Historia de un drama planetario

Misteriosamente, hace alrededor de cuatro mil millones de años,
Marte perdió su manta. MAVEN podría ayudar a escribir
el capítulo final en la inquietante historia de este
drama planetario.

Noviembre 6, 2009: Había una vez, hace aproximadamente cuatro mil millones de años, un planeta cálido y húmedo como la Tierra: Marte. Sobre la superficie de este planeta corría agua líquida en forma de ríos largos que se vaciaban en mares poco profundos. Una atmósfera gruesa cubría al planeta y lo mantenía cálido. Incluso podrían haber vivido microbios, piensan algunos científicos, lo cual haría que Marte se convirtiera en el segundo planeta poblado de vida, ubicado justo al lado nuestro.

Pero no fue así como fueron las cosas.

En la actualidad, Marte es un planeta completamente seco y de un frío glacial. Sus ríos y mares desaparecieron hace mucho tiempo. Su atmósfera es fina y delgada y, si los microbios marcianos todavía existen, muy probablemente están sobreviviendo a duras penas en alguna parte, debajo del polvoriento suelo de Marte.

Arriba: Algunos científicos que trabajan en el área de las ciencias planetarias están convencidos de que pudo haber cascadas que caían desde estos empinados precipicios en Echus Chasma, en Marte. Este planeta tiene numerosos paisajes igualmente secos, los cuales se cree han sido esculpidos por abundante agua que existió allí en un pasado lejano. Crédito de la fotografía: Mars Express/ESA. [Más información]

¿Qué fue lo que sucedió en Marte? Por qué se habrá secado y congelado el planeta? Estas inquietantes preguntas han intrigado a los científicos durante mucho tiempo. Y dentro de algunos años más podríamos finalmente conocer las respuestas gracias a un nuevo orbitador que la NASA enviará al planeta Marte, llamado MAVEN (abreviatura en idioma inglés de Mars Atmosphere and Volatile Evolution ó Atmósfera de Marte y Evolución Volátil, en idioma español).

"La meta de MAVEN es determinar cuáles son los procesos que han sido responsables de esos cambios en el clima de Marte", dice Bruce Jakosky, investigador principal para la misión MAVEN, en la Universidad de Colorado, en Boulder.

Los científicos están convencidos de que, de una forma u otra, Marte puede haber perdido su recurso más preciado: su gruesa atmósfera de bióxido de carbono, el CO₂, el cual en la atmósfera de Marte actúa como un gas de efecto invernadero, igual que en nuestra propia atmósfera. La gruesa manta de CO₂ y de otros gases de efecto invernadero podría haber proporcionado temperaturas más cálidas y una mayor presión atmosférica, condiciones que son necesarias para que el agua líquida no se congele o se evapore.

Misteriosamente, durante los últimos cuatro mil millones de años, Marte perdió la mayor parte de esa manta. Los científicos han propuesto varias teorías para explicar cómo ocurrió tal pérdida. Tal vez el impacto de un asteroide, en un sólo evento catastrófico, ocasionó que la atmósfera saliera disparada hacia el espacio. O quizás la erosión producida por el viento solar (una corriente de partículas cargadas que emana del Sol) despojó lentamente a Marte de su atmósfera durante los eones. La superficie del planeta también pudo haber absorbido el CO₂, encerrándolo en minerales tales como el carbonato.

Derecha: Concepto artístico del viento solar barriendo la atmósfera de Marte. Esta es sólo una de varias explicaciones posibles sobre lo que le sucedió al Planeta Rojo. [Vídeo]

En última instancia, nadie sabe en realidad hacia dónde fue el CO₂ que falta.

MAVEN será la primera misión a Marte diseñada específicamente para ayudar a los científicos a entender el continuo escape de CO₂ y de otros gases hacia el espacio. La sonda permanecerá orbitando a Marte durante, al menos, un año terrestre. En el punto más bajo de la órbita elíptica, MAVEN estará a 125 km sobre la superficie; el punto más alto de su trayectoria la ubicará a más de 6.000 km de distancia. Este amplio rango de altitudes permitirá que MAVEN recoja muestras de la atmósfera de Marte mucho más detalladamente de lo que se ha logrado en el pasado.

Mientras permanezca en órbita, los instrumentos de MAVEN seguirán el rastro de iones y de moléculas en esta sección de la atmósfera marciana, documentando, por primera vez y en detalle, el flujo de CO₂ y de otras moléculas hacia el espacio.

Tan pronto Jakosky y sus colegas logren determinar la rapidez con la cual el planeta Marte pierde CO₂, podrán extrapolar los datos al pasado con el fin de estimar así la cantidad total que ha estado escapando hacia el espacio durante los últimos cuatro mil millones de años. "MAVEN determinará si esta pérdida hacia el espacio fue el factor más importante aquí", dice Jakosky.

Sin embargo, tan importante como es la pregunta: "¿cuánto?" es el interrogante: "¿cómo?"

La sabiduría popular cuenta que la atmósfera de Marte es particularmente vulnerable dado que el planeta no tiene un campo magnético global. El campo magnético de la Tierra se extiende hasta el espacio y envuelve al planeta entero como si fuera una burbuja protectora que desvía el viento solar. Marte posee sólo un campo magnético de carácter regional y fragmentado, que cubre áreas relativamente pequeñas del planeta, ubicadas en especial en el hemisferio sur. El resto de la atmósfera queda completamente expuesta al viento. De modo que la pérdida puede ser causada por la erosión paulatina de la atmósfera en aquellas áreas que yacen expuestas.

Arriba: La pérdida de la atmósfera de Marte podría ser causada por un conjunto de mecanismos complejos que actúan simultáneamente. MAVEN está equipada con ocho sensores distintos diseñados para eliminar la confusión. [Más información]

David Brain, de la Universidad de California, en Berkeley, ha propuesto una posibilidad aparentemente contradictoria. Estos pequeños campos magnéticos pueden, en verdad, estar acelerando la pérdida de la superficie de Marte, sugiere Brain.

El viento solar podría estar azotando esas líneas magnéticas, rompiendo ocasionalmente "una burbuja" de líneas de campo que luego se desvía hacia el espacio (llevando consigo un gran trozo de atmósfera). Si así fuera, tener un campo magnético parcial podría ser peor que no tener ninguno. Esta posibilidad fue descripta en una historia publicada por Ciencia@NASA en 2008: "El viento solar desgarra la atmósfera de Marte".

Ciertas pruebas, obtenidas utilizando el Mars Global Surveyor (Topógrafo Global de Marte, en idioma español), de la NASA, respaldan la teoría de Brain, pero aún hacen falta medidas contundentes para las cuales tendremos que esperar a MAVEN, cuyo lanzamiento está programado para el año 2013.

La misión será un gran paso para entender lo que ocurrió en Marte (cómo terminó siendo tan frío y seco luego de un tan cálido y húmedo comienzo). Después de todos estos años, MAVEN podría escribir el capítulo final en la inquietante historia de este drama planetario.

Descubren un territorio escondido en Mercurio

El tercer sobrevuelo del planeta Mercurio que realizó la nave
espacial MESSENGER ha proporcionado a los científicos una visión
casi completa de la superficie del planeta y ha revelado algunos
cambios drásticos en su cola, similar a la de un cometa.

Noviembre 3, 2009: El tercer sobrevuelo del planeta Mercurio que realizó la nave espacial MESSENGER ha proporcionado a los científicos, por primera vez, una visión casi completa de la superficie del planeta y ha revelado algunos cambios drásticos en la cola, similar a un cometa, de Mercurio.

"Las nuevas imágenes nos hacen recordar que Mercurio aún guarda sorpresas", dice Sean Solomon, investigador principal de la misión y director del Departamento de Magnetismo Terrestre en la Institución Carnegie de Washington.

La sonda pasó sobre Mercurio el 29 de septiembre, ejecutando una maniobra crucial de asistencia gravitacional, diseñada con el propósito de ayudar a la nave MESSENGER a ingresar en la órbita de Mercurio en el año 2011. A pesar de haberse apagado temporalmente debido a la interrupción de energía en el sistema durante un eclipse solar, las cámaras de la nave y sus instrumentos revelaron el 6 por ciento de la superficie del planeta que antes no se había explorado de cerca, incluyendo esta región pintoresca repleta de impactos de cráteres y moldeada por la actividad volcánica:

Arriba: Esta imagen realzada en colores fue creada con una técnica estadística que destaca las sutiles variaciones de color registradas en los 11 filtros de la cámara de amplio campo visual de la nave MESSENGER. Generalmente, los colores están relacionados con la composición del material del subsuelo. [Más información] [Imagen ampliada]

La región brillante, ubicada cerca del margen superior derecho de la imagen, rodea lo que se sospecha es un explosivo conducto volcánico. La cuenca con forma de anillo doble, de 290 kilómetros de diámetro, que se encuentra localizada en la parte inferior de la imagen, tiene un interior llano que podría ser el resultado de un efusivo vulcanismo.

"Esta cuenca con forma de doble anillo, vista por primera vez en detalle, está increíblemente bien conservada", hace notar Brett Denevi, quien es miembro del equipo de imágenes de la sonda y realiza investigaciones luego de finalizar su doctorado en la Universidad del Estado de Arizona. "El piso del interior de la cuenca es incluso más reciente que la cuenca misma y su color difiere del de sus alrededores. Probablemente hemos encontrado el material volcánico más reciente de Mercurio".

Uno de los instrumentos de la nave espacial llevó a cabo las observaciones más exhaustivas hasta la fecha de la delgadísima atmósfera de Mercurio, o lo que se conoce como "exosfera". El material de la exosfera proviene principalmente de la superficie de Mercurio, y ha sido expulsado debido a la radiación solar, el bombardeo del viento solar y la vaporización de meteoroides: diagrama. Esta tenue envoltura gaseosa se extiende, por acción de la presión de la radiación solar, hasta formar una larga cola, similar a la de un cometa, que parece estar experimentando cambios mientras Mercurio realiza su viaje alrededor del Sol.

"Un ejemplo sorprendente de lo que llamamos efectos 'estacionales' en la exosfera de Mercurio es la cola de sodio neutro, que se observó muy prominente en los dos primeros sobrevuelos, pero que ahora ha reducido significativamente su extensión", dice el científico Ron Vervack, quien participa en el proyecto, en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel, Md.

Arriba: Estas ilustraciones muestran cómo la cola de Mercurio, similar a la de un cometa, ha disminuido su tamaño desde el segundo sobrevuelo de la nave espacial MESSENGER, el cual tuvo lugar en octubre de 2008. Haga clic aquí para conocer los datos originales. [Más información] [Imagen ampliada]

"Esta diferencia se relaciona con variaciones esperadas en la presión de la radiación solar mientras Mercurio viaja en su órbita elíptica alrededor del Sol", añade Vervack. La exosfera de Mercurio es una de las más dinámicas del sistema solar.

Las observaciones también muestran que el calcio y el magnesio en la exosfera exhiben cambios estacionales distintos al del sodio (una diferencia que los investigadores no comprenden por completo todavía). Después de que la nave espacial MESSENGER entre en la órbita de Mercurio, en 2011, podrá realizar un estudio continuo de los cambios estacionales de todos los elementos que constituyen la exosfera. Eso proporcionará información crucial sobre la importancia relativa de los procesos que originan, mantienen y modifican la atmósfera de Mercurio.

Aproximadamente el 98 por ciento de la superficie de Mercurio ha sido ya fotografiada por las naves de la NASA. Después de que MESSENGER entre en órbita será capaz de ver las regiones polares, las cuales son las únicas áreas que permanecen sin haber sido observadas en este planeta.

Haga clic aquí para ver más imágenes y conocer más datos sobre el tercer sobrevuelo.

La nave LCROSS encuentra agua en la Luna

El argumento de que la Luna es un sitio seco y desolado ya quedó
en el pasado. En una conferencia de prensa que tuvo lugar hoy,
investigadores dieron a conocer datos enviados por la misión
LCROSS, de la NASA, los cuales indican que existe agua en un
cráter lunar que se encuentra permanentemente en sombras.

Noviembre 13, 2009: El argumento de que la Luna es un sitio seco y desolado ya quedó en el pasado.

En una conferencia de prensa que tuvo lugar hoy, los investigadores dieron a conocer datos preliminares proporcionados por el Satélite de Observación y Detección de Cráteres (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite ó "LCROSS", en idioma inglés), de la NASA, los cuales indican que existe agua en un cráter lunar que se encuentra permanentemente en sombras. El descubrimiento abre un nuevo capítulo en nuestro entendimiento de la Luna.

Arriba: Imágenes enviadas por una cámara en las que se muestra un penacho de material expulsado aproximadamente 20 segundos después del impacto. Crédito: LCROSS/NASA. [Más imágenes]

"Estamos extasiados", dijo Anthony Colaprete, científico del proyecto LCROSS y principal investigador en el Centro de Investigaciones Ames, de la NASA, ubicado en Moffett Field, California.

La nave espacial LCROSS y una sección de su cohete propulsor realizaron impactos casi simultáneos en el cráter Cabeus, localizado cerca del polo sur de la Luna, el 9 de octubre. Un penacho de polvo se desplazó en un ángulo alto más allá de la orilla de Cabeus y en dirección a la luz del Sol, mientras que otra cortina de polvo fue eyectada de manera más lateral.

"Existen muchas pruebas que demuestran que el agua estaba presente tanto en el penacho de vapor que se elevó en un ángulo alto como en la cortina expulsada que creó el impacto del cohete Centaur (Centauro) de la nave LCROSS", dice Colaprete. "La concentración y distribución del agua y de otras sustancias requiere más análisis, pero se puede decir que Cabeus contiene agua".

Desde que se produjeron los impactos, el equipo de ciencia de la misión LCROSS ha estado analizando la gran cantidad de datos que reunió la nave. Asimismo, el equipo se concentró en datos obtenidos de los espectrómetros del satélite, los cuales proporcionan la información más concluyente sobre la presencia de agua. El espectrómetro ayuda a identificar la composición de materiales al examinar la luz que éstos emiten o absorben.

Además, el equipo tomó las huellas espectrales de agua conocidas en el infrarrojo cercano, y de otros materiales, y las comparó con los espectros del impacto que obtuvo el espectrómetro de infrarrojo cercano de la nave LCROSS.

"Pudimos hacer coincidir los espectros de los datos reunidos por la nave LCROSS únicamente cuando insertamos los espectros para el agua", dijo Colaprete. "Ninguna otra combinación razonable de otros compuestos que probamos coincidió con las observaciones. La posibilidad de contaminación del Centaur también fue descartada".

Derecha: Datos obtenidos mediante el espectrómetro de infrarrojo cercano de la nave LCROSS, tomados de 20 a 60 segundos después del impacto del cohete de impulso Centaur. La curva corresponde a un modelo que contiene agua y otros compuestos (algunos de los cuales continúan sin identificación). Un modelo ajustado que contiene únicamente agua se puede hallar aquí. Crédito: NASA [Imagen ampliada] [Más imágenes]

Los investigadores obtuvieron una confirmación adicional, la cual provino de una emisión en el espectro ultravioleta que fue atribuida al hidroxilo (OH), un producto de la descomposición del agua por acción de la luz del Sol.

Datos proporcionados por los otros instrumentos de la nave LCROSS están siendo analizados con el fin de obtener indicios adicionales del estado y de la distribución del material en el sitio del impacto. El equipo científico de la misión LCROSS y colegas de éstos se encuentran estudiando los datos con el propósito de entender cabalmente el evento relacionado con el impacto, desde el destello hasta el cráter. El objetivo es entender la distribución de todos los materiales dentro del suelo en el sitio del impacto.

"Es posible que lleve algún tiempo comprender cabalmente los datos enviados por la nave LCROSS. Los datos son muy ricos", dijo Colaprete. "Además del agua en Cabeus, hay indicios de otras sustancias intringantes. Las regiones de la Luna que se encuentran permanentemente en sombras son verdaderas trampas heladas, que reúnen y conservan materiales a través de miles de millones de años".

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Spitzer descubre el anillo más grande de Saturno

Justo cuando se pensaba que ya se habían descubierto todas
las cosas grandes en nuestro sistema solar, el telescopio
espacial Spitzer, de la NASA, encontró un nuevo y
extraordinario anillo gigantesco alrededor de Saturno.

Octubre 7, 2009: El telescopio espacial Spitzer, de la NASA, ha descubierto un enorme anillo infrarrojo alrededor de Saturno.

"Se trata de un anillo gigante", comenta Anne Verbiscer, astrónoma de la Universidad de Virginia, en Charlottesville. "Si usted pudiese ver el anillo en el cielo nocturno, su amplitud cubriría el ancho de dos lunas llenas".

Verbiscer es coautora de un artículo sobre el descubrimiento, el cual será publicado en Internet mañana, en la revista Nature. Los demás autores son Douglas Hamilton, de la Universidad de Maryland, y Michael Skrutskie, de la Universidad de Virginia.

Arriba: Concepto artístico del recién descubierto anillo infrarrojo alrededor de Saturno. [Más información]

El nuevo disco se encuentra ubicado en los sectores lejanos del sistema de Saturno, con una órbita inclinada de 27 grados respecto del plano del anillo principal. La mayor parte de su material tiene su origen a aproximadamente seis millones de kilómetros (3,7 millones de millas) de distancia del planeta y se extiende hacia las afueras alrededor de otros 12 millones de kilómetros más (7,4 millones de millas). Se necesitarían aproximadamente mil millones de Tierras ubicadas una al lado de la otra para rellenar el espacio del voluminoso anillo. Phoebe (Febe, en idioma español), una de la lunas más lejanas de Saturno, gira en órbita en los interiores del anillo recientemente encontrado y, posiblemente, es la fuente del material que lo forma.

El disco es tenue y está compuesto por partículas de hielo y de polvo altamente dispersadas. Los "ojos" infrarrojos del telescopio Spitzer fueron capaces de detectar el resplandor del gélido polvo, el cual posee una temperatura de apenas alrededor de 80 kelvin (menos 316 grados Fahrenheit o aproximadamente menos 193,16 grados Celsius).

El descubrimiento podría ayudar a aclarar un viejo misterio acerca de una de las lunas de Saturno. Iapetus (Iapeto, en idioma español) posee una apariencia extraña: una de sus caras es brillante mientras que la otra es realmente oscura; tiene un patrón similar al del símbolo del ying-yang. El astrónomo Giovanni Cassini fue el primero en observar dicha luna en 1671, y años después se dio cuenta de su cara oscura, ahora denominada Cassini Regio, en su honor.

EL anillo gigante de Saturno podría explicar cómo es que la zona Cassini Regio se hizo tan oscura. El anillo se encuentra girando en la misma dirección que Phoebe, mientras que Iapetus, los otros anillos y la mayoría de las otras lunas de Saturno lo hacen en el sentido opuesto. Según la opinión de los científicos, algo del oscuro y polvoroso material del anillo exterior se mueve hacia Iapetus, chocando contra la gélida luna, precisamente de la misma manera en que lo hacen los insectos contra un parabrisas.

"Durante mucho tiempo, los astrónomos han sospechado de la existencia de una conexión entre la luna exterior de Saturno, Phoebe, y el material oscuro sobre Iapetus", comenta Hamilton. "Este nuevo anillo proporciona el eslabón perdido".

Derecha: La luna Iapetus de Saturno. Una de las caras de la luna se oscurece mientras la luna se mueve a través del polvo del anillo infrarrojo recientemente descubierto de Saturno. [Más información]

Verbiscer y algunos colegas usaron la cámara infrarroja de longitudes de onda amplias del telescopio Spitzer, conocida como el fotómetro de imágenes en bandas múltiples, con el fin de escanear (examinar) una sección del cielo que se encuentra alejada de Saturno y parte del interior de la órbita de Phoebe. Los astrónomos intuían que Phoebe probablemente se estaría moviendo en círculo a través de un cinturón de polvo; cuando los científicos observaron por primera vez los datos proporcionados por el telescopio Spitzer, una cortina de polvo apareció abruptamente.

El anillo sería difícilmente observable a través de telescopios ópticos. La cantidad relativamente pequeña de partículas en el anillo no reflejaría suficiente luz visible, en particular allí en Saturno, donde la luz solar es débil.

"Las partículas se encuentran tan separadas entre sí, que si usted estuviera de pie dentro del anillo, no se percataría del hecho", comenta Verbiscer. "Al enfocarse en el resplandor del polvo gélido del anillo, el telescopio Spitzer hizo que el hallazgo fuera algo fácil".

Para observar imágenes adicionales relacionadas con el descubrimiento del anillo y acceder a más información sobre el telescopio Spitzer, visite: http://www.spitzer.caltech.edu.

Descubren un cordón gigante en los confines del sistema solar

La sonda IBEX, de la NASA, ha descubierto la existencia de
un misterioso cordón de emisión de partículas energéticas en
la zona externa de la heliósfera.

Octubre 15, 2009: Hace muchos años que los investigadores saben que el sistema solar está rodeado por una gran burbuja de magnetismo. La llaman "heliósfera", surge desde el Sol y se extiende mucho más allá de la órbita de Plutón, proporcionando de este modo una línea primaria de defensa contra los rayos cósmicos y las nubes interestelares que traten de penetrar nuestro espacio local. A pesar de que la heliósfera es gigantesca y, literalmente, llena el cielo, no emite luz alguna y tampoco nadie la ha visto.

Hasta ahora.

La nave espacial IBEX (sigla en idioma inglés de: Interstellar Boundary Explorer o Explorador de la Frontera Interestelar) ha trazado los primeros mapas integrales (que cubren la esfera celeste por completo) de la heliósfera y los resultados han sorprendido a los investigadores. Los mapas están divididos en dos por un cordón ondulante y brillante de origen desconocido:

Arriba: Mapa integral del cielo, hecho por la sonda IBEX, el cual registra la emisión de átomos energéticos neutrales y revela un filamento brillante de origen desconocido. V1 y V2 indican las posiciones de las naves espaciales Voyager. [Más información]

"Este nuevo resultado es impactante", dice Dave McComas, quien es el investigador principal del proyecto IBEX, en el Instituto de Investigaciones del Suroeste (Southwest Research Institute, en idioma inglés). "No teníamos idea de que este cordón existiera —o de qué lo pudo haber creado. Nuestras ideas previas sobre la heliósfera externa van a tener que ser revisadas".

Aunque el cordón se ve brillante en el mapa trazado por IBEX, no brilla de manera convencional. El cordón no es una fuente de luz, sino una fuente de partículas —atómos neutrales energéticos (en idioma inglés: energetic neutral atoms o ENAs). Los sensores de la sonda IBEX pueden detectar estas partículas, que se producen en la heliósfera externa, donde el viento solar comienza a disminuir la velocidad y se mezcla con la materia interestelar que proviene de la zona exterior del sistema solar.

"Este cordón circula entre las dos sondas Voyager, y no había sido observado por ninguna de ellas", hace notar Eric Christian, científico adjunto de la misión IBEX, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Es como tener dos estaciones climatológicas y que una tormenta pase entre ellas sin que se la note".

A diferencia de las naves Voyager, que han viajado durante décadas hacia la frontera del sistema solar para tomar muestras in situ, la nave IBEX permaneció cerca de casa. Se encuentra en órbita alrededor de la Tierra, girando a su alrededor y recolectando ENAs de todas direcciones. Esto da a la nave IBEX un punto de vista global que es único y necesario para descubrir algo tan vasto como el cordón.

El cordón también tiene estructura delgada —pequeños filamentos de emisión de ENAs de apenas unos cuantos grados de ancho: ver imagen. La estructura fina es un misterio, al igual que el cordón, dicen los investigadores.

Una pista importante: el cordón corre en dirección perpendicular al campo magnético galáctico justo fuera de la heliósfera, como lo muestra la ilustración de la derecha.

"Eso no puede ser una coincidencia", dice McComas. Pero, ¿qué significa? Nadie lo sabe. "Nos falta conocer un aspecto fundamental de la interacción entre la heliósfera y el resto de la galaxia. Los teóricos se encuentran trabajando como locos para resolver este problema".

Es importante entender la física de la heliósfera externa por el papel que juega al hacer las veces de escudo del sistema solar y protegerlo contra los rayos cósmicos. El tamaño de la heliósfera y su forma son factores clave en la determinación de la potencia que posee para hacer las veces de escudo y, por lo tanto, en la determinación de la cantidad de rayos cósmicos que llegan hasta la Tierra. Por primera vez, la nave IBEX está revelando cómo podría responder la heliósfera al chocar contra las nubes interestelares y los campos magnéticos galácticos.

"IBEX se encuentra ahora haciendo un segundo mapa integral, y estamos ansiosos por ver si el cordón está cambiando", dice McComas. "Observar cómo evoluciona el cordón —si es que está evolucionando— podría darnos más pistas".

Vehículo de alunizaje flota mediante chorros de gas de color azul eléctrico

Ingenieros de la NASA desarrollan un sistema autodirigido
de chorros de aire a presión para sostener en flotación
un vehículo en la Luna.

Octubre 15, 2009: ¿Cómo volar en un mundo donde no hay atmósfera? Las alas no funcionan, y tampoco las hélices. ¡Y ni intente usar un paracaídas!

El ingeniero de la NASA, Brian Mulac, tiene la respuesta. "Sólo se necesita practicar, practicar, practicar", dice. "Y, por supuesto, propulsores".

La agencia espacial está perfeccionando este arte usando un prototipo de vehículo de alunizaje en el Centro Marshall para Vuelos Espaciales:

"Lo que tenemos aquí es un 'banco de pruebas de vuelo' para que nos ayude a aprender cómo suspenderse¹ y luego alunizar", dice Mulac. Él se encuentra ahora dirigiendo las pruebas junto a otros ingenieros de la NASA, del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad John Hopkins (John Hopkins University Applied Physics Laboratory, en idioma inglés) y del Centro Von Braun para la Ciencia y la Innovación (Von Braun Center for Science and Innovation, en idioma inglés).

Los chorros de gas, de color azul eléctrico, que emergen del vehículo se asemejan a algún tipo de gas futurista de alta tecnología pero, en realidad, no son más que aire comprimido.

"Se ven azules en la fotografía porque el aire frío que sale de los propulsores interactúa con la 'agradable' humedad de Alabama", explica Mulac. "Las columnas de gas son una especie de nubes en miniatura. Contienen cristales de hielo que dispersan la luz de color azul".

El centro del prototipo tiene un propulsor grande que anula 5/6 de la gravedad de la Tierra. Eso deja 1/6 al resto de los propulsores —la misma gravedad que en la Luna.

"Estos prototipos de propulsores tienen la misma configuración que tendrían si estuvieran montados en el vehículo robot de alunizaje, así que los algoritmos de control y la dinámica son similares", dice Julie Bassler, gerente del proyecto.

"Eso es importante", añade el ingeniero Danny Harris, "porque nos encontramos validando el guiado, la navegación y el sistema de control que se necesitan para lograr un alunizaje exitoso".

¿Y si el vehículo de alunizaje se saliese de control? "Eso nunca ocurre", dice Mulac, "pero, por las dudas, hemos rodeado la cámara de pruebas con una enorme red". La red se puede ver en la fotografía, es como un fondo de cuerdas cruzadas que interceptarían al vehículo de alunizaje en caso de que se desviara de curso.

Hasta el momento, el prototipo ha pasado todas las pruebas con excelentes calificaciones: "Una vez que comenzamos una prueba, todo es autónomo", continúa Mulac. "Una computadora ubicada a bordo dirige los propulsores. El perfil de vuelo está programado previamente. Le decimos al vehículo hacia dónde ir y él va por sí mismo".

"Al realizar estas pruebas, apreciamos aquellas misiones diseñadas para aterrizar en cuerpos sin atmósfera", dice la científica planetaria Barbara Cohen. "En el sistema solar, muchos lugares que son interesantes desde el punto de vista científico no tienen aire. Además de la Luna, quisiéramos visitar Mercurio, los asteroides, Europa y muchos otros destinos carentes de atmósfera. Lo que aprendamos aquí podría tener muchas aplicaciones en el futuro".

"Es un problema de ingeniería bastante complicado de resolver", dice Mulac. "Con nuestro banco de pruebas, estamos demostrando que podemos hacerlo exitosamente".

La caída de los mayas: "Ellos mismos la ocasionaron"

Al igual que muchas culturas que vivieron antes o después de ellos,
los mayas terminaron deforestando y destruyendo su paisaje.

Octubre 6, 2009: Durante 1.200 años, los mayas tuvieron el dominio de América Central. En la cúspide de su civilización, aproximadamente en el año 900 después de Cristo, las ciudades mayas se encontraban repletas de gente (más de 2.000 personas por milla cuadrada); se las puede comparar con el Condado de Los Ángeles de la actualidad. Incluso en las áreas rurales, podían contarse entre 200 a 400 mayas por milla cuadrada. De pronto, todo quedó en calma. El profundo silencio fue testigo de uno de los desastres demográficos más grandes de la prehistoria de la humanidad: la desaparición de lo que alguna vez fue la vibrante sociedad maya.

¿Qué sucedió? Algunos investigadores, patrocinados por la NASA, creen tener una muy buena idea de lo que ocurrió.

"Lo ocasionaron ellos mismos", dice el veterano arqueólogo Tom Sever.

Derecha: Ruinas de los mayas en Guatemala. Crédito de la fotografía: Tom Sever.

"Los mayas casi siempre son descriptos como personas que vivían en total armonía con su entorno", relata el estudiante de doctorado Robert Griffin. "Pero al igual que muchas otras culturas que vivieron antes o después de ellos, los mayas terminaron deforestando y destruyendo su paisaje como resultado de sus esfuerzos por ganarse la vida a duras penas en épocas difíciles".

Una gran sequía tuvo lugar cerca del momento histórico durante el cual los mayas comenzaron a desaparecer. Y, al momento de su caída, ya los mayas habían cortado la mayor parte de los árboles ubicados a lo largo de grandes franjas de tierra con el fin de despejar terreno para cultivar el maíz que alimentaría a su creciente población. Ellos también cortaron árboles para usarlos como leña y para hacer materiales de construcción.

"Tenían que quemar 20 árboles para calentar la piedra caliza que les servía para hacer apenas 1 metro cuadrado de cal que utilizaban como material para construir sus formidables templos, represas y monumentos", explica Sever.

Él y su equipo de investigadores utilizaron simulaciones realizadas en computadora para reconstruir el modo en el cual la deforestación pudo haber desempeñado un papel muy importante en el empeoramiento de la sequía. Los investigadores lograron aislar los efectos de la deforestación utilizando un par de modelos climatológicos ya comprobados: el modelo de circulación atmosférica de mesoescala PSU/NCAR, más conocido como: MM5, y el Modelo del Sistema de Clima Comunitario, o CCSM, por su sigla en idioma inglés.

"Simulamos tanto el mejor escenario como el peor: una deforestación del 100 por ciento en el área de los mayas y también un área sin deforestación", dice Sever. "Obtuvimos resultados reveladores. La pérdida de todos los árboles causó un aumento de entre 3 y 5 grados en la temperatura y una disminución de entre el 20 y el 30 por ciento en las precipitaciones".

Son resultadores verdaderamete reveladores; no obstante, se necesita más investigación para poder explicar totalmente los mecanismos que llevaron a la caída de los mayas. Los registros arqueológicos muestran que la caída de las ciudades-estado de los mayas sí tuvo lugar durante los períodos de sequía; sin embargo, algunos de ellos lograron sobrevivir e incluso prosperar.

Arriba: En las profundidades de la jungla guatemalteca, Sever y Griffin estudiaron una "stele" desmoronada: una pirámide de piedra utilizada por los mayas para anotar información o desplegar arte tallado ornamental. Sever y Griffin hallaron la "stele" y otras ruinas que habían permanecido ocultas por más de 1.000 años, durante una expedición que se valió de la tecnología de detección remota, de la NASA, para ubicar con exactitud los lugares donde se encuentran los antiguos asentamientos. (NASA/T. Sever)

"Lo que nosotros creemos es que la sequía ocurrió de modo distinto en diferentes áreas", explica Griffin. "Nuestra hipótesis es que los aumentos de la temperatura y las disminuciones de las precipitaciones ocasionadas por la deforestación local causaron problemas lo suficientemente graves como para 'empujar hacia el precipicio' a algunas, aunque no a todas, las ciudades-estado".

Los mayas llevaron a cabo la deforestación mediante la agricultura de tala y quema (un método que, en la actualidad, todavía es utilizado sobre sus antiguas y gastadas tierras, lo cual ha ayudado a los investigadores a entender mejor cómo funciona el proceso).

"Sabemos que por cada período de 1 a 3 años en los cuales se cultive una porción de tierra, se necesita dejarla en barbecho recuperándose durante 15 años. Durante ese tiempo, los árboles y el resto de la vegetación puede volver a crecer mientras se tala y se quema otra área de cultivo".

Pero, ¿qué ocurre si no se deja la tierra en barbecho el tiempo suficiente como para que se pueda recuperar? ¿Y qué sucede si se tala más y más tierra para poder satisfacer la demanda de alimento?

"Nosotros creemos que eso fue lo que ocurrió", dice Griffin. "Los mayas arrasaron con extensas porciones de tierra cultivándolas en exceso".

Derecha: Un letal ciclo de sequía, calentamiento y deforestación pudo haber sido la causa de la desaparición de los mayas. [Imagen ampliada]

La sequía no sólo hizo que fuera difícil cosechar alimento suficiente, sino que también habría provocado que fuera más difícil para los mayas almacenar agua suficiente como para sobrevivir durante la temporada seca.

"Las ciudades trataron de mantener una reserva de agua que durara un período de 18 meses", dice Sever. "En Tikal, por ejemplo, había un sistema de represa que contenía millones de galones de agua. Sin suficientes precipitaciones, las reservas se secaron". La sed y la hambruna no colaboran para mantener feliz a una población. Como dice la expresión: lo demás es historia.

"En algunas de las ciudades-estado de los mayas se han encontrado fosas comunes que contienen grupos de esqueletos con incrustaciones de jade en los dientes (algo que ellos reservaban para la elite maya); de modo que tal vez, en este caso, se trate de aristócratas asesinados", especula él.

Ningún factor puede, por sí mismo, llevar a toda una civilización a la ruina, pero la deforestación que ayudó para que se produjera la sequía podría muy fácilmente haber exacerbado otros problemas como: disturbios sociales, guerra, hambre y enfermedades.

Muchos de esos hallazgos son el resultado de técnicas de imágenes que tienen como base el espacio, señala Sever. "Mediante la interpretación de datos de satélite obtenidos por medio del espectro infrarrojo, hemos localizado cientos de ciudades antiguas abandonadas cuya existencia se desconocía. Los mayas utilizaron yeso como base para construir sus grandiosas ciudades, repletas de templos ornamentales, observatorios y pirámides. Durante cientos de años, la cal se ha ido filtrando hacia el suelo. Como resultado, la vegetación que crece alrededor de las ruinas luce muy distinta de las demás, cuando se la observa en la actualidad mediante una luz infrarroja".

"La tecnología del espacio está revolucionando la arqueología", concluye Sever. "Estamos utilizándola para aprender más acerca de las situaciones difíciles de esos antiguos pobladores para evitar correr la misma suerte".