Kepler descubre múltiples planetas que transitan una sola estrella

Agosto 26, 2010: La nave espacial Kepler, de la NASA, ha descubierto el primer sistema planetario confirmado con más de un planeta que transita o pasa frente a la misma estrella.

Señales que indican el tránsito de dos planetas del tamaño de Saturno fueron halladas entre los datos recogidos de una estrella similar al Sol, la cual ha sido llamada "Kepler-9". A los planetas se los llamó Kepler-9b y Kepler-9c. El descubrimiento incorpora la observación de más de 156.000 estrellas, llevada a cabo durante siete meses, como parte de la búsqueda actual de planetas de tamaño similar a la Tierra fuera de nuestro sistema solar. Los hallazgos serán publicados en la edición del jueves de la revista Science.

La cámara de alta precisión de la nave espacial Kepler registra las pequeñas disminuciones en el brillo de una estrella, las cuales tienen lugar cuando un planeta transita frente a ella. El tamaño de una estrella se puede inferir a partir de estas pequeñas disminuciones.

Concepto artístico de dos planetas del tamaño de Saturno dentro del sistema planetario Kepler-9. [Imagen ampliada]

La distancia entre el planeta y la estrella se puede calcular midiendo el tiempo que transcurre entre las sucesivas disminuciones del brillo, las cuales se producen mientras el planeta orbita la estrella. Pequeñas variaciones en la regularidad de estas disminuciones se pueden utilizar con el fin de determinar las masas de los planetas y también para detectar otros planetas en el sistema que no se encuentren transitando.

En el mes de junio pasado, los investigadores de la misión sometieron a evaluación de algunos colegas los hallazgos que identificaban más de 700 cuerpos que podrían ser considerados como planetas; estos hallazgos fueron obtenidos durante los primeros 43 días de recopilación de los datos proporcionados por la nave espacial Kepler. Dichos datos incluían otros cinco sistemas candidatos que parecen exhibir más de un planeta en tránsito. Recientemente, el equipo de la misión Kepler identificó un sexto blanco que muestra múltiples tránsitos y logró acumular suficiente información de seguimiento como para confirmar este sistema de múltiples planetas.

"Los datos de alta calidad de la nave espacial Kepler, así como su cobertura continua de estos planetas transitantes, permiten llevar a cabo una amplia gama de mediciones particulares de las estrellas madre y de sus sistemas planetarios", dice Doug Hudgins, quien es el investigador del programa Kepler, en las oficinas centrales de la NASA, en Washington, D.C.

Haga clic sobre la imagen para ver animaciones del sistema planetario Kepler-9.

Los investigadores ajustaron sus aproximaciones sobre las masas de los planetas utilizando las observaciones que realizaron mediante el Observatorio W.M. Keck, en Hawái. Dichas observaciones muestran que Kepler-9b es el más grande de los dos planetas y que ambos poseen masas similares a Saturno pero menores que éste último. Con una órbita de aproximadamente 19 días, Kepler-9b yace más cerca de la estrella, mientras que Kepler-9c tiene una órbita de aproximadamente 38 días. Se pudo analizar el tiempo transcurrido entre tránsitos sucesivos observando diversos tránsitos de cada uno de los dos planetas, durante un período de siete meses.

"Este hallazgo es la primera detección clara de cambios significativos en los intervalos entre un tránsito planetario y el próximo, lo que denominamos variaciones de tiempo de tránsito", dijo Matthew Holman, quien es un científico de la misión Kepler, en el Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, en Cambridge, Massachusetts. "Esto es evidencia de la interacción gravitatoria entre estos dos planetas tal y como ha sido vista por la nave espacial Kepler".

Además de estos dos planetas gigantes ya confirmados, los investigadores de la misión Kepler han identificado lo que aparenta ser una tercera señal de tránsito, mucho más pequeña, como parte de las observaciones de Kepler-9. Tal señal concuerda con el tránsito de un planeta del tamaño de una "super Tierra", de aproximadamente 1,5 veces el radio de la Tierra y una caliente órbita cercana al Sol de 1,6 días. Será necesario llevar a cabo observaciones adicionales para determinar si en efecto esta señal corresponde a un planeta o a algún fenómeno astronómico que imita la apariencia de un tránsito.

Para obtener más información acerca de la misión Kepler, visite: http://www.nasa.gov/kepler.

Cuenta regresiva para el encuentro con Vesta

Agosto 19, 2010: Que comience la cuenta regresiva. La nave espacial Dawn ("Amanecer", en idioma español), de la NASA, llegará al gigantesco asteroide Vesta en menos de un año.

Insignia de la misión Dawn. [Más información]

"No hay nada más emocionante que develar un mundo alienígeno e inexplorado", dice Marc Rayman, quien es el ingeniero principal de la misión Dawn, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por su sigla en idioma inglés). "Vesta", predice, "nos sorprenderá".

Está programado que Dawn entre en órbita alrededor de Vesta a finales del mes de julio del año 2011. Inmediatamente después de que se transmitan a la Tierra las primeras imágenes en alta resolución, los investigadores podrán combinarlas rápidamente para producir una película, permitiéndonos de este modo seguir los pasos de Dawn como si estuviésemos allí.

"Parecerá como si la nave espacial estuviera suspendida en un punto fijo en el espacio mientras Vesta gira por debajo", dice Rayman.

Las misiones anteriores a Dawn nos han mostrado algunos asteroides, pero ninguno tan grande como esta voluminosa reliquia, cuyo origen se remonta a cuando el sistema solar era mucho más joven. Con una extensión de 564 kilómetros (350 millas) y con una masa que representa casi el 10% de la masa entera del cinturón de asteroides, Vesta es, sin duda, un mundo por sí mismo.

"Es un enorme cuerpo rocoso, de tipo terrestre, más parecido a la Luna y a Mercurio que a los pequeños trozos de roca que hemos explorado en el pasado", continúa Rayman. "Por ejemplo, hay un gran cráter en el polo sur de Vesta y, dentro de ese cráter, se encuentra alojada una montaña que es más grande que el asteroide Eros".

Dawn orbitará Vesta durante un año, tiempo en el cual llevará a cabo estudios detallados, y se convertirá de este modo en la primera nave espacial en orbitar un cuerpo del cinturón de asteroides. Luego, Dawn dejará atrás a Vesta y se dirigirá hacia un segundo mundo exótico, el planeta enano Ceres —pero esa es otra historia.

Haga clic en la imagen para dar comienzo a una película sobre Dawn. Dicha película fue creada en 2007 y está narrada por Leonard Nimoy (en idioma inglés).

Muchos científicos consideran que Vesta es un protoplaneta. El asteroide estaba en el proceso de convertirse en un planeta cuando Júpiter interrumpió su crecimiento. El gigante gaseoso se volvió tan masivo que su gravedad perturbó el material del cinturón de asteroides hasta el grado en el cual los objetos allí presentes ya no pudieron fusionarse.

"Vesta puede enseñarnos mucho sobre cómo se formaron los planetas", dice Christopher Russell, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA, por su sigla en idioma inglés), quien es el investigador principal de la misión. "Tenemos un equipo completo de científicos que espera ansiosamente poder dar ese primer vistazo a Vesta".

Dawn comenzará su aproximación oficial a Vesta, a la cual Rayman también llama la fase "¡oh, esto es tan genial!" de la misión, en mayo del año que viene. A diferencia de la mayoría de las inserciones orbitales, sin embargo, ésta será comparativamente sencilla.

"Quizás esta sea la primera misión planetaria que no provocará que los integrantes del equipo de la misión estén mordiéndose las uñas cuando la nave espacial esté entrando en órbita alrededor del objetivo", dice Rayman.

La manera convencional mediante la cual una nave espacial se coloca en órbita alrededor de un cuerpo celeste está acompañada de momentos cruciales durante los cuales se deben ejecutar las maniobras orbitales con precisión quirúrgica. Si algo sale mal, toda la misión puede darse por perdida. Pero Dawn, con su suave propulsión a iones, se aproximará lentamente a su objetivo en una trayectoria espiral, acercándose cada vez más en cada vuelta.

Esta imagen borrosa de Vesta (cortesía del Telescopio Espacial Hubble) se volverá mucho más nítida cuando Dawn llegue, en el año 2011. [Más información]

"Todo el plan de propulsión de Dawn en su largo viaje interplanetario está dedicado en gran parte a cambiar gradualmente la forma de su órbita alrededor del Sol de manera que, cuando la nave espacial esté en la vecindad de Vesta, su órbita será muy parecida a la del asteroide".

Con sólo un leve cambio de trayectoria, la nave espacial dejará que la gravedad de Vesta la capture.

"Ese suave impulso de iones será suficiente para poner a la nave espacial en órbita. Es como fusionarse con el flujo vehicular en una autopista: sólo se necesita una aceleración gradual. Dawn ni siquiera se percatará del suceso, pero esto la pondrá en órbita alrededor de su primer objetivo celeste".

Las primeras órbitas de Dawn serán altas y no habrá prisa; a esta nave le tomará varios días completar una revolución alrededor de Vesta, a altitudes de aproximadamente 2.738 kilómetros (1.700 millas). Después de una cuantiosa recolección de fotografías y datos desde gran altitud, Dawn continuará propulsándose y seguirá un patrón espiral hacia órbitas cada vez más bajas, hasta alcanzar una órbita con una altitud un poco mayor a 161 kilómetros (100 millas) —más baja que las de los satélites que orbitan la Tierra.

Algunas partes de la superficie serán una reminiscencia de características de la Tierra o de la Luna, con cráteres y, quizás, incluso volcanes.

"No esperamos ver volcanes activos", menciona Carol Raymond, quien es la investigadora principal adjunta de la misión, en el JPL, "pero podría haber antiguas características volcánicas todavía reconocibles en los cráteres".

Mientras tanto, "podría haber otros espectáculos que están más allá de nuestra imaginación", dice Rayman. "¡Será pura emoción!"

La mutante mentira sobre Marte

Agosto 25, 2010: Se propaga, muta, se niega a morir.

Por séptimo año consecutivo, la "mentira sobre Marte" está infectando los buzones de correo electrónico de todo el mundo. Pasado de un lector a otro, el mensaje dice que el 27 de agosto Marte se acercará a la Tierra y que se verá tan grande como la Luna llena. "NADIE QUE VIVA EN LA ACTUALIDAD VERÁ ESTO OTRA VEZ", dice el correo —siempre en letra mayúscula.

Noticia de último momento: No es verdad.

Esto es lo que realmente ocurrirá. El 27 de agosto de 2010, Marte se encontrará a 314 millones de kilómetros de la Tierra, casi la distancia más lejana a la que puede estar. Marte brillará en el cielo del Oeste, al atardecer, como una pequeña estrella roja y su brillo será normal. Si usted no supiera que está allí, probablemente no lo notaría.

La única manera de ver a Marte tan grande como la Luna es a bordo de una nave espacial.

Esta mentira sobre Marte se inició en el año 2003, cuando el Planeta Rojo se "hinchó" hasta alcanzar proporciones inusuales. El 27 de agosto de ese año, Marte estaba a sólo 56 millones de kilómetros de distancia de la Tierra —esto es lo más cercano que ha estado en 60.000 años. La gente se maravilló con el brillante color anaranjado de Marte en el cielo nocturno y se amontonó alrededor de los telescopios para ver claramente los enormes volcanes del planeta, las llanuras coloradas y las brillantes capas de hielo polar. En el punto máximo del despliegue, Marte se vio cerca de 75 veces más pequeño que la Luna llena.

Fue entonces cuando nació "el virus".

Alguien, en algún lugar, pensó lo siguiente: Si Marte es 75 veces más pequeño que la Luna, y si entonces se lo magnifica 75 veces, debería quedar de igual tamaño que la Luna. Las primeras versiones sobre esta mentira alentaban a los lectores para que sacaran sus telescopios e insertaran un ocular de 75x: "Con una modesta magnificación de 75", dice el mensaje, "Marte se verá tan grande como la Luna llena a simple vista".

Haga clic sobre la imagen para ver un mapa del cielo que muestra cómo encontrar a Marte el 27 de agosto de 2010.

Pronto la mentira se esparció por internet, haciendo copias de sí misma y mutando. Versiones avanzadas del virus, más elegantes y con menos palabras que sus antecesoras, omitieron la magnificación y simplemente decían: "¡Marte se verá tan grande como la Luna llena a simple vista!". Rápidamente, también se omitió el año. El 27 de agosto de 2003 se convirtió en el "27 de agosto" y la mentira se volvió inmortal. De hecho, durante años, las historias que contradecían dicha mentira no han podido acabar con ella. Esta es la cuarta "vacuna" por parte de Ciencia@NASA.

Lectores tolerantes dicen que la mentira sobre Marte no es realmente una mentira, ya que no es un engaño intencional. Es probable que quien la creó originalmente creyera todo lo que escribió en el mensaje. Si esto es así, ¡incluso el nombre "mentira sobre Marte" es incorrecto!

Esto es lo que usted debe hacer el 27 de agosto: salga al atardecer y mire hacia el Oeste. La luz brillante que usted verá resplandeciendo en el crepúsculo será el encantador planeta Venus. Tome los binoculares y examine el cielo alrededor de Venus. A unos pocos grados a la derecha, encontrará un pequeño objeto anaranjado que parece una estrella. Eso es Marte.

El estado del tiempo en el espacio se convierte en un problema internacional

Representantes de más de 25 de las naciones más avanzadas tecnológicamente se han reunido hoy en Alemania para escuchar sobre un problema que puede ser demasiado grande como para que lo maneje un solo país: las tormentas solares.

Julio 16, 2010: En algunas ocasiones, un problema es tan grande que un país solo no puede manejarlo.

Este es el mensaje que los científicos están comunicando hoy en la reunión del Programa Internacional Viviendo con una Estrella (International Living With a Star o ILWS, en idioma inglés), en Bremen, Alemania, y representantes de más de 25 de las naciones más avanzadas tecnológicamente se han reunido para escuchar lo que tienen que decir.

"El problema son las tormentas solares —determinar cómo predecirlas y qué hacer para protegernos de sus efectos", dice Lika Guhathakurta, quien es la presidente del ILWS, en las oficinas centrales de la NASA. "Necesitamos avanzar en este tema antes de que llegue el siguiente máximo solar, alrededor del año 2013".

Arriba: Haga clic en la imagen para visitar la página principal de International Living with a Star (ILWS), en idioma inglés.

El Sol y la Tierra están separados por alrededor de 150 millones de kilómetros (93 millones de millas) —una distancia que podría parecer segura. Pero desde el inicio de la Era Espacial, y especialmente en años recientes, cada vez se entiende más que una distancia de 150 millones de kilómetros no es en realidad tan lejos. Las naves espaciales y los observatorios terrestres han mostrado que la Tierra se encuentra localizada en la atmósfera externa del Sol, abofeteada por vientos solares y golpeada por pedriscas de partículas energéticas. Además, los dos cuerpos están, de hecho, conectados por hilos invisibles de magnetismo. Durante los "eventos de reconexión", que ocurren normalmente varias veces al día, es posible rastrear líneas de fuerza invisibles desde los polos de la Tierra hasta la superficie del Sol.

"La Tierra y el Sol están interconectados. Ya no es posible estudiarlos por separado", dice Guhathakurta.

Hace algunos años, los científicos acuñaron el término "heliofísica" para describir el campo científico emergente que estudia el sistema Sol–Tierra. Como señal de reconocimiento de la importancia del tema, la NASA ha creado la División de Heliofísica, en sus oficinas centrales ubicadas en Washington DC, y las Nacionas Unidas declararon al año 2007 como el "Año Internacional de la Heliofísica" (IHY, por su sigla en idioma inglés), con la esperanza de impulsar la participación mundial en este nuevo campo.

Derecha: Concepto artístico del campo magnético de la Tierra conectándose con el Sol. [Más información]

Predecir la actividad solar es un problema complicado, en muchas formas parecido a la predicción del estado del tiempo en la Tierra, pero multiplicado en dificultad por la complicada física del plasma y el magnetismo del Sol. Sin embargo, realizar predicciones sobre el Sol es sólo la mitad del problema; la otra mitad es la Tierra. La manera en la cual el campo magnético y la atmósfera de nuestro planeta responden a una tormenta solar es un rompecabezas magnetohidrodinámico que los científicos más importantes luchan por entender, empleando incluso la ayuda de las supercomputadoras más poderosas de la Tierra. Por estas razones, se dice comúnmente que la predicción del estado del tiempo en el espacio está atrasada 50 años respecto de su contraparte terrestre.

"Necesitamos más datos; y más ideas", dice Guhathakurta.

Es por ello que, esta semana, ella entregará la presidencia del ILWS al Dr. Ji Wu, de la Academia China de Ciencias. Además de liderar el ILWS, Wu pasará los siguientes dos años sacando provecho de los talentos especiales en el campo de la heliofísica con los cuales cuenta el país más poblado del mundo.

"Tenemos una multitud de científicos y muchas ideas nuevas", dice Wu. "China podrá hacer contribuciones importantes a esta área".

Otra complicación es la gran extensión en volumen. La heliofísica estudia un ambiente que se extiende cientos de millones de kilómetros. Tan solo estar al tanto de todo lo que ocurre es un desafío significativo. La NASA y otras agencias espaciales tienen docenas de naves espaciales dedicadas a esta tarea, pero el volumen en el que están dispersas es enorme.

"Imaginemos intentar monitorizar los océanos de la Tierra con una pequeña cantidad de boyas. Perderíamos mucho. Esa es la situación en la que nos encontramos con el 'océano del espacio'", dice Guhathakurta.

China está a punto de contribuir con una "boya espacial" llamada "KuaFu", cuyo nombre proviene de un gigante de la mitología china que quería capturar al Sol. KuaFu estará localizada en el punto Lagrangiano L1 donde tomará muestras del viento solar que se desplaza corriente arriba respecto de la Tierra.

Derecha: Un informe del año 2008, llevado a cabo por la Academia Nacional de Ciencias, describe las posibles consecuencias de las tormentas solares. [Más información]

"Estamos colocando a KuaFu en un punto estratégico en el espacio", dice Wu. "El viento solar en L1 es un importante dato de entrada para muchos modelos científicos de la interacción Sol–Tierra".

Cuando KuaFu sea lanzada se unirá a una creciente flota internacional de naves espaciales dedicadas a la heliofísica. La NASA, la Agencia Espacial Europea, la Agencia Espacial de la Federación Rusa, la Agencia Espacial Canadiense, la Agencia Espacial Japonesa (JAXA, por su sigla en idioma inglés) y China están todas haciendo contribuciones importantes.

Y justo a tiempo...

Si las predicciones son correctas, el ciclo solar llegará a su máximo en los años cercanos a 2013. Y aunque probablemente no sea el máximo más grande del que se tenga registro, la sociedad humana nunca ha sido más vulnerable. Los elementos básicos de la vida diaria —desde las comunicaciones hasta la predicción del estado del tiempo y los servicios financieros— dependen de los satélites y de la electrónica de alta tecnología. Un informe del año 2008, llevado a cabo por la Academia Nacional de Ciencias, advirtió que una tormenta solar como las que ocurren una vez al siglo podría causar miles de millones de dólares en daños económicos.

Prepararse para un "Katrina solar", impulsar una nueva ciencia, aprovechar el talento de los científicos de todo el mundo: "Estas son sólo algunas de las metas para la reunión de esta semana", dice Guhathakurta.

¿Ambicioso? Sí, pero en heliofísica pensar en grande es algo natural.

Quizás Spirit nunca vuelva a llamar a casa

Mientras los controladores de misión esperan recibir señal de Spirit, la NASA está a la expectativa de que ocurra un "milagro en Marte". El vehículo de exploración se encuentra intentando sobrevivir a su invierno más duro hasta la fecha, y quizás nunca vuelva llamar a casa.

Julio 30, 2010: Los controladores de misión de la NASA no han recibido señal alguna del Vehículo de Exploración de Marte, llamado Spirit (Espíritu, en idioma español), desde el 22 de marzo. El explorador robot enfrenta su desafío más grande hasta la fecha: tratar de sobrevivir al duro invierno marciano.

El 26 de julio, quienes dirigen la misión comenzaron a emplear una técnica de comunicación que llaman de "barrido y señal sonora" en un esfuerzo por comunicarse con Spirit.

Derecha: El año pasado, Spirit quedó atascado en arena suelta. Esto impidió que el explorador se colocara en una pendiente orientada hacia el Sol y se preparara de este modo para el invierno. [Imagen ampliada]

"En lugar de escuchar únicamente, enviamos instrucciones al explorador con la finalidad de que nos responda con una señal sonora", dice John Callas, quien dirige el proyecto de Spirit y de su gemelo, Opportunity (Oportunidad, en idioma español), en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California. "Si el explorador está despierto y nos escucha, nos enviará esa señal sonora".

Spirit se encuentra probablemente en un modo de "hibernación" de baja potencia. El explorador no consiguió colocarse en una pendiente favorable, con buena orientación hacia el Sol, para pasar su cuarto invierno en Marte, que abarca desde mayo hasta noviembre. El reducido ángulo de la luz solar incidente durante estos meses limita la cantidad de energía eléctrica que pueden generar los paneles solares del explorador. En el modo de hibernación, el explorador discontinúa las comunicaciones y otras actividades con el propósito de que la energía disponible sea utilizada para recargar y calentar las baterías, permitiéndole de este modo continuar con la misión.

Con información basada en modelos del clima marciano y de su impacto sobre la energía eléctrica disponible, los controladores de la misión creen que, si Spirit responde, lo hará probablemente en los meses próximos. Sin embargo, existe también una posibilidad muy clara de que nunca responda.

"Será un milagro en Marte si nuestro querido explorador llama a casa", dice Doug McCuistion, quien es el director del Programa de Exploración de Marte de la NASA, en Washington. "Nunca se ha enfrentado a esta clase de condiciones adversas antes —este es un territorio desconocido".

Arriba: Haga clic aquí para iniciar una película (en idioma inglés) que resume los logros del explorador robot Spirit durante seis años en Marte. Si Spirit sobrevive al invierno marciano y se despierta de nuevo, le esperan más descubrimientos.

Debido a que la mayoría de los calefactores del explorador no están funcionando este invierno, probablemente Spirit esté experimentando las temperaturas internas más frías hasta la fecha —menos 55 grados Celsius (menos 67 grados Fahrenheit). Durante los tres inviernos anteriores en Marte, Spirit se comunicaba con la Tierra una o dos veces a la semana y usaba sus calefactores para mantenerse caliente en la pendiente orientada al Sol donde se ubicó para pasar el invierno. Como resultado, los calefactores permitieron mantener las temperaturas internas por encima de menos 40 grados Celsius (que es también menos 40 grados en la escala Fahrenheit).

Spirit está diseñado para despertar de su hibernación y comunicarse con la Tierra en el momento en el cual la carga de sus baterías sea la adecuada. Pero si las baterías han perdido demasiada energía eléctrica, el reloj del vehículo robot Spirit podría detenerse y hacer que pierda la noción del tiempo. El explorador podría todavía despertar, pero no sabría qué hora del día es, una situación que se denomina "falla en el reloj de la misión". Spirit reiniciaría entonces su temporizador para despertarse cada cuatro horas y escuchar una señal enviada desde la Tierra durante 20 minutos de cada hora, mientras el Sol esté arriba en el horizonte.

Según se estimó, la fecha inmediata en la cual el explorador podría generar suficiente energía eléctrica como para enviar una señal a la Tierra sería alrededor del 23 de julio. Sin embargo, los controladores de la misión no anticipan que las baterías obtengan una carga adecuada hasta finales del mes de septiembre o mediados de octubre. Esto podría incluso ocurrir en una fecha posterior, si el explorador ha sufrido una falla en el reloj de la misión. Si el vehículo explorador robot se despierta algún día, los controladores de la misión harán una revisión completa del estado de los instrumentos y de la electrónica del explorador.

Derecha: No es aún demasiado tarde para enviar una postal a Spirit. ¡Se aceptan buenos deseos y llamadas para que se despierte!

Tomando como base la experiencia de los inviernos marcianos anteriores, el equipo que se encuentra a cargo del explorador robot anticipa que la creciente cantidad de bruma en el cielo, arriba de Spirit, retrasará la llegada de días más largos durante los siguientes dos meses. Después, la cantidad de energía solar disponible para Spirit aumentará gradualmente hasta el solsticio de verano para el hemisferio sur de Marte, en marzo de 2011. Si no sabemos nada del explorador robot para marzo de ese año, es poco probable que volvamos a tener contacto con él.

"Este ha sido un invierno largo para Spirit, y una espera larga para nosotros", dice Steve Squyres, quien es el investigador principal que se encuentra a cargo de los dos exploradores de la NASA y trabaja en la Universidad Cornell, en Ithaca, Nueva York. "Aunque nunca volvamos a saber de Spirit, creo que su legado científico ya ha sido asegurado. Pero mantenemos la esperanza de volver a saber de él y estamos ansiosos de volver a hacer ciencia con dos exploradores".

Temblores espaciales retumban en la cercanía de la Tierra

Investigadores de la NASA han descubierto "temblores" en el campo magnético de la Tierra, los cuales parecen estar conectados con las auroras y podrían tener un impacto importante en el estado del tiempo en el espacio.

Estruendos sin sonido
Lluvia de auroras
Campos magnéticos sacudidos
¡Cuidado con el temblor espacial!

Julio 27, 2010: Utilizando la flota de cinco naves espaciales THEMIS, de la NASA, los investigadores han descubierto un fenómeno relacionado con el tiempo en el espacio que tiene la potencia de un terremoto y desempeña un papel importante en el proceso de hacer resplandecer las auroras boreales. Lo llaman "temblor espacial".

Un temblor espacial es un temblor que tiene lugar en el campo magnético de la Tierra. Se puede detectar principalmente en la órbita terrestre, pero no se limita al espacio exterior. Los efectos pueden incluso alcanzar la superficie de la Tierra.

Derecha: Un temblor espacial en acción. Haga clic aquí para dar comienzo a la película de una simulación por computadora creada por Walt Feimer, del Laboratorio de Visualización Científica, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales.

"Se han detectado reverberaciones magnéticas en estaciones terrestres de todo el mundo, de una manera similar en la cual los detectores sísmicos registran un gran terremoto", dice el investigador que lidera el proyecto THEMIS, Vassilis Angelopoulos, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA, por su sigla en idioma inglés).

Ésta es una buena analogía porque "la energía total de un temblor espacial puede compararse con la de un terremoto de magnitud 5 o 6", según Evgeny Panov, del Instituto de Invesgitación Espacial, en Austria. Panov es uno de los autores principales de un artículo de investigación que anunció estos resultados en la edición de abril de 2010 de Geophysical Research Letters (Cartas de Investigación en Geofísica o GRL, por su sigla en idioma inglés).

En el año 2007, el proyecto THEMIS descubrió los precursores de los temblores espaciales. El fenómeno comienza en la cola del campo magnético de la Tierra, la cual es estirada, como si fuera una manga de aire, por el viento solar que se mueve a millones de kilómetros por hora. En ocasiones, la cola puede estirarse tanto y someterse a una tensión tan grande, que cuando recobra su forma original lo hace súbitamente, como una banda elástica que experimenta una torsión excesiva. El plasma del viento solar atrapado en la cola se precipita hacia la Tierra. En más de un evento, las cinco naves del proyecto THEMIS se encontraron en la línea de fuego cuando uno de estos "chorros de plasma" barrió la región. Claramente, los chorros iban a hacer contacto con la Tierra. ¿Qué ocurriría entonces? Para averiguarlo, la flota de naves espaciales se desplazó más cerca de nuestro planeta.

"Ahora lo sabemos", dice David Sibeck, el científico que es integrante del proyecto THEMIS, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales. "Los chorros de plasma causan temblores espaciales".

Arriba: Durante un temblor espacial, el campo magnético de la Tierra se sacude de manera análoga a cómo lo hace el suelo durante un terremoto. Crédito de la imagen: Evgeny Panov, Instituto de Investigación Espacial de Austria. [Imagen ampliada]

Según el proyecto THEMIS, los chorros se estrellan contra el campo geomagnético a aproximadamente 30.000 km por encima del ecuador de la Tierra. El impacto causa un proceso de rebote, en el cual el plasma de hecho rebota hacia arriba y hacia abajo, siguiendo el campo magnético que está reverberando. Los investigadores lo llaman "repulsión repetitiva de flujo". Es parecido a una pelota de tenis que rebota hacia arrriba y hacia abajo sobre un piso alfombrado. El primer rebote es grande, y los rebotes sucesivos son de amplitud decreciente debido a que la energía se disipa en la alfombra.

"Durante mucho tiempo, hemos sospechado que algo de esta naturaleza estaba ocurriendo", dice Sibeck. "Sin embargo, al observar el proceso in situ, el proyecto THEMIS ha descubierto algo nuevo y sorprendente".

Lo sorprendente de esto son los vórtices de plasma, enormes bucles de gas magnetizado tan grandes como la Tierra misma, que se forman alrededor de la región donde el campo magnético está siendo sacudido.

"Cuando los chorros de plasma golpean la magnetósfera interna, aparecen y desaparecen vórtices que giran en direcciones opuestas a ambos lados del chorro de plasma", explica Rumi Nakamura, del Instituto de Investigación Espacial, quien es uno de los co–autores del estudio. "Creemos que estos vórtices pueden generar corrientes eléctricas sustanciales en el ambiente cercano a la Tierra".

Si actuaran en conjunto, los vórtices y los temblores espaciales podrían tener un efecto apreciable sobre la Tierra. Las colas de los vórtices podrían dirigir partículas hacia la atmósfera terrestre, haciendo resplandecer auroras y creando ondas de ionización que interfieren en las comunicaciones por radio y en el GPS (Global Positioning System o Sistema de Posicionamiento Global, en idioma español). Al arrastar campos magnéticos superficiales, los temblores espaciales generan corrientes eléctricas en el piso sobre el que caminamos. Las sobrecargas de corriente en el suelo pueden tener profundas consecuencias ya que, en casos extremos, pueden deshabilitar redes de energía en áreas muy extensas.

Derecha: Un mapa creado por el proyecto THEMIS que muestra flujos de plasma durante un temblor espacial. Los ejes están dados en radios terrestres, por lo que cada bucle es aproximadamente del tamaño de la Tierra. [Imagen ampliada]

Después de que el proyecto THEMIS descubrió los chorros y los temblores, Joachim Bim, del Laboratorio Nacional de Los Álamos, en Nuevo México, llevó a cabo una simulación por computadora del proceso de rebote. Y quién lo diría, los vórtices aparecieron de acuerdo con lo establecido por las mediciones del proyecto THEMIS. Además, las simulaciones sugieren que el proceso de rebote puede ser observado desde la superficie de la Tierra, en forma de ondulaciones y remolinos que aparecen en las auroras. Las estaciones en la Tierra informan precisamente sobre un fenómeno parecido.

"Aunque es un proceso complicado, todo concuerda", dice Sibeck.

El trabajo aún no está terminado. "Todavía tenemos mucho que aprender", agrega. "¿Cuán grandes pueden ser los temblores espaciales? ¿Cuántos vórtices pueden girar en torno a la Tierra en un momento dado —y cómo interaccionan entre sí?"

Manténgase en contacto para obtener más respuestas proporcionadas por el proyecto THEMIS.

Vórtices que giran
Remolinos de plasma
Richter predice
uno de magnitud seis

Estudiantes obtienen una fascinante grabación en video de la desintegración de una nave espacial

El 13 de junio, mientras volaban en un avión a 12.500 metros de altitud, estudiantes de una escuela secundaria de Massachusetts presenciaron y grabaron en video la impresionante desintegración de la nave espacial japonesa Hayabusa, sobre Australia. Su reciente video es algo que no se puede perder.

Junio 25, 2010: El año pasado, el profesor de ciencias Ron Dantowitz, de una escuela secundaria situada en Brookline, Massachusetts, hizo una gran broma a tres de sus mejores alumnos. Les pidió que planearan una misión hipotética a bordo de un avión DC-8 de la NASA para observar la desintegración de una nave espacial mientras ingresaba estruendosamente en la atmósfera de la Tierra. ¿Cómo grabarían el evento? ¿Qué podrían aprender?

Durante 6 meses, ellos trabajaron intensamente en su asignación, sin jamás sospechar sobre la sorpresa que Dantowitz les tenía reservada.

El 12 de marzo, los sorprendió con la noticia: "La misión es real, y ustedes estarán a bordo en ese paseo".

A principios de junio, Dantowitz y sus tres alumnos adolescentes viajaron prácticamente por la mitad del globo terrestre para ayudar a la NASA a rastrear a la nave espacial japonesa Hayabusa mientras reingresaba a la atmósfera de la Tierra, a aproximadamente 43.450 km/h (27.000 millas por hora) y se desintegraba sobre el interior de Australia. Después de abordar el DC-8 y volar a una altitud de 12.500 metros (41.000 pies), su arduo trabajo rindió frutos cuando ellos finalmente grabaron en video con éxito el reingreso de la nave espacial:

Arriba: Haga clic aquí para reproducir la grabación en video del reingreso de Hayabusa. Crédito: Campaña de observación aérea del reingreso de Hayabusa a la atmósfera terrestre /Centro de Observaciónes Clay/ NASA.

"Mientras se acercaba al campo de visión de nuestra cámara, Hayabusa se veía en un principio como un pequeño punto blanco, y la seguimos durante algunos segundos sin emitir ni un solo ruido", comenta el joven James Breitmeyer. "Entonces explotó y se convirtió en un enorme despliegue de fuegos artificiales de color anaranjado, con piezas que volaban por todos lados. ¡Todos susurraron 'Ooooh' al mismo tiempo!"

La grabación en video fue tomada como parte de la campaña de observación aérea del reingreso a la atmósfera terrestre de Hayabusa. Dantowitz y sus alumnos, Breitmeyer, Brigitte Berman y Yiannis Karavas, fueron invitados a unirse al esfuerzo debido a la pericia de Dantowitz en la realización de observaciones ópticas, de rastreo y de espectroscopia.

Derecha: James Breitmeyer, Yiannis Karavas y Brigitte Berman durante su entrenamiento para grabar en video el reingreso de Hayabusa. [Más información]

Lanzada el 9 de mayo de 2003, Hayabusa se convirtió en la primera misión espacial en tener contacto físico con un asteroide e intentar regresar con muestras a la Tierra. Su viaje en redondo, de aproximadamente 11.272 millones de kilómetros (7 mil millones de millas), al asteroide Itokawa terminó con su reingreso a la atmósfera terrestre el 13 de junio de 2010. Los investigadores están esperanzados en que pequeñas partículas de la superficie del asteroide se encuentren selladas adentro de la cápsula de retorno de la muestra, la cual fue catapultada exitosamente en un paracaídas hacia la superficie de la Tierra, a la vez que los pedazos de la nave nodriza caían y se hacían ardientes añicos, mientras tres estudiantes atónitos observaban.

La campaña de observación fue diseñada para medir las condiciones que el escudo protector de calor de la cápsula tiene que soportar mientras ésta penetra en la atmósfera de la Tierra.

"Habíamos realizado varios vuelos de práctica, pero cuando despegamos hacia la situación real, sentí el aumento de la adrenalina", comenta Breitmeyer. "Me senté en el borde de mi asiento, ansioso de que el avión llegara al lugar justo en el tiempo justo".

"Llegamos al sitio de intersección con 30 minutos de anticipación", comenta Dantowitz. "De modo que practicamos la situación del encuentro para asegurarnos de que todos supieran con qué estrellas debían alinearse las cámaras para captar el reingreso de Hayabusa. Para cuando terminamos la rutina de ensayo, quedaban tan sólo 2 ó 3 minutos antes de comenzar".

"Mientras esperábamos, había calma, hacía frío y estaba oscuro", comenta Breitmeyer. "Todos estábamos un poco nerviosos. Sabíamos que todo el intenso trabajo del último año se reduciría a ese momento. Una voz en el intercomunicador rompió el silencio: 10, 9, 8, ..., 3, 2, y entonces alguien gritó '¡allí está!'"

"Mientras las pantallas de nuestros monitores se iluminaban con el ardiente transportador y su diminuta cápsula, me encontraba tan emocionada que pude haber saltado de mi asiento", comenta Berman. "Pero no lo hice. Sabía que necesitaba estar concentrada por si algo resultaba mal con nuestras cámaras y monitores; si hubiese estado en un frenesí incontrolable, esto no hubiese sido posible".

Arriba: Los estudiantes captaron el espectro óptico de la sonda en plena desintegración. Los colores revelan mucho acerca de la manera en que responde la atmósfera terrestre al hiperveloz navío espacial, así como de la manera en que la fractura de la nave espacial estaba ocurriendo. [Imagen ampliada]

"Después de que la sección principal se deterioró, se podía observar la cápsula aún intacta", comenta Breitmeyer. "Luego, la cápsula desaceleró y la perdimos de vista. Había terminado todo. Empezamos a gritar y a celebrar; ¡prácticamente sacudimos el avión! Las mismas personas que estaban mordiéndose las uñas hacía algunos minutos, ahora se encontraban dando alaridos y carcajadas".

Con excepción de Berman: "Mi estómago estaba revuelto y, aunque no podía esperar para felicitar a mis compañeros de equipo, me encontraba paralizada en mi lugar. Yo, Brigitte Berman, en un traje de piloto de la NASA, en un avión de la NASA, ¡acababa de colaborar exitosamente con el registro del reingreso de una nave espacial durante una misión de la NASA! Simplemente me quedé sentada sin poder creerlo".

Una de las cámaras manipuladas por los estudiantes envió vía satélite la grabación en video del reingreso al mundo entero, que se posaba debajo. El Centro de Investigaciones Ames subió el video a internet; para cuando el avión había aterrizado, el video había sido bajado más de 100.000 veces.

"Además del video y de las imágenes increíbles del evento, los estudiantes recolectaron datos acerca del brillo y del espectro de la cápsula que contenía la muestra, así como de los fragmentos de la nave espacial en desintegración", comenta Dantowitz. "Esto revelará cómo la protección termal de la cápsula se evaporaba durante el reingreso (información de crítica importancia para los investigadores que diseñarán la siguiente generación de naves espaciales)".

"Sin estos estudiantes, no hubiéramos podido recolectar el tipo de datos que obtuvimos", comenta Peter Jenniskens, quien es el investigador principal de la NASA para la misión de reingreso. "Estaba realmente impresionado de lo bien que se encontraban preparados. Me encuentro muy satisfecho por eso; estos adolescentes serán nuestros reemplazantes".

Los adolescentes también están satisfechos. "Siempre había soñado con formar parte de una misión de la NASA", comenta Berman. Para ella y los otros estudiantes, esto podría ser apenas el comienzo.