bichos que han estado en el límite con el espacio.
Mientras tanto, las placas de radiación de Camilla han sido enviadas a un laboratorio comercial para ser sometidas a análisis.
Los alumnos dicen que están ansiosos por conocer los datos y tal vez, solo tal vez, por enviar a Camilla nuevamente para obtener más información.