El universo sería un lugar bastante
aburrido sin estrellas. Sin ellas, el universo seguiría siendo un plasma
difuso principalmente de hidrógeno y helio del Big Bang.
Al igual que los bloques de construcción
básicos del cosmos, los hornos de fusión nuclear estelar forjan nuevos
elementos pesados, enriqueciendo su galaxia madre. La energía radiante
de las estrellas alimenta potencialmente el surgimiento de vida en los
planetas mejor ubicados, como sucedió en la Tierra.
Para comprender mejor las estrellas y la
evolución estelar, el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial
(STScI) en Baltimore, Maryland, ha lanzado una nueva iniciativa
ambiciosa con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, llamada ULLYSES
(Biblioteca del Legado UV de Estrellas Jóvenes como Estándares
Esenciales).
ULLYSES es el programa de observación
más grande del Hubble en términos de la cantidad de tiempo que el Hubble
le dedicará. Se incluirán más de 300 estrellas. La luz ultravioleta
(UV) de las estrellas objetivo se está utilizando para producir una
biblioteca de las "plantillas" espectrales de estrellas jóvenes de baja
masa de ocho regiones de formación estelar en la Vía Láctea, así como
estrellas completamente adultas de gran masa en varias galaxias enanas
cercanas, incluidas las Nubes de Magallanes.
"Uno de los objetivos clave de ULLYSES
es formar una muestra de referencia completa que pueda utilizarse para
crear bibliotecas espectrales que capturen la diversidad de estrellas,
lo que garantiza un conjunto de datos heredado para una amplia gama de
temas astrofísicos. Se espera que ULLYSES tenga un impacto duradero en
futuras investigaciones de astrónomos de todo el mundo," dijo la
directora del programa Julia Roman-Duval de STScI.
STScI ahora está lanzando el primer
conjunto de observaciones ULLYSES a la comunidad astronómica. Estos
primeros objetivos son estrellas calientes, masivas y azules en varias
galaxias enanas cercanas.
El Hubble está ubicado sobre la
atmósfera de la Tierra, que filtra la mayor parte de la radiación
ultravioleta del espacio antes de que llegue a los telescopios
terrestres. La sensibilidad ultravioleta del Hubble lo convierte en el
único observatorio a la altura de la tarea porque las estrellas jóvenes
irradian gran parte de su energía en los rayos ultravioleta a medida que
crecen caóticamente a trompicones mientras se alimentan del gas y el
polvo que cae.
El objetivo del programa es brindar a
los astrónomos una mejor comprensión del nacimiento de las estrellas y
cómo esto se relaciona con todo, desde los planetas hasta la formación y
evolución de las galaxias. Los astrónomos quieren aprender cómo las
estrellas jóvenes de baja masa afectan a la evolución y composición de
los planetas que se forman a su alrededor. La intensa radiación
ultravioleta separa las moléculas y penetra en los discos
circunestelares, donde se forman los planetas, lo que influye en su
química y afecta a la supervivencia de los discos. Esto tiene una
relación directa con la habitabilidad del planeta, el escape atmosférico
y la química. "Esta colección única está permitiendo una investigación
astrofísica diversa y emocionante en muchos campos," dijo Roman-Duval.
Además, las salidas torrenciales de gas
caliente de estrellas completamente adultas que son mucho más masivas
que nuestro Sol dan forma a sus entornos de manera espectacular. Al
apuntar a estrellas masivas en galaxias cercanas con poca abundancia de
elementos pesados, similar a la composición primitiva de las primeras
galaxias, los astrónomos pueden obtener información sobre cómo sus
salidas pueden haber influido en la evolución de las primeras galaxias
hace miles de millones de años.
El diseño y los objetivos de estas
observaciones se seleccionaron en asociación con la comunidad
astronómica, lo que permitió a los investigadores de todo el mundo
ayudar a desarrollar el programa final, así como tener la oportunidad de
organizar observaciones coordinadas por otros telescopios espaciales y
terrestres en diferentes longitudes de onda de luz.
El personal científico y técnico de
STScI está diseñando software específicamente relacionado con el
desarrollo de bases de datos e interfaces web para garantizar un amplio
acceso a la biblioteca por parte de la comunidad astronómica. Se están
desarrollando herramientas para productos científicos de alto nivel y
análisis espectroscópico. Todos los datos se almacenan en el Archivo
Mikulski para telescopios espaciales (MAST) de STScI.
El programa ULLYSES está construyendo un
legado para el futuro, creando una base de datos completa que los
astrónomos utilizarán para la investigación durante las próximas
décadas. El archivo también complementa las partes de la historia de la
formación estelar que pronto se obtendrán con observaciones de luz
infrarroja del próximo telescopio espacial James Webb de la NASA.
Trabajando juntos, tanto el Hubble como Webb proporcionarán una visión
holística de las estrellas y la historia de la formación estelar del
universo.
La primera misión de retorno de muestras
de asteroides de la NASA ahora sabe mucho más sobre el material que
recolectará en unas pocas semanas. En una colección especial de seis
artículos publicados en las revistas Science and Science Advances, los
científicos de la misión OSIRIS-REx presentan nuevos hallazgos sobre el
material de la superficie del asteroide Bennu, las características
geológicas y la historia dinámica. También sospechan que la muestra
entregada de Bennu puede ser diferente a todo lo que tenemos en la
colección de meteoritos en la Tierra.
Estos descubrimientos completan los
requisitos científicos de recolección de muestras previas a la misión
OSIRIS-REx y ofrecen información sobre la muestra de Bennu que los
científicos estudiarán para las generaciones venideras.
Uno de los artículos, dirigido por Amy
Simon del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt,
Maryland, muestra que el material orgánico que contiene carbono está muy
extendido en la superficie del asteroide, incluso en el lugar principal
escogido para la recogida de muestras de la misión, Nightingale, donde
OSIRIS-REx realizará su primer intento de recolección de muestras el 20
de Octubre. Estos hallazgos indican que es probable que la muestra
recolectada contenga minerales hidratados y material orgánico.
Esta materia orgánica puede contener
carbono en una forma que se encuentra a menudo en biología o en
compuestos asociados con la biología. Los científicos están planeando
experimentos detallados con estas moléculas orgánicas y esperan que la
muestra devuelta ayude a responder preguntas complejas sobre los
orígenes del agua y la vida en la Tierra.
“La abundancia de material que contiene
carbono es un gran triunfo científico para la misión. Ahora somos
optimistas de que recolectaremos y devolveremos una muestra con material
orgánico, un objetivo central de la misión OSIRIS-REx,” dijo Dante
Lauretta, investigador principal de OSIRIS-REx en la Universidad de
Arizona en Tucson.
Los autores de la colección especial
también han determinado que los minerales de carbonato constituyen
algunas de las características geológicas del asteroide. Los minerales
de carbonato a menudo se precipitan de los sistemas hidrotermales que
contienen agua y dióxido de carbono. Varias rocas de Bennu tienen vetas
brillantes que parecen estar hechas de carbonato, algunas de las cuales
se encuentran cerca del cráter Nightingale, lo que significa que los
carbonatos pueden estar presentes en la muestra devuelta.
El estudio de los carbonatos encontrados
en Bennu fue dirigido por Hannah Kaplan, de Goddard. Estos hallazgos
han permitido a los científicos teorizar que el asteroide padre de Bennu
probablemente tenía un sistema hidrotermal extenso, donde el agua
interactuó y alteró la roca en el cuerpo padre de Bennu. Aunque el
cuerpo original fue destruido hace mucho tiempo, estamos viendo
evidencias de cómo se veía ese asteroide acuoso aquí, en los fragmentos
restantes que componen Bennu. Algunas de estas venas de carbonato en las
rocas de Bennu miden hasta unos pocos centímetros de largo y varios
centímetros de grosor, lo que valida que un sistema hidrotermal de agua a
escala del asteroide estaba presente en el cuerpo principal de Bennu.
Los científicos hicieron otro
descubrimiento sorprendente en el sitio Nightingale: su regolito ha
estado expuesto recientemente al duro entorno espacial, lo que significa
que la misión recogerá y devolverá parte del material más prístino del
asteroide. Nightingale es parte de una población de cráteres jóvenes,
espectralmente rojos identificados en un estudio dirigido por Dani
DellaGiustina en la Universidad de Arizona. Los "colores" de Bennu
(variaciones en la pendiente del espectro de longitud de onda visible)
son mucho más diversos de lo que se anticipó originalmente. Esta
diversidad resulta de una combinación de diferentes materiales heredados
del cuerpo padre de Bennu y diferentes duraciones de exposición al
entorno espacial.
Los hallazgos de este artículo son un
hito importante en un debate en curso en la comunidad científica
planetaria: cómo los asteroides primitivos como Bennu cambian
espectralmente a medida que están expuestos a procesos de "meteorización
espacial", como el bombardeo de rayos cósmicos y el viento solar. Si
bien Bennu parece bastante negro a simple vista, los autores ilustran la
diversidad de la superficie de Bennu mediante el uso de
representaciones en colores falsos de datos multiespectrales recopilados
por la cámara MapCam. El material más fresco de Bennu, como el que se
encuentra en el sitio Nightingale, es espectralmente más rojo que el
promedio y, por lo tanto, aparece rojo en estas imágenes. El material de
la superficie se vuelve azul intenso cuando ha estado expuesto a la
intemperie espacial durante un período de tiempo intermedio. A medida
que el material de la superficie continúa envejeciendo durante largos
períodos de tiempo, finalmente se ilumina en todas las longitudes de
onda, convirtiéndose en un azul menos intenso, el color espectral
promedio de Bennu.
El artículo de DellaGiustina et al.
también distingue dos tipos principales de rocas en la superficie de
Bennu: oscuras y rugosas, y (con menos frecuencia) brillantes y lisas.
Los diferentes tipos pueden haberse formado a diferentes profundidades
en el asteroide padre de Bennu.
Los tipos de rocas no solo difieren
visualmente, sino que también tienen sus propias propiedades físicas
únicas. El artículo dirigido por Ben Rozitis de The Open University en
el Reino Unido muestra que los cantos rodados oscuros son más débiles y
más porosos, mientras que los cantos rodados brillantes son más fuertes y
menos porosos. Las rocas brillantes también albergan los carbonatos
identificados por Kaplan y su equipo, lo que sugiere que la
precipitación de minerales de carbonato en grietas y espacios porosos
puede ser responsable de su mayor resistencia.
Sin embargo, ambos tipos de rocas son
más débiles de lo que esperaban los científicos. Rozitis y sus colegas
sospechan que las rocas oscuras de Bennu (las más débiles, más porosas y
más comunes) no sobrevivirían al viaje a través de la atmósfera
terrestre. Por lo tanto, es probable que las muestras devueltas del
asteroide Bennu proporcionen un eslabón perdido para los científicos, ya
que este tipo de material no está representado actualmente en las
colecciones de meteoritos.
Bennu es una pila de escombros en forma
de diamante que flota en el espacio, pero hay más de lo que parece. Los
datos obtenidos por el altímetro láser (OLA), de OSIRIS-REx un
instrumento científico aportado por la Agencia Espacial Canadiense, han
permitido al equipo de la misión desarrollar un modelo digital del
terreno en 3D del asteroide que, con una resolución de 20 cm, no tiene
precedentes en detalle y exactitud. En este artículo, dirigido por
Michael Daly de la Universidad de York, los científicos explican cómo un
análisis detallado de la forma del asteroide reveló montículos con
forma de cresta en Bennu que se extienden de polo a polo, pero son lo
suficientemente sutiles como para que el ojo humano los pase por alto
fácilmente. Su presencia ha sido insinuada antes, pero su extensión
completa de polo a polo solo se hizo evidente cuando los hemisferios
norte y sur se dividieron en los datos de OLA para comparar.
El modelo de terreno digital también
muestra que los hemisferios norte y sur de Bennu tienen diferentes
formas. El hemisferio sur parece ser más suave y redondo, lo que los
científicos creen que es el resultado de que el material suelto queda
atrapado por las numerosas rocas grandes de la región.
Otro artículo de la colección especial,
dirigido por Daniel Scheeres de la Universidad de Colorado Boulder,
examina el campo gravitatorio de Bennu, que ha sido determinado
siguiendo las trayectorias de la nave espacial OSIRIS-REx y las
partículas que son expulsadas naturalmente de la superficie de Bennu. El
uso de partículas como sondas de gravedad es fortuito. Antes del
descubrimiento de la eyección de partículas en Bennu en 2019, el equipo
estaba preocupado por mapear el campo de gravedad con la precisión
requerida utilizando solo datos de seguimiento de naves espaciales. El
suministro natural de docenas de mini sondas de gravedad permitió al
equipo exceder ampliamente sus requisitos y obtener una visión sin
precedentes del interior del asteroide.
El campo de gravedad reconstruido
muestra que el interior de Bennu no es uniforme. En cambio, hay bolsas
de material de mayor y menor densidad dentro del asteroide. Es como si
hubiera un vacío en su centro, dentro del cual podrían caber un par de
campos de fútbol. Además, la protuberancia en el ecuador de Bennu es
poco densa, lo que sugiere que la rotación de Bennu está elevando este
material.
Las seis publicaciones de la colección
especial utilizan conjuntos de datos globales y locales recopilados por
la nave espacial OSIRIS-REx desde Febrero hasta Octubre de 2019. La
colección especial subraya que las misiones de retorno de muestras como
OSIRIS-REx son esenciales para comprender completamente la historia y la
evolución de nuestro Sistema solar.
La misión está a menos de dos semanas de
cumplir su mayor objetivo: recolectar un pedazo de un asteroide
prístino, hidratado y rico en carbono. OSIRIS-REx partirá de Bennu en
2021 y traerá de regreso la muestra a la Tierra el 24 de Septiembre de
2023.
Esta
impresionante imagen del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA
muestra la galaxia espiral NGC 5643 en la constelación de Lupus (el
Lobo). Verse tan bien no es fácil; se necesitaron 30 exposiciones
diferentes, para un total de nueve horas de tiempo de observación, junto
con la alta resolución y claridad del Hubble, para producir una imagen
de tan alto nivel de detalle y belleza.
NGC 5643 está a unos 60 millones de años
luz de la Tierra y ha sido el anfitrión de un evento de supernova
reciente (no visible en esta última imagen). Esta supernova (2017cbv)
fue un tipo específico en el que una enana blanca roba tanta masa de una
estrella compañera que se vuelve inestable y explota. La explosión
libera cantidades significativas de energía e ilumina esa parte de la
galaxia.
La observación fue propuesta por Adam
Riess, quien (junto con Saul Perlmutter y Brian Schmidt) recibió el
Premio Nobel de Física en 2011 por sus contribuciones al descubrimiento
de la expansión acelerada del universo.
Se avecina un momento histórico para la
misión OSIRIS-REx de la NASA. En solo unas pocas semanas, la nave
espacial robótica OSIRIS-REx descenderá a la superficie sembrada de
rocas del asteroide Bennu, aterrizará durante unos segundos y recogerá
una muestra de las rocas y el polvo del asteroide, lo que marcará la
primera vez que la NASA consigue coger pedazos de un asteroide, que será
devuelto a la Tierra para su estudio.
El 20 de Octubre, la misión realizará el
primer intento de su evento de recolección de muestras Touch-And-Go
(TAG). Esta serie de maniobras llevarán a la nave espacial al lugar del
asteroide llamado Nightingale, un área rocosa de 16 metros de diámetro
en el hemisferio norte de Bennu, donde el brazo robótico de muestreo de
la nave intentará recolectar una muestra. El sitio Nightingale fue
seleccionado como el sitio de muestreo principal de la misión porque
contiene la mayor cantidad de material de grano fino sin obstrucciones,
pero la región está rodeada de rocas del tamaño de un edificio. Durante
el evento de muestreo, la nave espacial, que es del tamaño de una
camioneta grande, intentará aterrizar en un área que es solo del tamaño
de unos pocos espacios de estacionamiento, y a solo unos pasos de
algunas de estas grandes rocas.
Durante el evento de recolección de
muestras de 4,5 horas, la nave espacial realizará tres maniobras
separadas para alcanzar la superficie del asteroide. La secuencia de
descenso comienza con OSIRIS-REx encendiendo sus propulsores para una
maniobra de salida de la órbita para dejar su órbita segura
aproximadamente a 770 metros de la superficie de Bennu. Después de
viajar cuatro horas en esta trayectoria descendente, la nave espacial
realizará la maniobra "Checkpoint" a una altitud aproximada de 125
metros. Esta combustión del propulsor ajusta la posición y la velocidad
de OSIRIS-REx para descender abruptamente hacia la superficie.
Aproximadamente 11 minutos después, la nave espacial realizará la
combustión "Matchpoint" a una altitud aproximada de 54 metros,
ralentizando su descenso y apuntando a una trayectoria que coincida con
la rotación del asteroide en el momento del contacto. La nave luego
descenderá a la superficie, aterrizará durante menos de dieciséis
segundos y disparará una de sus tres botellas de nitrógeno presurizado.
El gas agitará y levantará el material de la superficie de Bennu, que
luego quedará atrapado en la cabeza recolectora de la nave espacial.
Después de este breve toque, OSIRIS-REx encenderá sus propulsores para
alejarse de la superficie de Bennu y navegar a una distancia segura del
asteroide.
Después de la maniobra de salida de la
órbita, la nave espacial emprenderá una secuencia de reconfiguraciones
para prepararse para el muestreo. Primero, OSIRIS-REx extednerá su brazo
de muestreo robótico, el Mecanismo de adquisición de muestras
Touch-And-Go (TAGSAM), desde su posición de almacenamiento plegada hasta
la posición de recolección de muestras. Posteriormente, los dos paneles
solares de la nave espacial se moverán en una configuración de "ala en
Y" sobre el cuerpo de la nave espacial, que los colocará de manera
segura hacia arriba y lejos de la superficie del asteroide durante el
aterrizaje. Esta configuración también colocará el centro de gravedad de
la nave espacial directamente sobre la cabeza del colector TAGSAM, que
es la única parte de la nave espacial que entrará en contacto con la
superficie de Bennu durante el evento de recolección de muestras.
Debido a que la nave espacial y Bennu
estarán a aproximadamente 334 millones de kilómetros de la Tierra
durante el TAG, las señales tardarán unos 18,5 minutos en viajar entre
ellos. Este lapso de tiempo impedirá el control en directo de las
actividades de vuelo desde tierra durante el evento TAG, por lo que la
nave espacial está diseñada para realizar toda la secuencia de
recolección de muestras de forma autónoma. Antes del inicio del evento,
el equipo de OSIRIS-REx vinculará todos los comandos a la nave espacial y
luego enviará un comando "GO" para comenzar.
Para navegar de forma autónoma al sitio
Nightingale, OSIRIS-REx utilizará el sistema de navegación Natural
Feature Tracking (NFT). La nave espacial comenzará a recopilar imágenes
de navegación aproximadamente 90 minutos después de la salida de la
órbita. Luego comparará estas imágenes en tiempo real con un catálogo de
imágenes integrado, utilizando características de la superficie
identificadas para asegurarse de que está en el camino correcto hacia el
sitio. A medida que la nave espacial se acerque a la superficie,
OSIRIS-REx actualizará las maniobras Checkpoint y Matchpoint basadas en
la estimación del navegador NFT de la posición y velocidad de la nave
espacial. OSIRIS-REx continuará utilizando las estimaciones del NFT a
medida que descienda a la superficie después de la maniobra Matchpoint
para monitorear su posición y velocidad de descenso. La nave espacial
abortará de forma autónoma si su trayectoria varía fuera de los límites
predefinidos.
Para garantizar que la nave espacial
aterrice en un área segura que evite las numerosas rocas de la región,
el sistema de navegación está equipado con un mapa de peligros del sitio
Nightingale, que delinea áreas dentro del sitio de muestreo que podrían
dañar potencialmente la nave espacial. Si el sistema NFT de la nave
espacial detecta que está en camino de tocar una de estas zonas
peligrosas, la nave de forma autónoma saldrá de su aproximación una vez
que alcance una altitud de 5 metros. Esto mantiene la nave espacial
segura y permite un intento posterior de recolección de muestras en una
fecha futura.
A medida que la nave espacial realice
cada evento en la secuencia de recolección de muestras, enviará
actualizaciones de telemetría al equipo OSIRIS-REx, aunque a una
velocidad de datos extremadamente lenta. El equipo monitoreará la
telemetría durante la excursión y podrá confirmar que la nave espacial
ha aterrizado con éxito en la superficie de Bennu poco después de que
ocurra el TAG. Las imágenes y otros datos científicos recopilados
durante el evento se vincularán después de que la nave espacial se haya
alejado del asteroide y pueda apuntar su antena más grande hacia la
Tierra para transmitir a velocidades de comunicación más altas.
OSIRIS-REx se encargará de recolectar al
menos 60 gramos del material rocoso de Bennu para traerlos de regreso a
la Tierra, el mayor retorno de muestras del espacio desde el programa
Apolo, y la misión ha desarrollado dos métodos para verificar que se
produjo esta recolección de muestras. El 22 de Octubre, la cámara SamCam
de OSIRIS-REx capturará imágenes del cabezal TAGSAM para ver si
contiene el material de la superficie de Bennu. La nave espacial también
realizará una maniobra de giro el 24 de Octubre para determinar la masa
del material recolectado. Si estas medidas muestran una recolección
exitosa, se tomará la decisión de colocar la muestra en la Cápsula de
Retorno de Muestras (SRC) para regresar a la Tierra. Si no se ha
recolectado suficiente muestra de Nightingale, la nave espacial tiene
cargas de nitrógeno a bordo para dos intentos más. Pero no se realizaría
un intento de TAG en el lugar secundario Osprey antes de Enero de 2021.
El equipo de la misión ha pasado los
últimos meses preparándose para el evento de recolección de muestras
mientras maximiza el trabajo remoto como parte de su respuesta al
COVID-19. El día del TAG, un número limitado de miembros del equipo
monitoreará la nave espacial desde el Área de Apoyo a la Misión de
Lockheed Martin Space, tomando las precauciones de seguridad adecuadas.
Otros miembros del equipo también estarán en otros lugares para cubrir
el evento, mientras también mantendrán los protocolos de seguridad.
La nave espacial está programada para
partir de Bennu en 2021 y entregar la muestra recolectada a la Tierra el
24 de Septiembre de 2023.
Esta
última imagen de Júpiter, tomada por el Telescopio Espacial Hubble de
la NASA el 25 de Agosto de 2020, fue captada cuando el planeta estaba a
más de 650 millones de kilómetros de la Tierra. La visión nítida del
Hubble está brindando a los investigadores un informe meteorológico
actualizado sobre la atmósfera turbulenta del planeta monstruoso,
incluida una nueva y notable tormenta que se avecina, y un primo de la
famosa región de la Gran Mancha Roja preparándose para cambiar de color,
nuevamente.
Un detalle único y emocionante de la
instantánea del Hubble aparece en latitudes medias del norte como una
tormenta brillante, blanca y extendida que viaja alrededor del planeta a
560 kilómetros por hora. Esta única columna tormentosa estalló el 18 de
Agosto de 2020, y los observadores terrestres han descubierto dos más
que aparecieron más tarde en la misma latitud.
Si bien es común que surjan tormentas en
esta región aproximadamente cada seis años, a menudo con múltiples
tormentas a la vez, el momento de las observaciones del Hubble es
perfecto para mostrar la estructura a raíz de la perturbación, durante
las primeras etapas de su evolución. Detrás de la columna hay rasgos
pequeños y redondeados con colores complejos "rojo, blanco y azul" en la
imagen de luz ultravioleta, visible e infrarroja cercana del Hubble.
Tales características discretas generalmente se disipan en Júpiter,
dejando solo cambios en los colores de las nubes y la velocidad del
viento, pero una tormenta similar en Saturno condujo a un vórtice de
larga duración. Las diferencias en las secuelas de las tormentas de
Júpiter y Saturno pueden estar relacionadas con las abundancias de agua
contrastantes en sus atmósferas, ya que el vapor de agua puede gobernar
la enorme cantidad de energía almacenada que puede ser liberada por
estas erupciones de tormenta.
El Hubble muestra que la Gran Mancha
Roja, girando en sentido contrario a las agujas del reloj en el
hemisferio sur del planeta, se adentra en las nubes delante de ella,
formando una cascada de cintas blancas y beige. La Gran Mancha Roja es
actualmente de un color rojo excepcionalmente rico, con su núcleo y la
banda más externa de un rojo más intenso.
Los investigadores dicen que la Gran
Mancha Roja ahora mide aproximadamente 15.700 kilómetros de ancho, lo
suficientemente grande como para tragar la Tierra. La súper tormenta
todavía se está reduciendo como se observa en las observaciones
telescópicas que datan de 1930, pero la razón de su tamaño menguante es
un completo misterio.
Otra característica que los
investigadores están notando que ha cambiado es Oval BA, apodada por los
astrónomos como la Pequeña Mancha Roja, que aparece justo debajo de la
Gran Mancha Roja en esta imagen. Durante los últimos años, la Pequeña
Mancha Roja ha ido perdiendo color a su tono original de blanco después
de aparecer roja en 2006. Sin embargo, ahora el núcleo de esta tormenta
parece oscurecerse ligeramente. Esto podría insinuar que la Pequeña
Mancha Roja está en camino de cambiar a un color más similar a su prima
una vez más.
La imagen del Hubble muestra que Júpiter
está despejando sus nubes blancas de mayor altitud, especialmente a lo
largo del ecuador del planeta, donde una neblina de hidrocarburos
anaranjada lo envuelve.
La luna helada Europa, que se cree que
contiene ingredientes potenciales para la vida, es visible a la
izquierda del gigante gaseoso.
La humanidad tiene "ojos" que pueden
detectar todos los diferentes tipos de luz a través de telescopios
alrededor del mundo y una flota de observatorios en el espacio. Desde
ondas de radio hasta rayos gamma, este enfoque de la astronomía de
"múltiples longitudes de onda" es crucial para obtener una comprensión
completa de los objetos en el espacio.
Esta compilación ofrece ejemplos de
imágenes de diferentes misiones y telescopios que se combinan para
comprender mejor la ciencia del universo. Cada una de estas imágenes
contiene datos del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, así como
de otros telescopios. Se muestran varios tipos de objetos (galaxias,
remanentes de supernovas, estrellas, nebulosas planetarias), pero juntos
demuestran las posibilidades cuando se reúnen datos de todo el espectro
electromagnético.
Fila superior, de izquierda a derecha:
M82
Messier 82, o M82, es una galaxia que está orientada de lado hacia la
Tierra. Esto les da a los astrónomos y sus telescopios una visión
interesante de lo que sucede cuando esta galaxia experimenta estallidos
de formación estelar. Los rayos X del Chandra (que aparecen como azul y
rosa) muestran gas en flujos de salida de unos 20.000 años luz de largo
que se ha calentado a temperaturas superiores a diez millones de grados
por repetidas explosiones de supernovas. Los datos de luz óptica del
Telescopio Espacial Hubble de la NASA (rojo y naranja) muestran la
galaxia.
Abell 2744
Los cúmulos de galaxias son los objetos más grandes del universo que se
mantienen unidos por la gravedad. Contienen enormes cantidades de gas
sobrecalentado, con temperaturas de decenas de millones de grados, que
brilla intensamente en rayos X, y se puede observar a millones de años
luz entre las galaxias. Esta imagen del cúmulo de galaxias Abell 2744
combina rayos X del Chandra (emisión azul difusa) con datos de luz
óptica del Hubble (rojo, verde y azul).
Supernova 1987A (SN 1987A)
El 24 de febrero de 1987, los observadores en el hemisferio sur vieron
un nuevo objeto en una galaxia cercana llamada Gran Nube de Magallanes.
Esta fue una de las explosiones de supernova más brillantes en siglos y
pronto se conoció como Supernova 1987A (SN 87A). Los datos del Chandra
(azul) muestran la ubicación de la onda de choque de la supernova,
similar al boom sónico de un avión supersónico, interactuando con el
material circundante a unos cuatro años luz del punto de la explosión
original. Los datos ópticos del Hubble (naranja y rojo) también muestran
evidencia de esta interacción en el anillo.
Fila inferior, de izquierda a derecha:
Eta Carinae
¿Cuál será la próxima estrella de nuestra Vía Láctea en explotar como
supernova? Los astrónomos no están seguros, pero uno de los candidatos
podría ser Eta Carinae, un sistema volátil que contiene dos estrellas
masivas que orbitan estrechamente entre sí. Esta imagen tiene tres tipos
de luz: datos ópticos del Hubble (que aparecen como blanco),
ultravioleta (cian) del Hubble y rayos X del Chandra (que aparecen como
una emisión púrpura). Las erupciones anteriores de esta estrella han
resultado en un anillo de gas emisor de rayos X caliente de unos 2,3
años luz de diámetro que rodea a estas dos estrellas.
Galaxia Rueda de Carro
Esta galaxia se asemeja a un ojo de buey, lo cual es apropiado porque su
apariencia se debe en parte a una galaxia más pequeña que pasó por el
centro de este objeto. La violenta colisión produjo ondas de choque que
barrieron la galaxia y desencadenaron grandes cantidades de formación de
estrellas. Los rayos X del Chandra (púrpura) muestran que el gas
caliente perturbado inicialmente alojado en la galaxia Rueda de Carro es
arrastrado a más de 150.000 años luz por la colisión. Los datos ópticos
del Hubble (rojo, verde y azul) muestran dónde esta colisión pudo haber
desencadenado la formación de estrellas.
Nebulosa de la Hélice
Cuando una estrella como el Sol se queda sin combustible, se expande y
sus capas externas se inflaman, y luego el núcleo de la estrella se
encoge. Esta fase se conoce como "nebulosa planetaria" y los astrónomos
esperan que nuestro Sol experimente esto en unos 5 mil millones de años.
Esta imagen de la Nebulosa de la Hélice contiene datos infrarrojos del
Telescopio Espacial Spitzer de la NASA (verde y rojo), luz óptica del
Hubble (naranja y azul), ultravioleta del telescopio GALEX de la NASA
(cian) y rayos X del Chandra (que aparecen en blanco) que muestran la
estrella enana blanca que se formó en el centro de la nebulosa. La
imagen tiene unos cuatro años luz de diámetro.
Un mosaico del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA de las regiones Cepheus C y Cepheus B. Image Credit: NASA/JPL-Caltech
En
este gran mosaico celeste tomado por el Telescopio Espacial Spitzer de
la NASA y publicado en 2019, hay mucho que ver, incluidos múltiples
grupos de estrellas nacidas de los mismos grupos densos de gas y polvo.
Algunos de estos grupos son más antiguos que otros y están más
evolucionados, lo que lo convierte en un retrato estelar generacional.
Esta imagen es de las regiones Cepheus C y Cepheus B y combina datos de
los instrumentos IRAC y MIPS de Spitzer.
La gran región verde y naranja que ocupa
la mayor parte de la imagen es una nebulosa lejana, o una nube de gas y
polvo en el espacio. Aunque puede parecer que la nube fluye desde la
mancha blanca brillante en su punta, en realidad es lo que queda de una
nube mucho más grande que ha sido tallada por la radiación de las
estrellas. La región brillante está iluminada por estrellas masivas,
pertenecientes a un cúmulo que se extiende por encima de la mancha
blanca. El color blanco es la combinación de cuatro colores (azul,
verde, naranja y rojo), cada uno de los cuales representa una longitud
de onda diferente de luz infrarroja, que es invisible para los ojos
humanos. El polvo que ha sido calentado por la radiación de las
estrellas crea el resplandor rojo circundante.
La
NASA acaba de validar un nuevo tipo de propulsor, o combustible, para
naves espaciales de todos los tamaños. En lugar de hidracina tóxica, las
misiones espaciales pueden utilizar un propulsor “verde” menos tóxico y
tecnologías compatibles diseñadas para acompañarlo. En poco más de un
año desde su lanzamiento, la Misión de Infusión de Propelente Verde de
la NASA (GPIM) demostró con éxito que un propulsor y un sistema de
propulsión nunca antes utilizados funcionan según lo previsto,
demostrando que ambos son opciones prácticas para misiones futuras.
GPIM se propuso probar un
monopropelente, un propelente químico que puede quemarse por sí solo sin
un oxidante separado, llamado Advanced Spacecraft Energetic Non-Toxic
(ASCENT). Anteriormente conocido como AF-M315E, el Laboratorio de
Investigación de la Fuerza Aérea de EE.UU. inventó el propulsor en la
Base de la Fuerza Aérea Edwards en California. Es una alternativa a la
hidracina monopropelente.
“Esta es la primera vez en 50 años que
la NASA probó un nuevo monopropelente de alto rendimiento en el
espacio”, dijo Tim Smith, gerente de la misión GPIM en el Centro de
Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama. “Tiene el
potencial de complementar o incluso reemplazar a la hidracina, que las
naves espaciales han utilizado desde la década de los 60”. Con sede en
Marshall, el programa Technology Demonstration Mission (TDM) de la NASA
gestiona la misión.
La demostración efectiva del propulsor
de GPIM allanó el camino para la aceptación de ASCENT por parte de la
NASA en nuevas misiones. La próxima misión de la NASA que utilizará
ASCENT será Lunar Flashlight. La pequeña nave espacial, que tiene como
objetivo proporcionar información clara sobre la presencia de depósitos
de agua dentro de los cráteres de la Luna, se lanzará como una carga
útil secundaria en la misión Artemisa I, la primera prueba de vuelo
integrada de la nave espacial Orión de la NASA y el cohete SLS.
A pesar de ser de color rosa, ASCENT se
considera “verde” por su toxicidad significativamente reducida en
comparación con la hidracina, que requiere trajes de protección y
procedimientos de procesamiento de carga de propelente rigurosos. Es más
seguro de almacenar y usar, requiriendo un mínimo de equipo de
protección personal como batas de laboratorio, gafas y guantes. Además
de ser más fácil y menos costoso de manejar aquí en la Tierra, al cargar
una nave espacial con propulsor, por ejemplo, ASCENT permitirá que la
nave espacial viaje más lejos u opere más tiempo con menos propulsor en
su tanque, dado su mayor rendimiento.
Pero para probar el propulsor en una
pequeña nave espacial, el equipo de GPIM tuvo que desarrollar hardware y
sistemas compatibles con el líquido. Aerojet Rocketdyne de Redmond,
Washington, diseñó y construyó los cinco propulsores a bordo del GPIM.
Aerojet Rocketdyne y Ball Aerospace de Boulder, Colorado, co-diseñaron
los otros elementos del sistema de propulsión.
Mientras estaba en órbita, GPIM probó el
propulsor y el sistema de propulsión, incluidos los propulsores, los
tanques y las válvulas, mediante la realización de una serie planificada
de maniobras orbitales. Las maniobras de control de actitud, el proceso
de mantener un control estable de un satélite y la reducción de la
órbita demostraron el rendimiento proyectado del propulsor antes de la
misión, mostrando un aumento del 50% en el consumo de combustible de la
nave espacial en comparación con la hidracina.
Con los objetivos de demostración de
tecnología casi completos, la misión demostró que ASCENT y el sistema de
propulsión compatible son una alternativa viable y eficaz para la NASA y
la industria de vuelos espaciales comerciales, dijo Smith.
“Podemos atribuir el éxito de GPIM a una
sólida asociación”, dijo Smith. La Dirección de Misión de Tecnología
Espacial de la NASA seleccionó a Ball Aerospace para liderar la misión
en 2012. Además de construir la nave espacial del tamaño de un mini
refrigerador, la compañía integró y probó las cargas útiles y el sistema
de propulsión antes del lanzamiento y brinda apoyo a las operaciones de
vuelo.
“Nos complace anunciar que las
operaciones de vuelo han sido muy fluidas, con el nuevo subsistema de
propulsión funcionando como lo anticipamos”, dijo Christopher McLean,
investigador principal de GPIM para Ball Aerospace. “Apreciamos
enormemente la asociación y el apoyo continuo a lo largo de esta misión
de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA y la
oficina de gestión de programas en Marshall”.
GPIM se acerca a la finalización de la
misión y la nave espacial ha iniciado una serie de encendidos de
desorbitación. Aproximadamente siete encendidos reducirán la órbita a
aproximadamente 180 kilómetros y agotarán el tanque propulsor. La
pequeña nave espacial se quemará en la atmósfera de la Tierra al hacer
la reentrada, prevista para finales de este mes de Septiembre.
Imagen de SPT0418-47 obtenida con lente gravitacional. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al.
La galaxia está distorsionada y se ve con forma de anillo de luz en el cielo.
Utilizando el Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del cual el Observatorio Europeo
Austral (ESO) es socio, un equipo de astrónomos ha revelado la presencia
de una galaxia extremadamente distante y, por lo tanto, muy joven, que
es sorprendentemente similar a nuestra Vía Láctea. La galaxia está tan
lejos que su luz ha tardado más de 12 mil millones de años en llegar a
nosotros: la vemos como era cuando el universo tenía sólo 1.400 millones
de años. También sorprende su falta de caos, contradiciendo las teorías
que suponen que, en el universo primitivo, todas las galaxias eran
turbulentas e inestables. Este inesperado descubrimiento desafía nuestra
comprensión de cómo se forman las galaxias, proporcionando nuevas
perspectivas sobre el pasado de nuestro universo.
“Este resultado representa un avance en
el campo de la formación de galaxias, mostrando que las estructuras que
observamos en galaxias espirales cercanas y en nuestra Vía Láctea ya
estaban en su lugar hace 12 mil millones de años”, afirma Francesca
Rizzo, estudiante de doctorado del Instituto Max Planck de Astrofísica
en Alemania, quien dirigió la investigación publicada hoy en Nature.
Aunque la galaxia estudiada, llamada SPT0418-47, no parece tener brazos
espirales, tiene al menos dos características típicas de nuestra Vía
Láctea: un disco giratorio y una protuberancia, el gran grupo de
estrellas concentradas alrededor del centro galáctico. Es la primera vez
que se ve una protuberancia en una etapa tan temprana de la historia
del universo, haciendo de SPT0418-47 la galaxia parecida a la Vía Láctea
más distante observada hasta el momento.
“La gran sorpresa fue descubrir que esta
galaxia es en realidad bastante similar a las galaxias cercanas, al
contrario de lo que se esperaba por los modelos y observaciones
anteriores, menos detalladas”, sugiere el coautor Filippo Fraternali,
del Instituto Astronómico Kapteyn de la Universidad de Groningen, en los
Países Bajos. En el universo primitivo, las galaxias jóvenes todavía
estaban en proceso de formación, por lo que los investigadores esperaban
que fueran caóticas y carecieran de las estructuras típicas de galaxias
más maduras como la Vía Láctea.
Estudiar galaxias distantes como
SPT0418-47 es fundamental para nuestra comprensión de cómo se formaron y
evolucionaron las galaxias. Esta galaxia está tan lejos que la vemos
cuando el universo tenía sólo el 10% de su edad actual, ya que su luz
tardó 12 mil millones de años en llegar a la Tierra. Al estudiarla,
estamos volviendo a una época en la que estas galaxias bebé estaban
empezando a desarrollarse.
Debido a la gran distancia a la que se
encuentran, es casi imposible observar con detalle estas galaxias,
incluso con los telescopios más potentes, ya que las galaxias se ven
pequeñas y débiles. El equipo superó este obstáculo al usar una galaxia
cercana como una poderosa lupa, un efecto conocido como lente
gravitacional, permitiendo a ALMA ver el pasado lejano con un detalle
sin precedentes. En este efecto, el tirón gravitacional de la galaxia
cercana distorsiona y dobla la luz de la galaxia distante, haciendo que
la veamos deformada y magnificada.
Gracias a su alineación casi exacta, la
galaxia distante vista con lente gravitacional aparece como un anillo de
luz casi perfecto alrededor de la galaxia cercana. El equipo de
investigación reconstruyó la verdadera forma de la galaxia distante y el
movimiento de su gas a partir de los datos de ALMA utilizando una nueva
técnica de modelado por ordenador. “Cuando vi por primera vez la imagen
reconstruida de SPT0418-47 no podía creerlo: se abría un cofre del
tesoro”, afirma Rizzo.
“Lo que encontramos fue bastante
desconcertante: a pesar de formar estrellas a un ritmo alto, y por lo
tanto ser un lugar con procesos altamente energéticos, SPT0418-47 es el
disco de galaxia mejor ordenado que jamás se haya observado en el
universo temprano”, declaró la coautora Simona Vegetti, también del
Instituto Max Planck de Astrofísica. “Este resultado es bastante
inesperado y tiene importantes implicaciones en la forma en que creemos
que evolucionan las galaxias”. Los astrónomos señalan, sin embargo, que,
aunque SPT0418-47 tiene un disco y otras características similares a
las de las galaxias espirales que vemos hoy en día, esperan que
evolucione a una galaxia muy diferente de la Vía Láctea y se una a la
clase de galaxias elípticas, otro tipo de galaxias que, junto a las
espirales, habitan el universo actual.
Este inesperado descubrimiento sugiere
que el universo primitivo pudo no ser tan caótico como se creía y
plantea muchas preguntas sobre cómo podría haberse formado una galaxia
bien ordenada tan poco tiempo después del Big Bang. Este hallazgo de
ALMA sigue al descubrimiento anterior anunciado en mayo de un disco
masivo giratorio visto a una distancia similar. Gracias al efecto de la
lente, SPT0418-47 se ve con más detalle y, además de un disco, tiene una
protuberancia, por lo que se parece más a nuestra Vía Láctea actual que
la galaxia estudiada anteriormente.
Futuros estudios, incluso con el
Telescopio Extremadamente Grande de ESO, tratarán de descubrir cuán
típicas son realmente estas galaxias de disco 'bebés' y si es común que
sean menos caóticas de lo previsto, abriendo nuevas vías para que los
astrónomos descubran cómo evolucionaron las galaxias.
Los
controladores de vuelo de la misión Mars 2020 del rover Perseverance de
la NASA han devuelto la nave espacial a las operaciones de vuelo
nominales.
Lanzada el 30 de Julio a las 11:50 GMT,
Mars 2020 entró en un estado llamado "modo seguro" poco después de
colocarse en una trayectoria interplanetaria debido a que un sensor
indicaba que parte de la nave espacial estaba ligeramente más fría de lo
esperado. Cuando una nave espacial entra en modo seguro, todos los
sistemas excepto los esenciales se apagan hasta que recibe nuevos
comandos del control de la misión.
La misión utiliza un bucle de freón
líquido para llevar el calor desde el centro de la nave espacial a los
radiadores en la etapa de crucero (la parte que ayuda a volar el rover a
Marte), que tienen una vista al espacio. Los controladores siguen de
cerca la diferencia de temperatura entre la entrada caliente a los
radiadores y la salida más fría de los radiadores. Cuando la nave
espacial entró en la sombra de la Tierra, el Sol fue bloqueado
temporalmente por la Tierra y la temperatura de salida bajó.
Esto hizo
que aumentara la diferencia entre la entrada caliente y la salida más
fría. Este diferencial transitorio activó una alarma y provocó que la
nave espacial pasara al modo de espera conocido como "modo seguro".
Gracias al trabajo de los controladores
de la misión, pudieron devolver a la nave a las operaciones normales de
vuelo. "Con la salida del modo seguro, el equipo se está dedicando al
negocio de los cruceros interplanetarios", dijo Matt Wallace, subgerente
de proyectos de Mars 2020 del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la
NASA. "Próxima parada, el Cráter Jezero".
Esta imagen, captada por el instrumento SPHERE, instalado en el Very
Large Telescope de ESO, muestra a la estrella TYC 8998-760-1 acompañada
de dos exoplanetas gigantes. Es la primera vez que los astrónomos
observan directamente a más de un planeta orbitando a una estrella
similar al Sol. Image Credit: ESO/Bohn et al.
El
telescopio VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Europeo Austral
(ESO) ha tomado la primera imagen de una estrella joven similar al Sol
acompañada de dos exoplanetas gigantes. Las imágenes de sistemas con
múltiples exoplanetas son extremadamente difíciles de obtener y, hasta
ahora, los astrónomos nunca habían observado directamente a más de un
planeta orbitando una estrella similar al Sol. Las observaciones pueden
ayudar a los astrónomos a entender cómo se formaron y evolucionaron los
planetas alrededor de nuestro propio Sol.
Hace apenas unas semanas, ESO reveló el
nacimiento de un sistema planetario a través de una nueva e
impresionante imagen obtenida por el VLT. Ahora, el mismo telescopio,
usando el mismo instrumento, ha tomado la primera imagen directa de un
sistema planetario alrededor de una estrella como nuestro Sol, ubicado a
unos 300 años luz de distancia y conocido como TYC 8998-760-1.
“Este descubrimiento es una instantánea
de un entorno que es muy similar a nuestro Sistema Solar, pero en una
etapa mucho más temprana de su evolución”, afirma Alexander Bohn,
estudiante de doctorado de la Universidad de Leiden (Países Bajos), que
dirigió la nueva investigación publicada hoy en The Astrophysical
Journal Letters.
“Aunque los astrónomos han detectado
indirectamente miles de planetas en nuestra galaxia, sólo una pequeña
fracción de estos exoplanetas han sido captados con imagen directa”,
dice el coautor, Matthew Kenworthy, profesor asociado de la Universidad
de Leiden, y añade que “las observaciones directas son importantes en la
búsqueda de entornos que puedan albergar vida”. La imagen directa de
dos o más exoplanetas alrededor de la misma estrella es aún más rara;
hasta ahora sólo se han observado dos de estos sistemas directamente,
ambos alrededor de estrellas muy diferentes de nuestro Sol. La nueva
imagen del VLT de ESO es la primera imagen directa de más de un
exoplaneta alrededor de una estrella similar al Sol. El VLT de ESO
también fue el primer telescopio en obtener una imagen directa de un
exoplaneta, allá por 2004, cuando captó una mota de luz alrededor de una
enana marrón, un tipo de estrella "fallida".
“Nuestro equipo ha podido captar la
primera imagen de dos compañeros gigantes gaseosos que están orbitando a
un joven análogo solar”, destaca Maddalena Reggiani, investigadora
postdoctoral de KU Leuven (Bélgica) que también ha participado en el
estudio. Los dos planetas se pueden ver en la nueva imagen como dos
puntos brillantes de luz alejados de su estrella madre, que se encuentra
en la parte superior izquierda de la imagen (haga clic en la imagen
para verla completa). Al tomar diferentes imágenes en diferentes
momentos, el equipo fue capaz de distinguir estos planetas de las
estrellas de fondo.
Los dos gigantes gaseosos orbitan a su
estrella anfitriona a distancias de 160 y de unas 320 veces la distancia
Tierra-Sol. Esto sitúa a estos planetas mucho más lejos de su estrella
de lo que están Júpiter o Saturno (también gigantes gaseosos), de
nuestro Sol; se encuentran a sólo 5 y 10 veces la distancia Tierra-Sol,
respectivamente. El equipo también descubrió que los dos exoplanetas son
mucho más pesados que los de nuestro Sistema Solar, el planeta interior
tiene 14 veces la masa de Júpiter y el externo seis veces.
El equipo de Bohn obtuvo imágenes de
este sistema durante su búsqueda de planetas jóvenes y gigantes
alrededor de estrellas como nuestro Sol, pero mucho más jóvenes. La
estrella TYC 8998-760-1 tiene sólo 17 millones de años y se encuentra en
la constelación austral de Musca (la mosca). Bohn lo describe como una
“versión muy joven de nuestro propio Sol”.
Estas imágenes fueron posibles gracias
al alto rendimiento del instrumento SPHERE, instalado en el VLT de ESO,
en el desierto chileno de Atacama. SPHERE bloquea la brillante luz de la
estrella usando un dispositivo llamado coronógrafo, permitiendo ver los
planetas, cuya luz es mucho más debil. Mientras que los planetas más
antiguos, como los de nuestro Sistema Solar, están demasiado fríos como
para ser detectados con esta técnica, los planetas jóvenes son más
calientes, y por lo tanto brillan más en el rango infrarrojo de la luz.
Tomando varias imágenes durante el año pasado y analizando datos
antiguos que se remontan a 2017, el equipo de investigación ha
confirmado que los dos planetas son parte del sistema de la estrella.
Para que los astrónomos puedan confirmar
si estos planetas se formaron en su ubicación actual, alejada de la
estrella, o migraron desde otros lugares, serán necesarias más
observaciones de este sistema, observaciones que podrán llevarse a cabo
incluso con el futuro Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO. El
ELT de ESO también ayudará a estudiar la interacción entre dos planetas
jóvenes del mismo sistema. Bohn concluye afirmando que: “La posibilidad
de que los instrumentos futuros, como los que estarán disponibles en el
ELT, sean capaces de detectar incluso planetas de menor masa alrededor
de esta estrella, marca un hito importante en la comprensión de los
sistemas multi planetarios, con posibles implicaciones para la historia
de nuestro propio Sistema Solar”.
El Cometa C/2020 F3 (NEOWISE) en los cielos antes del amanecer el 9 de Julio de 2020, sobre Deer Valley, Utah. Image Credit: NASA
Los observadores del firmamento situados
en el hemisferio norte están disfrutando de unas vistas espectaculares
del cometa NEOWISE durante su paso por la Tierra. Mientras el cometa
NEOWISE pasa “junto” a la Tierra a la cómoda (y segura) distancia de 103
millones de kilómetros, los aficionados podrán observarlo a lo largo
del mes de Julio.
Para aquellos que quieran echar un
vistazo al cometa NEOWISE antes de que se haya ido, hay varias
oportunidades de observación en los próximos días, cuando será cada vez
más visible poco después del atardecer en el cielo del noroeste. Si se
mira al cielo sin la ayuda de herramientas de observación, el cometa
NEOWISE probablemente se verá como una estrella borrosa con un poco de
cola, por lo que se recomienda usar prismáticos o un pequeño telescopio
para obtener las mejores vistas de este objeto.
Para aquellos que quieran ver al cometa NEOWISE a simple vista, esto es lo que deben hacer:
- Encuentre un lugar alejado de las luces de la ciudad con una vista despejada del cielo.
- Justo después del atardecer, mira debajo de la Osa Mayor en el cielo del noroeste.
- Si tiene unos prismáticos o un pequeño telescopio podrá obtener las mejores vistas de esta deslumbrante pantalla.
Este gráfico muestra como se verá el cometa NEOWISE los próximos días justo después de la puesta de Sol. Image Credit: NASA/JPL-Caltech
El
cometa C/2020 F3 NEOWISE debe su nombre a la misión Near-Earth Object
Wide-field Infrared Survey Explorer de la NASA, que lo descubrió en
Marzo de 2020. El cometa completó su perihelio, el punto más cercano al
Sol a lo largo de su órbita, el 3 de Julio y ahora está adentrándose de
nuevo en el sistema solar, por lo que no volveremos a verlo en unos
6.800 años.
Los cometas son los restos helados de la
formación de planetas hace 4.600 millones de años, por lo que los
científicos los consideran una suerte de cápsulas del tiempo cósmicas.
Presentan una distintiva cola compuesta por granos de polvo que se
desprenden del núcleo.
El sobrevuelo de un cometa sobre la
Tierra ofrece una rara oportunidad para observar y recabar datos sobre
estas cápsulas del tiempo. Numerosas naves han observado el cometa
NEOWISE, incluido el Observatorio Heliosférico y Solar de la ESA/NASA,
así como los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional.
Durante más de una década, los
astrónomos han buscado planetas orbitando a AU Microscopii, una estrella
cercana que sigue rodeada por un disco de desechos remanente de su
formación. Ahora, usando datos del Satélite TESS y del ya retirado
Telescopio Espacial Spitzer, unos científicos han descubierto un planeta
tan grande como Neptuno que gira alrededor de la joven estrella en poco
más de una semana.
El sistema, conocido como AU Mic, ofrece
una oportunidad única para estudiar planetas y sus atmósferas y
entender cómo se forman, evolucionan e interactúan con sus estrellas.
"AU Mic es una estrella joven y próxima
de tipo M, o enana roja. Está rodeada por un enorme disco de escombros
en el que se han detectado agrupaciones móviles de polvo, y ahora,
gracias a TESS y Spitzer, un planeta con una cuantificación de tamaño
directa", dijo Bryson Cale, estudiante de doctorado en la Universidad
George Mason en Fairfax, Virginia. "No hay otro sistema conocido que
cumpla con todos estos singulares criterios".
Este nuevo planeta, AU Mic b, se
describe en un artículo científico coescrito por Cale y liderado por su
tutor Peter Plavchan, profesor auxiliar de física y astronomía en George
Mason. El hallazgo fue divulgado el miércoles 24 de junio en Nature.
AU Mic es una enana roja fría con una
edad estimada de 20 a 30 millones de años, lo que le convierte en un
bebé estelar en comparación con nuestro Sol, que es al menos 150 veces
más viejo. La estrella es tan joven que principalmente brilla por el
calor generado por su propia gravedad al tirar de ella hacia adentro y
comprimirla. Menos del 10% de su energía proviene de la fusión nuclear
de hidrógeno en helio, el proceso que potencia a estrellas como nuestro
Sol.
El sistema se encuentra a 31,9 años luz
de distancia, en la constelación austral del Microscopio. Forma parte de
una colección cercana de estrellas denominadas grupo móvil Beta
Pictoris, que toma su nombre de una estrella tipo A más grande y
caliente que alberga dos planetas y está igualmente rodeada por un disco
de desechos.
Aunque los sistemas tienen la misma
edad, sus planetas son marcadamente diferentes. El planeta AU Mic b casi
abraza su estrella, completando una órbita cada 8,5 días. Pesa 58 veces
menos que la Tierra, lo que lo coloca en la categoría de mundos
similares a Neptuno. En contraste, Beta Pictoris b y c son al menos 50
veces más grandes que AU Mic b y tardan respectivamente 21 y 3,3 años en
orbitar su estrella.
"Creemos que AU Mic b se formó lejos de
su estrella y migró hacia su órbita actual, algo que puede ocurrir
cuando los planetas interactúan gravitacionalmente con un disco de gas o
con otros planetas", explicó Thomas Barclay, coautor e investigador
asociado de la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore, y
científico asociado del proyecto TESS en el Centro de Vuelo Espacial
Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “En cambio, la órbita de Beta
Pictoris b no parece haber migrado mucho. Las diferencias entre estos
sistemas de edad similar pueden decirnos mucho sobre cómo se forman y
migran los planetas".
Detectar planetas alrededor de estrellas
como AU Mic plantea un desafío particular. Estas turbulentas estrellas
tienen campos magnéticos fuertes y pueden estar cubiertas de puntos
estelares —regiones más frías, oscuras y altamente magnéticas, similares
a las manchas solares— que frecuentemente expulsan poderosos destellos
estelares. Las manchas y sus destellos contribuyen a los cambios de
brillo de la estrella.
Durante Julio y Agosto de 2018, cuando
TESS observaba AU Mic, la estrella produjo numerosas erupciones de las
cuales, algunas fueron más poderosas que las erupciones más fuertes
registradas en el Sol. El equipo realizó un análisis detallado para
sustraer estas perturbaciones de los datos de TESS.
Cuando, desde nuestra perspectiva, un
planeta pasa por delante de su estrella en un evento conocido como
tránsito, su paso ocasiona una clara disminución en el brillo de la
estrella. TESS monitorea extensas franjas del cielo, llamadas sectores,
durante 27 días continuos para cada sector. En el curso de esta larga
observación, las cámaras realizan capturas regulares que permiten a los
científicos monitorear los cambios de brillo estelar.
Bajadas regulares en el brillo estelar
sugieren la posibilidad de un planeta en tránsito. Usualmente se
necesita observar al menos dos tránsitos para identificar la presencia
de un planeta.
"Desafortunadamente, el segundo de los
tres tránsitos ocurridos en el lapso de observación de TESS aconteció
cerca de su punto más próximo a la Tierra. En ese momento, TESS no
observaba porque estuvo ocupada transmitiendo todos los datos
almacenados", dijo Diana Dragomir, coautora y profesora asistente de
investigación de la Universidad de Nuevo México en Albuquerque. "Para
llenar el vacío, se concedió a nuestro equipo tiempo de observación con
Spitzer, que registró dos tránsitos adicionales en 2019 y nos permitió
confirmar el período orbital de AU Mic b”.
Spitzer fue un observatorio infrarrojo
multipropósito que funcionó desde el 2003 hasta su retirada de servicio
el pasado 30 de Enero de 2020. La misión demostró ser especialmente
hábil en detectar y estudiar exoplanetas alrededor de estrellas frías.
Spitzer envió observaciones de AU Mic durante su último año.
Debido a que la cantidad de luz
bloqueada por un tránsito depende del tamaño del planeta y la distancia
orbital, los tránsitos registrados por TESS y Spitzer proporcionaron una
medida directa del tamaño de AU Mic b. El análisis de estas mediciones
muestra que el planeta es 8% más grande que Neptuno.
El satélite TESS y el recién retirado Telescopio Espacial Spitzer de la
NASA han encontrado un joven planeta del tamaño de Neptuno orbitando AU
Microscopii, una estrella tipo M cercana que está rodeada por un vasto
disco de desechos. Image Credit: GSFC/NASA
Las observaciones realizadas con
instrumentos en telescopios terrestres proporcionan el límite máximo
para la masa de un planeta. A medida que un planeta recorre su órbita,
su gravedad estira a la estrella anfitriona, que en respuesta se mueve
ligeramente. Los sensibles instrumentos de los grandes telescopios
pueden detectar la velocidad radial de la estrella, así como su
movimiento de ida y vuelta a lo largo de nuestra línea de visión.
Combinando observaciones del Observatorio W. M. Keck y del Telescopio
Infrarrojo de la NASA en Hawai y del Observatorio Europeo Austral en
Chile, el equipo concluyó que AU Mic b tiene una masa menor que 58
Tierras.
Este descubrimiento demostró la
capacidad de TESS para proporcionar nueva información sobre estrellas
bien estudiadas como AU Mic, donde más planetas pueden estar aguardando
ser descubiertos.
"Hay un posible evento de tránsito
adicional en los datos de TESS, y es de esperar que TESS vuelva a
visitar AU Mic a finales de este año en su misión ampliada", dijo
Plavchan. "Seguimos monitoreando la estrella con mediciones precisas de
velocidad radial, por lo que recomendamos mantenerse atentos”.
Durante décadas, AU Mic intrigó a los
astrónomos como un posible hogar para planetas gracias a su proximidad,
juventud y su claro disco de desechos. Ahora que TESS y Spitzer hallaron
uno, la historia cierra ese capítulo. AU Mic es un sistema referente,
un laboratorio cercano para comprender la formación y evolución de
estrellas y planetas que será estudiado durante décadas.
Mucho, mucho más allá de las órbitas de
los planetas se encuentran los contornos borrosos de la burbuja
magnética en el espacio que llamamos hogar.
Esta es la heliosfera, la gran burbuja
que genera el campo magnético del Sol y envuelve a todos los planetas.
Los bordes de esta burbuja cósmica no son fijos. En respuesta a las
bocanadas y suspiros del Sol, se encogen y se estiran con los años.
Ahora, por primera vez, los científicos
han utilizado un ciclo solar completo de datos de la nave espacial IBEX
de la NASA para estudiar cómo cambia la heliosfera con el tiempo. Los
ciclos solares duran aproximadamente 11 años, a medida que el Sol cambia
de temporadas de actividad alta a baja, y vuelve a la alta nuevamente.
Con el largo historial de IBEX, los científicos estaban ansiosos por
examinar cómo se desarrollan los cambios de humor del Sol en el borde de
la heliosfera. Los resultados muestran la heliosfera externa cambiante
con gran detalle, dibujan hábilmente la forma de la heliosfera (un tema
de debate en los últimos años) y dan pistas sobre los procesos detrás de
una de sus características más desconcertantes. Estos hallazgos, junto
con un conjunto de datos recién ajustados, se publican en The
Astrophysical Journal Supplements el 10 de junio de 2020.
IBEX ha estado observando el límite del
espacio interestelar durante más de 11 años, mostrándonos dónde encaja
nuestro vecindario cósmico con el resto de la galaxia. "Es una misión
muy pequeña", dijo David McComas, el investigador principal de la misión
en la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. IBEX es tan grande como
un neumático de autobús. "Ha sido enormemente exitoso, durando mucho
más de lo que nadie había previsto. Ahora tenemos la suerte de tener
todo un ciclo solar de observaciones".
La heliosfera se llena con el viento
solar, el flujo constante de partículas cargadas del Sol. El viento
solar se precipita en todas las direcciones, a un millón de millas por
hora, hasta que choca contra el medio interestelar, vientos de otras
estrellas que llenan el espacio entre ellos.
A medida que el Sol atraviesa el medio
interestelar, genera una ola caliente y densa, muy parecida a la ola en
la parte delantera de un barco que atraviesa el mar. Nuestro vecindario
cósmico se llama
Nube Interestelar Local o Local Fluff, por la nube de
gases supercalientes que florece a nuestro alrededor. Donde el viento
solar y la nube local se unen forma el borde de la heliosfera, llamada
heliopausa. Justo dentro de eso se encuentra una región turbulenta
llamada heliofunda.
Las partículas llamadas átomos neutros
energéticos, o ENAs, que se forman en esta región distante del espacio
son el foco de los estudios de IBEX. Se crean cuando partículas
calientes y cargadas como las del viento solar chocan con neutros fríos
como los que fluyen desde el espacio interestelar.
Las partículas del
viento solar pueden atrapar electrones de los átomos interestelares
pesados, volviéndose neutros.
El viaje de estas partículas comienza
mucho antes de que IBEX las detecte. Más allá de los planetas, más allá
del cinturón de asteroides y el Cinturón de Kuiper, hasta el borde de la
heliosfera, la ráfaga de viento solar tarda aproximadamente un año en
correr 100 veces la distancia entre el Sol y la Tierra.
En el camino, el
viento solar recoge átomos ionizados de gases interestelares que se han
introducido en la heliosfera. El viento solar que llega al borde no es
el mismo viento que dejó el Sol un año antes.
Las partículas del viento solar podrían
pasar otros seis meses deambulando por el caos de heliofunda, el abismo
entre los dos límites exteriores de la heliosfera. Inevitablemente,
algunos chocan con gases interestelares y se convierten en neutros
energéticos. Las partículas neutras tardan cerca de otro año en el viaje
de regreso, atravesando el espacio desde el borde de la heliosfera para
llegar a IBEX, si las partículas se dirigían precisamente en la
dirección correcta. De todas las partículas neutras formadas, solo unas
pocas llegan a IBEX. El viaje completo dura de dos a tres años para las
partículas de mayor energía en el rango de observación de IBEX, y aún
más en energías más bajas o regiones más distantes.
IBEX aprovecha el hecho de que los
átomos neutros como estos no son desviados por el campo magnético del
Sol: partículas neutras frescas unidas lejos de las colisiones en casi
una línea recta.
IBEX examina los cielos en busca de
partículas, observando su dirección y energía. La nave espacial solo
detecta aproximadamente uno cada dos segundos. El resultado es un mapa
del límite interestelar, elaborado a partir del mismo principio que
utiliza un murciélago para ecolocalizarse a lo largo de la noche:
monitorear una señal entrante para aprender más sobre los alrededores.
Al estudiar de dónde provienen los neutros y cuándo, IBEX puede rastrear
los límites remotos de nuestra heliosfera.
"Somos muy afortunados de observar esto
desde el interior de la heliosfera", dijo Justyna Sokol, científica
visitante del equipo de Princeton. “Estos son procesos que ocurren a
distancias muy pequeñas. Cuando observas otras estrellas que están muy
lejos, observas distancias de años luz, desde fuera de sus astrosferas".
Incluso la distancia entre el Sol y la punta de la heliosfera es
pequeña en comparación con muchos, muchos años luz.
Utilizando los datos de más de 11 años
de IBEX, McComas y su equipo pudieron estudiar los cambios que
evolucionan con el tiempo y son clave para comprender nuestro lugar en
el espacio.
El viento solar es constante, pero el
viento no es estable. Cuando el viento sopla, la heliosfera se infla
como un globo, y las partículas neutrales surgen en las franjas
exteriores. Cuando el viento se calma, el globo se contrae; las
partículas neutras disminuyen. La consiguiente oscilación de partículas
neutras, informaron los científicos, se hizo eco constantemente de dos a
tres años después de los cambios en el viento, lo que refleja su viaje
hacia el borde de esta burbuja y de regreso.
De 2009 a 2014, el viento soplaba
bastante bajo y constante, una brisa suave. La heliosfera se contrajo.
Luego llegó una sorpresa en el viento solar, como si el Sol lanzara un
gran suspiro. A finales de 2014, una nave espacial de la NASA en órbita
alrededor de la Tierra detectó el aumento de la presión del viento solar
en aproximadamente un 50% (desde entonces se ha mantenido alto durante
varios años).
Dos años más tarde, el viento solar
ondulante provocó una ráfaga de partículas neutras en la heliofunda.
Otros dos años después, llenaron la mayor parte de la punta de la
heliosfera. Finalmente, se alzaron sobre los polos norte y sur de la
heliosfera.
Estos cambios no fueron simétricos. Cada
golpe observado trazó las peculiaridades de la forma de la heliosfera.
Los científicos se sorprendieron de cuán claramente vieron la marea del
viento solar empujando la heliopausa.
"El tiempo y las partículas neutrales
realmente han pintado las distancias en la forma de la heliosfera para
nosotros", dijo McComas.
IBEX todavía no ha observado los efectos
de este golpe cósmico desde el extremo posterior de la heliosfera, la
heliocola. Eso significa que el extremo de la cola está mucho más lejos
del Sol que el frente; esas partículas están en un viaje mucho más
largo. Tal vez la marejada eólica solar todavía se precipita hacia la
cola, o tal vez las partículas neutras ya están regresando. En los
próximos años, el equipo de IBEX estará atento a las señales de su
regreso de la cola.
"La naturaleza creó este experimento
perfecto para que entendamos mejor este límite", dijo Szalay.
"Tenemos
que ver qué sucede cuando esta gran cosa, el impulso del viento solar,
cambie".
En general, esto pinta una imagen de la
heliosfera con forma de cometa. La forma de la heliosfera ha sido un
tema de debate en los últimos años. Algunos han argumentado que nuestra
burbuja en el espacio es esférica como un globo; otros sugirieron que
está más cerca de un cruasán. Pero en este estudio, dijo McComas, los
datos del IBEX muestran claramente que la respuesta de la heliosfera al
impulso del viento solar fue asimétrica, por lo que la propia heliosfera
también debe ser asimétrica.
El Sol está situado cerca del frente, y
cuando el Sol se precipita por el espacio, la heliocola se arrastra
mucho más atrás, algo así como la cola rayada de un cometa.
Los muchos años de datos de IBEX también
han acercado a los científicos a una explicación de una de las
características más desconcertantes de la heliosfera, conocida como la
franja IBEX. La franja sigue siendo uno de los mayores descubrimientos
de IBEX. Anunciado en 2009, se refiere a una vasta franja diagonal de
neutros energéticos, pintados en el frente de la heliosfera. Hace mucho
que los científicos están desconcertados: ¿por qué una parte del límite
debería ser tan diferente del resto?
Con el tiempo, IBEX ha indicado que lo
que forma la franja es muy diferente de lo que forma el resto del cielo
interestelar. Está conformada por la dirección del campo magnético
interestelar. Pero, ¿cómo se producen las partículas de la franja?
Ahora, los científicos informan que es muy probable que un proceso
secundario sea responsable, lo que hace que el viaje de un cierto grupo
de partículas energéticas neutras se duplique aproximadamente.
Después de convertirse en neutrales
energéticos, en lugar de rebotar hacia IBEX, este grupo de partículas
salen disparadas en dirección opuesta, a través de la heliopausa y hacia
el espacio interestelar. Allí, se toparían con la Nube Interestelar
Local, navegando hasta que algunos chocaran inevitablemente con
partículas cargadas que pasaran, perdiendo un electrón una vez más y
quedando atados al campo magnético circundante.
Pasan otros dos años más o menos, y las
partículas cargadas pueden chocar una vez más con pares más lentos,
robando electrones como lo han hecho antes. Después de esta breve
migración más allá de la heliosfera, los neutrales energéticos nacidos
dos veces podrían eventualmente volver a entrar y regresar a casa.
Los datos extendidos de IBEX ayudaron a
los científicos a conectar la franja con el largo recorrido interestelar
de las partículas. Las partículas que forman la franja han viajado unos
dos años más que el resto de las partículas neutras observadas. Cuando
se trataba del pico del viento solar, la franja tardó otros dos años
después del resto de la heliosfera para comenzar a responder.
Superando por mucho su misión inicial de
dos años, IBEX pronto se unirá a otra misión de la NASA,
IMAP, para la
cual McComas también sirve como investigador principal. El lanzamiento
de la misión está programado para fines de 2024.
"IMAP presenta una oportunidad perfecta
para estudiar, con gran resolución y sensibilidad lo que IBEX ha
comenzado a mostrarnos, para que realmente obtengamos una comprensión
detallada de la física", dijo McComa
Nuevos resultados del telescopio espacial Hubble sugieren que la
formación de las primeras estrellas y galaxias en el universo temprano
tuvo lugar antes de lo que se pensaba. Créditos: ESA/Hubble/M. Kornmesser/NASA
Nuevos
resultados del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA sugieren que
la formación de las primeras estrellas y galaxias del universo temprano
tuvo lugar antes de lo que se creía. Un equipo europeo de astrónomos no
ha hallado evidencias de la primera generación de estrellas, conocidas
como “población III”, tras remontarse hasta cuando el universo tenía tan
solo 500 millones de años de antigüedad.
El estudio, liderado por la becaria de
investigación de la ESA Rachana Bhatawdekar, sondeó el universo temprano
entre 500 y 1.000 millones de años tras el Big Bang, investigando las
vistas tomadas por Hubble del cúmulo galáctico MACSJ0416, que aparece en
la imagen, y su campo paralelo, una región cercana en el firmamento
capturada con el mismo tiempo de exposición que el propio cúmulo. El
equipo combinó estas observaciones, obtenidas como parte del programa
Hubble Frontier Fields, para producir las observaciones más profundas
jamás realizadas de cúmulos galácticos y las galaxias situadas por
detrás, magnificadas por el efecto de lente gravitacional, con datos de
apoyo del telescopio espacial Spitzer de la NASA y el Telescopio Muy
Grande (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO).
La exploración de las primeras galaxias
sigue siendo un reto importante de la astronomía moderna.
No sabemos
cómo ni cuándo se formaron las primeras estrellas y galaxias del
universo. El telescopio espacial Hubble puede abordar estas cuestiones
mediante observaciones de campo profundo, que permiten a los astrónomos
ver el universo hasta 500 millones de años después del Big Bang.
Rachana y sus colaboradores se habían
propuesto estudiar la primera generación de estrellas del universo
temprano, también conocidas como población III. Surgidas a partir del
material primigenio que emergió del Big Bang, estas estrellas deberían
estar compuestas únicamente por hidrógeno, helio y litio, los únicos
elementos que existían antes de que los procesos desencadenados en los
núcleos de dichas estrellas pudieran dar lugar a elementos más pesados,
como oxígeno, nitrógeno, carbono y hierro.
Gracias a una nueva técnica que elimina
la luz de galaxias brillantes en primer término de un cúmulo, el equipo
descubrió galaxias de fondo con masas inferiores a lo observado hasta el
momento con Hubble, a una distancia correspondiente a cuando el
universo tenía menos de 1.000 millones de años.
En el intervalo cósmico
estudiado, no encontraron evidencias de la población III.
Estos resultados muestran que las
galaxias debieron formarse mucho antes de lo que los astrónomos creían.
También sugieren que la formación más temprana de estrellas y galaxias
se produjo mucho antes de lo que se puede estudiar con el telescopio
espacial Hubble, abriendo así un campo interesantísimo para seguir
investigando con el próximo telescopio espacial James Webb de la
NASA/ESA/CSA: las primeras galaxias del universo.
El hielo marino del Ártico ayuda a
mantener la Tierra fría, ya que su superficie brillante refleja la
energía del Sol de vuelta al espacio. Cada año, los científicos usan
múltiples satélites y conjuntos de datos para rastrear qué parte del
Océano Ártico está cubierta de hielo marino, pero su espesor es más
difícil de medir. Los resultados iniciales del satélite ICESat-2 de la
NASA sugieren que el hielo marino ha disminuido hasta en un 20% desde el
final de la primera misión ICESat (2003-2009), en contra de los
estudios existentes que afirmaban que el espesor del hielo marino se
había mantenido relativamente constante en la última década.
ICESat-2 tiene un altímetro láser, que
utiliza pulsos de luz para medir con precisión la altura hasta
aproximadamente una pulgada. Cada segundo, el instrumento envía 10.000
pulsos de luz que rebotan en la superficie de la Tierra y regresan al
satélite registrando el tiempo que se tarda en hacer ese viaje de ida y
vuelta. La luz se refleja en la primera sustancia que golpea, ya sea
agua abierta, hielo marino desnudo o nieve que se ha acumulado sobre el
hielo, por lo que los científicos usan una combinación de mediciones
ICESat-2 y otros datos para calcular el espesor del hielo marino.
Al comparar los datos de ICESat-2 con
las mediciones de otro satélite, los investigadores también crearon los
primeros mapas basados en satélites de la cantidad de nieve que se
acumuló sobre el hielo marino del Ártico, rastreando este material
aislante.
"La bolsa de hielo marino del Ártico ha
cambiado drásticamente desde que comenzó el monitoreo desde los
satélites hace más de cuatro décadas", dijo Nathan Kurtz, científico
adjunto del proyecto ICESat-2 en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de
la NASA en Greenbelt, Maryland. "La extraordinaria precisión y la
capacidad de medición durante todo el año de ICESat-2 proporciona una
nueva herramienta emocionante que nos permite comprender mejor los
mecanismos que conducen a estos cambios, y lo que esto significa para el
futuro".
El espesor del hielo marino del Ártico
disminuyó drásticamente en la primera década del siglo XXI, según lo
medido por la primera misión ICESat de 2003 a 2009 y otros métodos. El
CryoSat-2 de la Agencia Espacial Europea, lanzado en 2010, ha medido un
espesor relativamente constante en el hielo marino del Ártico desde
entonces. Con el lanzamiento de ICESat-2 en 2018, los investigadores
analizaron esta nueva forma de medir el espesor del hielo marino para
avanzar en el estudio de este registro de datos.
"No podemos obtener el grosor solo de
ICESat-2, pero podemos utilizar otros datos para derivar la medición",
dijo Petty. Por ejemplo, los investigadores restan la altura de la nieve
sobre el hielo marino utilizando modelos informáticos que estiman las
nevadas. "Los primeros resultados fueron muy alentadores".
En su estudio, publicado recientemente
en el Journal of Geophysical Research: Oceans, Petty y sus colegas
generaron mapas del espesor del hielo marino del Ártico desde octubre de
2018 hasta abril de 2019 y vieron el hielo espesándose durante el
invierno como se esperaba.
Sin embargo, en general, los cálculos
con ICESat-2 encontraron que el hielo era más delgado durante ese
período de tiempo que lo que los investigadores encontraron utilizando
datos de CryoSat-2. El grupo de Petty también descubrió una disminución
pequeña pero significativa del 20% en el grosor del hielo marino al
comparar las mediciones ICESat-2 de febrero/marzo de 2019 con las
calculadas usando ICESat en febrero/marzo de 2008, una disminución que
los investigadores de CryoSat-2 no ven en su datos.
Petty dijo que estos son dos enfoques
muy diferentes para medir el hielo marino, cada uno con sus propias
limitaciones y beneficios. CryoSat-2 lleva un radar para medir la
altura, en oposición al lidar de ICESat-2, y el radar pasa
principalmente a través de la nieve para medir la parte superior del
hielo.
Las mediciones de radar como las del CryoSat-2 podrían ser
arrojadas por el agua de mar que inunda el hielo, señaló. Además,
ICESat-2 sigue siendo una misión joven y los algoritmos informáticos aún
se están perfeccionando, dijo, lo que en última instancia podría
cambiar los hallazgos de grosor.
"Creo que vamos a aprender mucho al
tener estos dos enfoques para medir el espesor del hielo. Puede que nos
estén dando un límite superior e inferior en el grosor del hielo marino,
y la respuesta correcta probablemente esté en algún punto intermedio ”,
dijo Petty. "Hay razones por las cuales las estimaciones de ICESat-2
podrían ser bajas, y razones por las que las de CryoSat-2 podrían ser
altas, y necesitamos hacer más trabajo para comprender y alinear estas
mediciones entre sí".
Con ICESat-2 y CryoSat-2 utilizando dos
métodos diferentes para medir el espesor del hielo: uno mide la parte
superior de la nieve, el otro el límite entre el fondo de la capa de
nieve y la parte superior de la capa de hielo, los investigadores se
dieron cuenta de que podían combinarse los dos para calcular la
profundidad de la nieve.
"Esta es la primera vez que podemos
obtener profundidad de nieve en toda la capa de hielo marino del Océano
Ártico", dijo Ron Kwok, científico de hielo marino en el Laboratorio de
Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y autor de otro
estudio en JGR Oceans. "La región ártica es un desierto, pero la nieve
que obtenemos es muy importante en términos de clima y hielo marino
aislante".
El estudio encontró que la nieve
comienza a acumularse lentamente en octubre, cuando el hielo recién
formado tiene un promedio de aproximadamente 5 centímetros de nieve y el
hielo de varios años tiene un promedio de 14 centímetros de nieve. Las
nevadas se acumulan más tarde en el invierno en diciembre y enero y
alcanzan su profundidad máxima en abril, cuando el hielo relativamente
nuevo tiene un promedio de 17 centímetros y el hielo más viejo tiene un
promedio de 27 centímetros de nieve.
Cuando la nieve se derrite en la
primavera, puede acumularse en el hielo marino: esos estanques de fusión
absorben el calor del Sol y pueden calentar el hielo más rápido, solo
uno de los impactos de la nieve sobre el hielo.
Los científicos han utilizado el satélite ICESat-2 de la NASA para medir
el grosor del hielo marino Ártico, así como la profundidad de la nieve
en el hielo. Image Credit: NASA/Jeremy Harbeck
