sábado, 28 de julio de 2018

Mars Express Detecta Agua Líquida Escondida Bajo el Polo Sur de Marte

25.07.18.- Los datos del radar recopilados por la sonda espacial Mars Express de la ESA apuntan a un lago de agua líquida enterrado bajo capas de hielo y polvo en la región polar sur de Marte.


La evidencia del pasado acuoso del Planeta Rojo prevalece en toda su superficie en la forma de vastas redes de ríos y canales secos de salida gigantescos claramente representados desde órbita por naves espaciales. Los orbitadores, junto con los módulos de aterrizaje y los exploradores que exploran la superficie marciana, también descubrieron minerales que solo pueden formarse en presencia de agua líquida.


Pero el clima ha cambiado significativamente a lo largo de los 4.6 billones de años de historia del planeta y el agua líquida no puede existir en la superficie hoy en día, por lo que los científicos están mirando bajo tierra. Los primeros resultados de la nave espacial Mars Express de 15 años de antigüedad ya descubrieron que existe hielo de agua en los polos del planeta y que también está enterrado en capas intercaladas con polvo.


La presencia de agua líquida en la base de los casquetes polares se sospecha desde hace tiempo; después de todo, de estudios en la Tierra, es bien sabido que el punto de fusión del agua disminuye bajo la presión de un glaciar que lo cubre. Además, la presencia de sales en Marte podría reducir aún más el punto de fusión del agua y mantener el agua líquida incluso a temperaturas bajo cero.


Pero hasta ahora, las pruebas del radar avanzado de Marte para el subsuelo y el instrumento de sondeo de ionosfera, MARSIS, el primer radar que alguna vez orbitó en otro planeta, no fue concluyente.


Se ha necesitado la persistencia de los científicos que trabajan con este instrumento de exploración subsuperficial para desarrollar nuevas técnicas con el fin de recopilar la mayor cantidad posible de datos de alta resolución para confirmar su excitante conclusión.


El radar de penetración en el suelo usa el método de enviar pulsos de radar hacia la superficie y medir el tiempo que tardan en reflejarse en la nave espacial y con qué fuerza.  Los ecos reflejados proporcionan información sobre el material que se encuentra bajo la superficie.


La investigación de radar muestra que la región del polo sur de Marte está compuesta de muchas capas de hielo y polvo a una profundidad de aproximadamente 1,5 km en un área de 200 km de ancho analizada en este estudio. Se ha identificado una reflexión de radar particularmente brillante debajo de los depósitos estratificados dentro de una zona de 20 km de ancho.


Analizando las propiedades de las señales de radar reflejadas y considerando la composición de los depósitos estratificados y el perfil de temperatura esperado debajo de la superficie, los científicos interpretan la característica brillante como una interfaz entre el hielo y un cuerpo estable de agua líquida, que puede cargarse con sal y sedimentos saturados. Para que MARSIS pueda detectar dicho parche de agua, necesitaría tener por lo menos varias decenas de centímetros de grosor.

 "Esta anomalía subsuperficial en Marte tiene propiedades de radar que coinciden con el agua o los sedimentos ricos en agua", dice Roberto Orosei, investigador principal del experimento MARSIS y autor principal del artículo publicado hoy en la revista Science.

"Esta es solo una pequeña área de estudio; es una perspectiva emocionante pensar que podría haber más de estas bolsas subterráneas de agua en otros lugares, aún por descubrir ".

"Hemos visto indicios de características subsuperficiales interesantes durante años, pero no pudimos reproducir el resultado de órbita a órbita, porque las tasas de muestreo y la resolución de nuestros datos anteriores eran demasiado bajao", agrega Andrea Cicchetti, gerente de operaciones de MARSIS y coautor en el nuevo documento.

"Tuvimos que idear un nuevo modo de operación para eludir el procesamiento a bordo y activar una mayor tasa de muestreo y así mejorar la resolución de la huella de nuestro conjunto de datos: ahora vemos cosas que simplemente no eran posibles antes".


El hallazgo recuerda algo al lago Vostok, descubierto a unos 4 km por debajo del hielo en la Antártida en la Tierra. Se sabe que algunas formas de vida microbiana prosperan en los ambientes subglaciales de la Tierra, pero ¿podrían los pozos subterráneos de agua líquida salada y rica en sedimentos en Marte también proporcionar un hábitat adecuado, ya sea ahora o en el pasado? Si la vida alguna vez existió en Marte sigue siendo una pregunta abierta.

"La larga duración de Mars Express, y el agotador esfuerzo realizado por el equipo de radar para superar muchos desafíos analíticos, permitió este resultado tan esperado, demostrando que la misión y su carga útil aún tienen un gran potencial científico", dijo Dmitri Titov, de la ESA y científico del proyecto Mars Express.

"Este descubrimiento emocionante es un punto culminante para la ciencia planetaria y contribuirá a nuestra comprensión de la evolución de Marte, la historia del agua en nuestro planeta vecino y su habitabilidad".


Mars Express se lanzó el 2 de junio de 2003 y celebrará 15 años en órbita el 25 de diciembre de este año.



Mars Express ha usado señales de radar rebotadas a través de capas de hielo subterráneas para encontrar evidencias de un lago de agua enterrado debajo del casquete polar sur.

sábado, 21 de julio de 2018

El Chandra Observa Por Primera Vez a una Joven Estrella Devorando un Planeta

19.07.18.- Los científicos podrían haber observado, por primera vez, la destrucción de un planeta joven o planetas alrededor de una estrella cercana. Las observaciones del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA indican que la estrella madre está ahora en el proceso de devorar los restos planetarios. Este descubrimiento da una idea de los procesos que afectan a la supervivencia de los planetas infantiles.


Desde 1937, a los astrónomos les ha desconcertado la curiosa variabilidad de una joven estrella llamada RW Aur A, ubicada a unos 450 años luz de la Tierra. Cada pocas décadas, la luz óptica de la estrella se ha desvanecido brevemente antes de volver a brillar. En los últimos años, los astrónomos han observado que la estrella se oscurece con mayor frecuencia y durante períodos más largos.


Usando el Chandra, un equipo de científicos puede haber descubierto qué causó el evento de oscurecimiento más reciente de la estrella: una colisión de dos cuerpos planetarios infantiles, que incluye al menos un objeto lo suficientemente grande como para ser un planeta. A medida que los desechos planetarios resultantes caen en la estrella, genera un velo espeso de polvo y gas, oscureciendo temporalmente la luz de la estrella.

"Las simulaciones por ordenador han predicho durante mucho tiempo que los planetas pueden caer en una estrella joven, pero nunca antes lo hemos observado", dijo Hans Moritz Guenther, investigador del Instituto Kavli para Astrofísica e Investigación Espacial del MIT, quien dirigió el estudio. "Si nuestra interpretación de los datos es correcta, esta sería la primera vez que observamos directamente a una joven estrella devorando un planeta o planetas".

Los anteriores eventos de oscurecimiento de la estrella pueden haber sido causados por aplastamientos similares, de dos cuerpos planetarios o grandes restos de colisiones pasadas.


RW Aur A se encuentra en la formación estelar Taurus-Auriga, que alberga guarderías estelares que contienen miles de estrellas infantiles. Las estrellas muy jóvenes, a diferencia de nuestro sol relativamente maduro, todavía están rodeadas por un disco giratorio de gas y grupos de material que varían en tamaño desde pequeños granos de polvo hasta guijarros, y posiblemente planetas. Estos discos tienen una existencia de entre 5 y 10 millones de años.


Se estima que RW Aur A tiene varios millones de años y todavía está rodeada por un disco de polvo y gas. Esta estrella y su estrella compañera binaria, RW Aur B, tienen la misma masa que el sol.


Las notables caídas en el brillo óptico de RW Aur A que ocurrieron cada pocas décadas duraron aproximadamente un mes. Luego, en 2011, el comportamiento cambió. La estrella se oscureció nuevamente, esta vez durante unos seis meses. La estrella finalmente se iluminó, solo para desvanecerse nuevamente a mediados de 2014. En noviembre de 2016, la estrella volvió a su brillo total, y luego en enero de 2017 volvió a oscurecerse.


El Chandra se usó para observar la estrella durante un período ópticamente brillante en 2013, y luego en periodos poco intensos en 2015 y 2017, cuando también se observó una disminución en los rayos X.


Debido a que los rayos X provienen de la atmósfera exterior caliente de la estrella, los cambios en el espectro de rayos X -la intensidad de los rayos X medidos a diferentes longitudes de onda- sobre estas tres observaciones se usaron para sondear la densidad y composición del material absorbente alrededor de la estrella.


El equipo descubrió que las caídas tanto en la luz óptica como en la de rayos X son causadas por gas denso que oscurece la luz de la estrella. La observación en 2017 mostró una fuerte emisión de átomos de hierro, lo que indica que el disco contenía al menos 10 veces más hierro que en la observación de 2013 durante un período brillante.
Guenther y sus colegas sugieren que el exceso de hierro se creó cuando dos cuerpos planetarios infantiles, colisionaron. Si uno o ambos cuerpos planetarios están hechos en parte de hierro, su aplastamiento podría liberar una gran cantidad de hierro en el disco de la estrella y oscurecer temporalmente su luz a medida que el material cae en la estrella.


Una explicación menos favorecida es que los granos pequeños o partículas como el hierro pueden quedar atrapados en partes de un disco. Si la estructura del disco cambia repentinamente, como cuando la estrella compañera de la estrella pasa cerca, las fuerzas de marea resultantes podrían liberar las partículas atrapadas, creando un exceso de hierro que puede caer en la estrella.


Los científicos esperan hacer más observaciones de la estrella en el futuro, para ver si la cantidad de hierro que la rodea ha cambiado, una medida que podría ayudar a los investigadores a determinar el tamaño de la fuente del hierro. Por ejemplo, si aparece la misma cantidad de hierro en uno o dos años, puede indicar que proviene de una fuente relativamente masiva.

"Actualmente se necesita mucho esfuerzo para aprender sobre exoplanetas y cómo se forman, por lo que obviamente es muy importante ver cómo los planetas jóvenes podrían destruirse en interacciones con sus estrellas anfitrionas y otros planetas jóvenes, y qué factores determinan si sobreviven", dijo Guenther.


Concepto artístico de la destrucción de un joven planeta o planetas observada por el Chandra. Image Credit: NASA/ CXC/M. Weiss; X-ray spectrum: NASA/CXC/MIT/H. M.Günther

sábado, 14 de julio de 2018

Fermi Rastrea el Origen de un Neutrino Cósmico Fuera de Nuestra Galaxia

14.07.18.- Por primera vez, los científicos que utilizan el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA han encontrado la fuente de un neutrino de alta energía desde fuera de nuestra galaxia. Este neutrino viajó 3.700 millones de años casi a la velocidad de la luz antes de ser detectado en la Tierra. Esto está más lejos que cualquier otro neutrino cuyo origen puedan identificar los científicos.


Los neutrinos de alta energía son partículas difíciles de atrapar que los científicos creen que son creadas por los eventos más poderosos del cosmos, como las fusiones de galaxias y el material que cae sobre los agujeros negros supermasivos. Viajan a velocidades apenas inferiores a la velocidad de la luz y rara vez interactúan con otras materias, lo que les permite viajar sin obstáculos a distancias de miles de millones de años luz.


El neutrino fue descubierto por un equipo internacional de científicos utilizando el IceCube, el observatorio de neutrinos en el Polo Sur de la Fundación Nacional de Ciencia en la estación Amundsen-Scott en el Polo Sur. Fermi encontró la fuente del neutrino trazando su camino de regreso a una ráfaga de luz de rayos gamma desde un agujero negro supermasivo distante en la constelación de Orión.

"De nuevo, Fermi ha ayudado a dar otro salto gigante en un campo en crecimiento que llamamos astronomía multi mensajera", dijo Paul Hertz, director de la División de Astrofísica en la sede de la NASA en Washington. "Los neutrinos y las ondas gravitatorias brindan nuevos tipos de información sobre los entornos más extremos del universo. Pero para comprender mejor lo que nos dicen, tenemos que conectarlos con el 'mensajero' que los astrónomos conocen mejor que la luz".


Los científicos estudian los neutrinos, así como los rayos cósmicos y los rayos gamma, para comprender qué está sucediendo en entornos cósmicos turbulentos, como las supernovas, los agujeros negros y las estrellas. Los neutrinos muestran los complejos procesos que ocurren dentro del entorno, y los rayos cósmicos muestran la fuerza y la velocidad de la actividad violenta. Pero los científicos confían en los rayos gamma, la forma de luz más energética, para marcar brillantemente qué fuente cósmica produce estos neutrinos y rayos cósmicos.

"Las explosiones cósmicas más extremas producen ondas gravitacionales, y los aceleradores cósmicos más extremos producen neutrinos de alta energía y rayos cósmicos", dice Regina Caputo del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, coordinador de análisis de la Colaboración del Telescopio de Área Grande de Fermi. "A través de Fermi, los rayos gamma proporcionan un puente a cada una de estas nuevas señales cósmicas".


El descubrimiento es el tema de dos artículos publicados el jueves en la revista Science. El documento de identificación de la fuente también incluye importantes observaciones de seguimiento realizadas por los Telescopios Cherenkov de imágenes gigantescas atmosféricas con Gamma y datos adicionales del Observatorio Swift Neil Gehrels de la NASA y de muchas otras instalaciones


El 22 de septiembre de 2017, los científicos que utilizaron IceCube detectaron signos de un neutrino que golpeaba el hielo antártico con una energía de aproximadamente 300 billones de electrones, más de 45 veces la energía alcanzable en el acelerador de partículas más poderoso de la Tierra. Esta alta energía sugiere fuertemente que el neutrino tenía que ser de más allá de nuestro sistema solar. Retroceder en el camino a través de IceCube indicó de dónde provenía el neutrino en el cielo, y las alertas automáticas notificaron a los astrónomos de todo el mundo para buscar estallidos o erupciones que pudieran estar asociados con el evento.


Los datos del Telescopio de área grande Fermi revelaron una emisión mejorada de rayos gamma de una galaxia activa bien conocida en el momento en que llegó el neutrino. Este es un tipo de galaxia activa llamada blazar, con un agujero negro supermasivo con millones a miles de millones de veces la masa del Sol que lanza chorros de partículas hacia afuera en direcciones opuestas casi a la velocidad de la luz. Los blazars son especialmente brillantes y activos porque uno de estos chorros apunta casi directamente hacia la Tierra.


El científico de Fermi Yasuyuki Tanaka en la Universidad de Hiroshima en Japón fue el primero en asociar el evento de neutrinos con el blazar designado TXS 0506 + 056 (TXS 0506 para abreviar).

"LAT de Fermi monitorea todo el cielo en rayos gamma y vigila la actividad de unos 2.000 blazares, aunque TXS 0506 realmente se destacó", dijo Sara Buson, becaria postdoctoral de la NASA en Goddard que realizó el análisis de datos con Anna Franckowiak, científica en el centro de investigación Deutsches Elektronen-Synchrotron en Zeuthen, Alemania. "Este blazar está ubicado cerca del centro de la posición del cielo determinado por IceCube y, en el momento de la detección de neutrinos, era el más activo que Fermi había visto en una década".


Fermi (arriba a la izquierda), ha logrado identificar un enorme agujero negro en una galaxia lejana como la fuente de un neutrino de alta energía detectado por el Observatorio de Neutrinos IceCube (sensores de detección, parte inferior de la imagen). Image Credit: NASA/Fermi y Aurore Simonnet, Universidad Estatal de Sonoma

sábado, 7 de julio de 2018

Dragón Llega a la ISS con más Experimentos Científicos

02.07.18.- Tres días después de su lanzamiento desde Florida, la nave espacial de carga Dragón de SpaceX ya se encuentra instalada en el lado orientado a la Tierra del módulo Harmony de la Estación Espacial Internacional. Mientras que la Estación Espacial Internacional viajaba a más de 400 kilómetros sobre Quebec, Canadá, los astronautas de la NASA Ricky Arnold y Drew Feustel capturaron la nave espacial Dragón utilizando el brazo robot Canadarm2 de la Estación Espacial. 


 La 15ª misión de reabastecimiento comercial contratada de SpaceX (CRS-15) ha hecho entrega de más de 2,6 toneladas de investigación, suministros para la tripulación y hardware al laboratorio orbital.


Entre las investigaciones que han llegado procedentes del Laboratorio Nacional de EE.UU. se encuentra la investigación de Algas Espaciales, donde se discutirán investigaciones para seleccionar cepas de algas adaptadas al espacio y secuenciar sus genomas para identificar genes relacionados con el crecimiento.  Las algas consumen dióxido de carbono residual, pueden proporcionar nutrición básica y pueden percibir la microgravedad como desencadenante para producir aceites de algas ricos en antioxidantes que pueden ayudar a mitigar los efectos nocivos de la microgravedad y la radiación cósmica durante los vuelos espaciales.  El Centro para el Avance de la Ciencia en el Espacio (CASIS), que administra el Laboratorio Nacional de EE.UU., está patrocinando la investigación.


Una demostración de tecnología que llega es un estudio piloto observacional llamado Crew Interactive MObile companioN (CIMON) que pretende proporcionar primeros conocimientos sobre los efectos del apoyo a la tripulación de una inteligencia artificial (AI) en términos de eficiencia y aceptación durante misiones a largo plazo en el espacio.


Después de que Dragón pase aproximadamente un mes conectado a la Estación Espacial, la nave regresará a la Tierra con aproximadamente 1,7 toneladas de carga e investigación, incluida una investigación para avanzar la secuenciación del ADN en el espacio y la investigación de la terapia de cáncer Angiex para mejorar la comprensión de las células endoteliales que recubren las paredes de los vasos sanguíneos.


Dragón es fotografiada a 30 metros de distancia de la Estación Espacial, minutos antes de
 ser capturada por el brazo robot de la ISS. Image Credit: NASA TV