Dawn se aproxima al asteroide Vesta

Abril 7, 2011: Después de tres años y medio de avanzar silenciosamente a través del vacío, la nave espacial Dawn (Amanecer, en idioma español), de la NASA, está en el umbral de un nuevo mundo. Se encuentra muy adentro del cinturón de asteroides, a menos de 4 meses del asteroide gigante Vesta.

"Nos estamos acercando", dice Marc Rayman, jefe de ingeniería y director de la misión Dawn. "¡Y cada día estoy más emocionado!"

Dawn entrará en órbita alrededor de Vesta en julio de 2011, convirtiéndose de este modo en la primera nave espacial en orbitar un cuerpo en el cinturón de asteroides. Después de llevar a cabo un estudio detallado del inexplorado y extraño mundo, durante un año, la nave espacial será la primera en lograr algo aún más impresionante. ¡Dejará Vesta, volará hacia el planeta enano Ceres y entrará en órbita allí!

Este video muestra la mejor suposición de los científicos hasta la fecha de cómo podría verse la superfcie del protoplaneta Vesta. "¡No podemos esperar a ver lo que en verdad sucede!", dice Marc Rayman.

"Esto no tiene precedentes", afirma Rayman. "Ninguna nave espacial ha orbitado antes dos objetivos, y mucho menos mundos en el cinturón de asteroides. Pocas sondas han pasado a través de esta vasta región del espacio, pero ninguna ha podido detenerse y desarrollar un retrato fiel de sus residentes".

Una nave espacial convencional obtiene impulso de un gran cohete y después marcha hacia su objetivo. Cargar suficiente combustible como para realizar cambios significativos en la velocidad o en la dirección a lo largo del camino haría demasiado difícil su lanzamiento.

Dawn es mucho más eficiente respecto de su combustible. Sus paneles solares, que poseen una envergadura de aproximadamente 20 metros (65 pies), recolectan energía del Sol para ionizar los átomos de gas xenón. Estos iones son expulsados silenciosamente por detrás de la nave mediante un fuerte campo eléctrico, produciendo de este modo un suave empuje. Las condiciones de carencia de peso y de fricción del vuelo espacial permiten que este efecto de fuerza sutil se acumule, por lo cual la nave espacial gana velocidad continuamente.

"A la larga, esta nave espacial alcanza una velocidad fantásticamente alta a la vez que consume muy poco material propulsor (usa solamente un kilogramo de xenón cada 4 días, a pesar de que sus motores están casi siempre activos)".

¡Celebre el inicio del año de exploración de nuevos mundos por parte de Dawn con una Fiesta Vesta! [Más información]

Con este sistema, Dawn ha ido silenciosa y gradualmente dándole forma a su órbita alrededor del Sol; lentamente, ha ido deslizándose en espiral hacia su objetivo, acercándose más y más en cada vuelta alrededor de él.

"En el momento en el cual la nave espacial se encuentre en los alrededores de Vesta, su órbita será muy parecida a la de los asteroides", explica Rayman. "Por lo que, en su llegada, Dawn podrá deslizarse en órbita tan suavemente como se ha estado moviendo durante tres años y medio".

Una nave espacial convencional entra en órbita de una manera dramática, en un instante que es digno de morderse las uñas. El equipo de la misión usualmente está reunido en el cuarto de control con sus ojos puestos en la telemetría para ver que la maniobra crítica final suceda tranquilamente.

"Con Dawn, no hay una gran maniobra, ni encendido, ni un momento crítico. La entrada en órbita de Dawn no será diferente de lo que la nave hace prácticamente la mayoría del tiempo, lo que está haciendo mientras usted lee este artículo. De hecho, cuando la nave Dawn entre en órbita, yo podría estar dormido. Si es viernes por la noche, podría estar bailando o si es sábado estaré fuera tomando fotografías de libélulas".

Pero seguramente él estará en el cuarto de control de la misión cuando las fotografías comiencen a llegar.

"Será increíblemente emocionante mirar a Dawn aproximarse a Vesta. Seremos testigos de cómo la poco interesante mancha que aparece en las primeras imágenes distantes crecerá, a medida que nos acercamos cada vez más, hasta convertirse en un mundo de grandes dimensiones; y terminaremos ubicándonos a apenas 177 kilómetros (110 millas) de la superficie. ¡Eso es más cerca de lo que la Estación Espacial Internacional (EEI, por su sigla en idioma español o International Space Station - ISS, por su sigla en idioma inglés) está de la Tierra! Estaremos allí y, si no hay árboles altos, estaremos seguros".

Después de explorar Vesta durante un año, la nave espacial Dawn dejará ese mundo rocoso tan suavemente como llegó allí, subiendo en espiral, alejándose gradualmente más y más, haciendo bucles cada vez más y más grandes, hasta que la gravedad del asteroide la deje suavemente en libertad. Una vez más, Dawn orbitará al Sol por sus propios medios, exactamente como lo está haciendo en este momento. Completará aproximadamente dos terceras partes de una vuelta antes de llegar a Ceres.

Allí, otra vez, se deslizará suavemente en órbita alrededor de un nuevo mundo, guiada por impulsos producidos por iones, los cuales son tan silenciosos como el espacio mismo.

"Incluso si imaginamos un sonido, éste sería el más débil de los susurros, el más suave de los suspiros. Sin embargo, este sonido revela el secreto para hacer una nave interplanetaria capaz de viajar y explorar extraños mundos distantes, llevando consigo los sueños de aquellos en la Tierra que esperan conocer el cosmos".

La primavera es temporada de bolas de fuego

Marzo 31, 2011: ¿Cuáles son los indicios que señalan la llegada de la primavera? Son tan familiares como un narciso que florece, el canto de un pájaro al amanecer, una súbita onda tibia producida por el Sol al atardecer.

Y, claro, no olvidemos los meteoros.

"La primavera es temporada de bolas de fuego", dice Bill Cooke, quien trabaja en la Oficina de Medio Ambiente de Meteoroides, de la NASA. "Por razones que aún no entendemos por completo, la tasa de meteoros brillantes aumenta considerablemente durante las semanas cercanas al equinoccio vernal".

Una bola de fuego primaveral capturada en vídeo, el 16 de marzo de 2009, por una cámara de la NASA que monitoriza todo el cielo, y que se encuentra ubicada en el Centro Marshall para Vuelos Espaciales. [Vídeo]

Durante otras temporadas, una persona dispuesta a mirar el cielo desde el crepúsculo hasta el amanecer podría ver alrededor de 10 bolas de fuego esporádicas. Una bola de fuego es un meteoro cuyo brillo supera al del planeta Venus. Las bolas de fuego bombardean a la Tierra a medida que ésta se desplaza a través de las corrientes de escombros que flotan en el espacio: fragmentos de asteroides rotos y cometas en descomposición que se encuentran esparcidos por el sistema solar.

Las bolas de fuego son más abundantes durante la primavera. La tasa, por noche, se incrementa misteriosamente del 10% al 30%.

"Sabemos de este fenómeno desde hace más de 30 años", dice Cooke. "No son sólo las bolas de fuego las que se ven afectadas. Las caídas de meteoritos (rocas que efectivamente logran alcanzar el suelo) son también más comunes durante la primavera¹".

Los investigadores que estudian el ambiente de meteoroides de la Tierra nunca han logrado encontrar una explicación satisfactoria para la cantidad adicional de bolas de fuego. De hecho, cuanto más analizan la cuestión, más extraña se torna.

Considere lo siguiente:

Existe un punto en el firmamento que se conoce como el "ápice del camino de la Tierra". Dicho de manera simple, es la dirección en la que está viajando nuestro planeta. A medida que la Tierra gira en torno al Sol, el ápice describe un círculo en el cielo, realizando así una vuelta completa a través del Zodíaco cada año.

El ápice es importante porque es el punto de donde se supone que provienen los meteoros esporádicos. Si la Tierra fuese un automóvil, el ápice sería el parabrisas. Cuando un automóvil circula por una carretera en medio del campo, los insectos se acumulan en el cristal delantero. Lo mismo ocurre con los meteoroides que se encuentran en el camino de la Tierra.

Una cámara de la NASA destinada a detectar bolas de fuego, en el Centro Marshall para Vuelos Espaciales. [Más información]

Cada otoño, el ápice alcanza su punto más elevado en el cielo nocturno. Durante ese momento, se observa una abundante cantidad de meteoros esporádicos de brillo común; en algunas ocasiones, varias docenas por noche.

Lea eso de nuevo: cada otoño.

"El otoño es la temporada de los meteoros esporádicos", dice Cooke. "Entonces, ¿por qué las bolas de fuego esporádicas son más comunes en primavera? Ese es el misterio".

El experto en meteoroides Peter Brown, de la Universidad de Ontario del Oeste, menciona que "algunos investigadores creen que puede existir una variación intrínseca en la población de meteoroides a lo largo de la órbita de la Tierra, con una cantidad máxima de escrombros grandes que producen bolas de fuego cerca de la primavera y del principio del verano. Probablemente, no sabremos la respuesta hasta que aprendamos más sobre sus órbitas²".

Para resolver este y otros misterios, Cooke está instalando una red de cámaras inteligentes destinadas a detectar meteoros alrededor de Estados Unidos, cuyo fin es fotografiar las bolas de fuego y triangular sus órbitas. Como se explica en la historia de Ciencia@NASA ¿Qué está golpeando a la Tierra?, Cooke está buscando sitios para instalar sus cámaras, y se alienta a los educadores en Estados Unidos a participar. Las observaciones en red de las bolas de fuego de primavera podrían ser la clave para revelar su origen.

"Podría tomar varios años recolectar suficientes datos", advierte.

Hasta entonces, esto seguirá siendo un bello misterio. Salga y disfrute del cielo nocturno. Después de todo, estamos ya en primavera (en el hemisferio norte).

¿Vesta es realmente un asteroide?

Marzo 29, 2011: El 29 de marzo de 1807, el astrónomo alemán Heinrich Wilhelm Olbers observó a Vesta como un diminuto punto de luz en el cielo. Doscientos cuatro años después, a medida que la nave espacial Dawn (Amanecer, en idioma español), de la NASA, se prepara para comenzar a orbitar este intrigante mundo, los científicos saben qué tan especial es, a pesar del debate que existe sobre su clasificación.

Muchos astrónomos consideran que Vesta es un asteroide porque forma parte del cinturón principal de asteroides, el cual se encuentra localizado entre Marte y Júpiter. Sin embargo, Vesta no es un miembro típico de esta aglomeración de escombros orbitantes. La gran mayoría de los objetos en el cinturón principal son objetos de peso pluma (miden 100 kilómetros de ancho o menos), cuando se los compara con Vesta, que es un coloso de 530 kilómetros de ancho.

"No creo que a Vesta se lo deba llamar asteroide", dice Tom McCord, quien es un investigador adjunto del proyecto Dawn, en el Instituto Bear Fight, ubicado en Winthrop, Washington. "Vesta no solamente es mucho más grande, sino que además es un objeto evolucionado, a diferencia de la mayoría de los que denominamos asteroides".

Un modelo del protoplaneta Vesta, llevado a cabo empleando las mejores estimaciones científicas del aspecto de su superficie que se tienen hasta la fecha. Dicho modelo fue creado como parte de un ejercicio para la misión Dawn, de la NASA. [Más información]

La estructura dispuesta en capas de Vesta (núcleo, manto, corteza) es la característica clave que hace que Vesta sea más parecido a los planetas como la Tierra, Venus y Marte, que otros asteroides, comenta McCord. Al igual que los planetas, Vesta contenía suficiente material radiactivo en su interior cuando se formó a partir de la colisión y fundición de fragmentos. Esto liberó suficiente calor como para derretir la roca y permitir que las capas más livianas flotaran hacia la superficie. Los científicos llaman a este proceso "diferenciación".

McCord y sus colegas fueron los primeros en descubrir que Vesta probablemente atravesó este proceso de diferenciación. El descubrimiento se llevó a cabo en 1972, cuando los detectores especiales de sus telescopios registraron por primera vez las señales características del basalto. Eso quería decir que el cuerpo tuvo que haber atravesado por un estado derretido en algún momento.

Oficialmente, Vesta es un "planeta menor", un cuerpo que orbita al Sol pero que no es un planeta propiamente ni es un cometa. Pero como existen más de 540.000 planetas menores en nuestro sistema solar, esta denominación no lo distingue demasiado. Los planetas enanos, entre los cuales se encuentra el segundo destino de la nave espacial Dawn, Ceres, están en otra categoría, pero Vesta no se encuentra incluido como uno de ellos. En primer lugar, Vesta no es lo suficientemente grande.

Los científicos del proyecto Dawn prefieren considerar a Vesta como un protoplaneta debido a que es un cuerpo denso, con una estructura dispuesta en capas, que orbita al Sol, y a que se formó de manera similar a Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, pero que por alguna razón nunca se desarrolló completamente. En la bamboleante historia del inicio del sistema solar, algunos objetos se convirtieron en planetas fusionándose con objetos del tamaño de Vesta. Pero Vesta nunca encontró una "pareja para el gran baile", y el momento decisivo se le escapó. Quizás esto fue debido a la cercanía de Júpiter, la superpotencia gravitacional que habita sus alrededores, cuya presencia pudo haber perturbado las órbitas de los objetos circundantes y pudo haber robado de esta manera todas las parejas de baile.

Otras rocas espaciales que colisionaron con Vesta en el pasado le han desprendido pequeños trozos, los cuales se convirtieron en escombros que ahora forman parte del cinturón de asteroides y se conocen como Vestoides. Incluso cientos de ellos han llegado a la Tierra en forma de meteoritos. Pero Vesta nunca colisionó con un cuerpo lo suficientemente grande como para que eso lo afectara seriamente, de manera que permaneció intacto. Como resultado, Vesta es una cápsula del tiempo que remonta a una era pasada.

"Este pequeño y resistente protoplaneta ha sobrevivido al bombardeo del cinturón de asteroides durante 4.500 millones de años, lo que hace que su superficie sea, posiblemente, una de las superficies planetarias más antiguas del sistema solar", dijo Christopher Russell, quien es el investigador principal de la misión Dawn, en la UCLA (sigla en idioma inglés de Universidad de California en Los Ángeles). "El estudio de Vesta nos permitirá escribir una historia mucho más certera de la juventud turbulenta del sistema solar".

Los científicos e ingenieros de Dawn han diseñado un plan maestro con el fin de investigar estas características especiales de Vesta. Cuando Dawn llegue a Vesta, en julio de este año, el polo sur se encontrará bajo la plena luz solar, proporcionando de esta manera una vista clara de un gigantesco cráter que se encuentra allí. Ese cráter podría revelar la estructura dispuesta en capas de distintos materiales dentro de Vesta, los cuales nos dirán cómo evolucionó el cuerpo luego de su formación. Conforme las estaciones avancen durante la visita de 12 meses, la órbita que se ha planeado permitirá a Dawn confeccionar mapas del terreno previamente desconocido. La nave espacial realizará diversas mediciones, incluyendo datos de alta resolución sobre la composición, la topografía y la textura de la superficie. La nave también medirá el tirón gravitacional de Vesta, lo cual ayudará a conocer mejor su estructura interna.

"Los propulsores iónicos de Dawn nos están empujando suavemente hacia Vesta, y la nave espacial se está preparando para su gran año de exploración", dijo Marc Rayman, quien es el ingeniero principal del proyecto Dawn, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California. "Hemos diseñado nuestra misión con el fin de obtener el mayor provecho posible de esta oportunidad de revelar los apasionantes secretos de este mundo exótico e inexplorado".

Momento histórico: una nave espacial orbita Mercurio

Marzo 18, 2011: La nave espacial MESSENGER, de la NASA, se colocó exitosamente en órbita alrededor de Mercurio el pasado martes 17 de marzo, aproximadamente a las 9 p.m., hora del Este. Esta es la primera ocasión en la cual una nave espacial marca un hito científico y de ingeniería al orbitar al planeta más interior del sistema solar.

"Esta misión continuará revolucionando nuestro entendimiento de Mercurio durante el próximo año", dijo Charles Bolden, quien es administrador de la NASA y quien estuvo presente en el control de la misión MESSENGER, en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, en Laurel, Maryland, cuando los ingenieros recibieron los datos de telemetría que confirmaban la inserción orbital. "La ciencia que hace la NASA está reescribiendo los libros de texto. MESSENGER es un fantástico ejemplo de cómo nuestros científicos están encontrando innovadoras maneras de empujar la frontera del conocimiento humano".

Concepto artístico de la nave espacial MESSENGER orbitando Mercurio. [Más información]

A las 9:10 p.m., hora del Este, los ingenieros del Centro de Operaciones recibieron las anticipadas señales radiométricas que confirmaban el apagamiento nominal del motor principal y la inserción exitosa de la nave espacial MESSENGER en órbita alrededor del planeta Mercurio. La sonda MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging o Nave espacial para el estudio de la superficie, el ambiente espacial, la geoquímica y el cálculo de la distancia del planeta Mercurio), de la NASA, rotó hacia la Tierra a las 9:45 p.m., hora del Este, y comenzó a transmitir datos. Al revisar la información, los equipos de ingeniería y de operaciones confirmaron que la activación del motor principal se ejecutó nominalmente, y todos los susbsistemas informaron una activación limpia y sin errores registrados en la bitácora.

El motor que brinda el impulso principal de la nave MESSENGER se activó durante aproximadamente 15 minutos, a las 8:45 p.m., reduciendo de este modo la velocidad de la nave espacial en 3.104 kilómetros por hora (1.929 millas por hora) y permitiéndole así entrar en la órbita de Mercurio que se tenía planeada. El encuentro tuvo lugar a alrededor de 154 millones de kilómetros (96 millones de millas) de la Tierra.

"Lograr una órbita alrededor de Mercurio es, por mucho, el hito más grande desde que la sonda MESSENGER fue lanzada hace más de seis años y medio", dijo Peter Bedini, quien es el administrador del proyecto MESSENGER en el Laboratorio de Física Aplicada (APL, por su sigla en idioma inglés). "Este logro es el fruto de una tremenda cantidad de trabajo llevado a cabo por parte de los equipos de navegación, los equipos de guía y control y los equipos de operaciones de la misión, que encaminaron la nave espacial en su travesía de 7.900 millones de kilómetros (4.900 millones de millas)".

Durante las próximas semanas, los ingenieros del APL se concentrarán en asegurarse de que los sistemas de la nave espacial están todos funcionando correctamente en el duro ambiente térmico que existe en Mercurio. A partir del 23 de marzo, los instrumentos se encenderán y serán puestos a prueba, y el 4 de abril comenzará la fase científica primaria de la misión.

"A pesar de su cercanía de la Tierra, el planeta Mercurio ha permanecido comparativamente casi inexplorado durante décadas", dijo Sean Solomon, quien es investigador principal de la misión MESSENGER, en el Instituto Cargenie de Washington. "Por primera vez en la historia, un observatorio científico está en orbita alrededor del planeta más interior del sistema solar. Los secretos de Mercurio, y las implicancias que éstos conllevan para la formación y la evolución de planetas similares a la Tierra, están a punto de ser revelados".

El APL diseñó y construyó la nave espacial. El laboratorio administra y opera la misión para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA, en Washington.

Oración de la Misericordia Divina

¡Oh Dios de gran misericordia!, bondad infinita, desde el abismo de su abatimiento, toda la humanidad implora hoy Tu misericordia, Tu compasión, ¡Oh Dios!; y clama con la potente voz de la desdicha.

¡Dios de Benevolencia, no desoigas la oración de este exilio terrenal! ¡Oh señor!, Bondad que escapa nuestra comprensión, que conoces nuestra miseria a fondo y sabes que con nuestras fuerzas no podemos elevarnos a Ti, Te lo imploramos: Adelante con Tu gracia y continúa aumentando Tu misericordia en nosotros, para que podamos, fielmente, cumplir Tu santa voluntad, a lo largo de nuestra vida y a la hora de la muerte. Que la omnipotencia de tu misericordia nos escude de las flechas que arrojan los enemigos de nuestra salvación, para que con confianza, como hijos Tuyos, aguardemos la última venida (día que Tú solo sabes). Y esperamos obtener lo que Jesús nos prometió a pesar de nuestra mezquindad.

Porque Jesús es nuestra esperanza: Através de su Corazón misericordioso, como en el Reino de los Cielos.

Investigadores desentrañan el misterio de las manchas solares perdidas

Marzo 2, 2011: En 2008-2009, las manchas solares prácticamente desaparecieron por completo durante dos años. La actividad solar se redujo a los valores más bajos de los últimos cien años; la alta atmósfera de la Tierra se enfrió y colapsó; el campo magnético del Sol se debilitó, permitiendo de este modo que los rayos cósmicos pudieran penetrar en cantidades récord al sistema solar. Fue un gran evento y los físicos solares se preguntaron abiertamente: ¿dónde se han ido todas las manchas solares?

Ahora ya lo saben. Se ha publicado una respuesta en la 3ra. edición de marzo de la revista Nature.

En esta vista segmentada del Sol, la Gran Banda Transportadora se muestra como un conjunto de rizos negros que conectan la superficie estelar con su interior. Crédito: Andrés Muñoz-Jaramillo, del CfA de la Universidad de Harvard.

"Las corrientes de plasma ubicadas en las profundidades del Sol han interferido en la formación de las manchas solares y han prolongado el mínimo solar", dice el autor principal Dibyendu Nandi, del Instituto Hindú de Educación Científica e Investigaciones, de Calcuta. "Nuestras conclusiones están basadas en un nuevo modelo númerico del interior del Sol".

Durante varios años, los físicos solares reconocieron la importancia de la "Gran Banda Transportadora" del Sol. Un vasto sistema de corrientes de plasma, llamadas "flujos meridionales" (similares a las corrientes oceánicas en la Tierra), se desplaza a lo largo de la superficie del Sol, se sumerge cerca de los polos y vuelve a salir en las proximidades del ecuador. Estas corrientes en forma de bucles juegan un papel fundamental en el ciclo solar de 11 años. Cuando las manchas solares comienzan a debilitarse, las corrientes en la superficie arrastran los restos de sus campos magnéticos y los jalan hacia el interior de la estrella; 300.000 km por debajo de la superficie, la dínamo magnética del Sol amplifica los campos magnéticos debilitados. Las manchas solares resucitadas flotan y saltan a la superficie como si fueran un corcho en el agua —¡ahí está! Un nuevo ciclo solar ha comenzado.

Por primera vez, el equipo de Nandi piensa que ha desarrollado un modelo computacional que realiza los cálculos físicos en forma correcta para los tres aspectos de este proceso: la dínamo magnética, la banda transportadora y la evolución boyante de los campos magnéticos de las manchas solares.

"Según nuestro modelo, el problema con las manchas solares en verdad comenzó hace tiempo, a finales de la década de 1990, durante el ascenso del Ciclo Solar 23", afirma el coautor del modelo Andrés Muñoz-Jaramillo, del Centro de Astrofísica de la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano. "En aquel tiempo, la banda transportadora se aceleró".

La banda, que se desplazaba con gran velocidad, rápidamente arrastró los restos de las manchas solares hacia la dínamo interior del Sol para su amplificación. A primera vista, podría parecer que esto incrementa la producción de manchas, pero no. Cuando los residuos de las machas solares viejas llegaron a la dínamo, llevaron la banda a través de la zona de amplificación también, demasiado rápido como para su completa reanimación. La producción de manchas se detuvo.

Los ciclos de manchas solares durante el siglo pasado. La curva azul muestra la variación cíclica en la cantidad de manchas. Las barras rojas indican la cantidad acumulada de días sin manchas. El mínimo de manchas del ciclo 23 ha sido el más largo en la era espacial, con la mayor cantidad de días sin manchas solares. Crédito: Dibyendu Nandi y colaboradores

Después, durante los años posteriores a 2000, de acuerdo con el modelo, la Banda Transportadora disminuyó su velocidad nuevamente, permitiendo de este modo que los campos magnéticos de las manchas pasaran más tiempo en la zona de amplificación, pero el daño ya estaba hecho. La cantidad de manchas solares nuevas fue muy pequeña. Y por si fuera poco, la banda, que se movía lentamente, no hizo demasiado para ayudar a las manchas reanimadas en su viaje de regreso a la superficie, provocando así un retraso en el comienzo del Ciclo Solar 24.

"El escenario estaba preparado para el mínimo solar más profundo en todo un siglo", menciona el coautor Petrus Martens, del Departamento de Física de la Universidad del Estado de Montana.

Colegas y seguidores del equipo consideran que el nuevo modelo es un avance significativo.

"Entender y predecir el mínimo solar es algo que no habíamos podido hacer antes; y resulta que es algo muy importante", dice Lika Guhathakurta, de la División de Heliofísica de la NASA, en Washington, DC.

Hace tres años, el 2 de marzo de 2008, la cara del Sol no tenía rasgos, no había manchas solares. Crédito: SOHO/MDI

Mientras que el máximo solar es relativamente breve, dura un par de años y está marcado por episodios de violentas erupciones solares que duran algunos días, el mínimo solar puede prolongarse por varios años. El famoso Mínimo de Maunder del siglo XVII duró 70 años y coincidió con el episodio más profundo de la Pequeña Era de Hielo de Europa. Los científicos aún siguen intentando entender la conexión.

Una cosa es clara: Durante un mínimo prolongado, suceden cosas raras. En 2008-2009, el campo magnético global del Sol se debilitó y el viento solar decayó. Los rayos cósmicos, que normalmente son detenidos por el tempestuoso magnetismo solar, aparecieron dentro del sistema solar. Durante el más profundo mínimo solar en un siglo, irónicamente, el espacio se volvió un lugar más peligroso para viajar. Al mismo tiempo, la acción de calentamiento de los rayos ultravioleta, normalmente proporcionada por las manchas solares, estuvo ausente, por lo que la alta atmósfera de la Tierra comenzó a enfriarse y a colapsar. La basura espacial dejó de caer con la frecuencia en que lo hace de manera usual y comenzó a acumularse en órbita. Entre otras cosas.

Nandi hace notar que su nuevo programa computacional no solamente pudo explicar la ausencia de manchas solares, sino también el debilitamiento del campo magnético solar en los años 2008-2009. "Es la confirmación de que vamos por buen camino".

El siguiente paso: El Observatorio de Dinámica Solar (SDO, por su sigla en idioma inglés) puede medir los movimientos de la banda transportadora del Sol no sólo en la superficie, sino también en las profundidades. Esta técnica se denomina heliosismología y muestra el interior del Sol en la misma forma en que el ultrasonido funciona en una mujer embarazada. Al combinar los datos de alta calidad proporcionados por el SDO con el modelo computacional, los investigadores podrían predecir cómo se desarrollará un mínimo solar en el futuro. Sin embargo, el SDO apenas está comenzando, así que los pronósticos tendrán que esperar.

Ciertamente, hay mucho trabajo por hacer, pero Guhathakurta dice: "Finalmente, podríamos estar desentrañando el misterio del Sol sin manchas".

Créditos: Esta investigación ha sido financiada por el Programa Viviendo con una Estrella, de la NASA, y el Departamento de Ciencia y Tecnología del Gobierno de India.

El misterioso rugido de la tormenta eléctrica de nieve

Febrero 24, 2011: A los investigadores de la atmósfera, en la NASA, se les presentó una inesperada oportunidad para estudiar el curioso fenómeno de las "tormentas eléctricas de nieve" cuando, recientemente, un temporal originó uno de ellos sobre sus cabezas.

Jim Cantore, de The Weather Channel, es sorprendido por una tormenta eléctrica de nieve, en diciembre de 2006. Crédito: weather.com [Video de YouTube]

Walt Petersen y Kevin Knupp han viajado por todas partes para estudiar las tormentas de invierno. Jamás soñaron que la más extraordinaria que verían (con extraños truenos y nieve, un rayo de 80 kilómetros -50 millas- de longitud y casi una docena de ondas de gravedad) haría erupción sobre el mismísimo patio de sus casas. La tormenta cayó sobre Huntsville, Alabama, la noche del 9 de enero.

"Esta increíble tormenta irrumpió precisamente sobre el Centro Nacional de Tecnología y Ciencias del Espacio (NSSTC, por su sigla en idioma inglés) donde trabajamos", dice Knupp. "¡Qué suerte!"

Usualmente, las tormentas de nieve llegan en silencio y sus suaves copos de nieve se depositan silenciosamente sobre la Tierra. Sin embargo, esta tormenta de nieve en Alabama se desató con la fanfarria de un rayo y el rugido de un trueno.

El testigo ocular Steve Coulter describió los sucesos de esa noche de esta manera: "Fue como si un mago hubiese estado lanzando relámpagos detrás de una enorme cortina blanca. Los destellos de luz, enmudecidos detrás de una capa de nubes bajas y espesas, brillaban con un color azul-púrpura, como el de la luz cuando pasa a través de un prisma. Y luego los truenos retumbaban con un sonido bajo y grave. Esta fue una de las experiencias más hermosas que he vivido".

Para cualquier espectador con la suerte de verlo, el suceso fue un espectáculo único, pero resultó especialmente cautivante para los investigadores que buscan descifrar las claves del fascinante despliegue de energía que hace la naturaleza. Petersen y Knupp, asistidos por varios estudiantes de posgrado de la Universidad de Alabama, en Huntsville (UAH), habían preparado ya sus instrumentos de investigación.

El sitio en el que se encuentran alojados los intrumentos, en el Centro Nacional de Tecnología y Ciencias del Espacio, donde los investigadores recolectaron datos sobre el tamaño, la forma y los índices de precipitación de las tormentas eléctricas de nieve. La Misión de Medición de las Precipitaciones Globales maneja las instalaciones. Créditos de la fotografía: Patrick Gatlin y Matt Wingo de la UAH. Imágenes ampliadas: #1, #2

Desde la estación de trabajo que montó en su casa, Petersen puede monitorizar redes de detectores de relámpagos y radares de control, los cuales utilizó para medir y registrar la tormenta. No obstante, cuando la tormenta se produjo, su respuesta resultó un poco menos científica: "Me emocioné tanto que salí de mi casa en pantuflas, corriendo para sacar fotos", recuerda. Alrededor de las 10:30 de la noche escuchó el primer rugido de la tormenta eléctrica de nieve. "Lo primero que pensé fue: 'excelente, ¡un bono!'"

¿Qué hizo que esta tormenta de nieve actuara como si fuera una tormenta eléctrica? Petersen explica:

"Rara vez tienes relámpagos durante una tormenta de nieve. Pero, en este caso, algunas condiciones especiales provocaron que eso sucediera. Al ser levantado el aire húmedo desde el fondo de la tormenta, se originó nieve y hielo rápidamente. Parte de la nieve incluso formó pequeñas bolitas llamadas 'nieve granulosa'", cuenta.

Los copos de nieve y las bolitas de hielo de varios tamaños ascendieron a diferentes velocidades y comenzaron a intercambiar cargas eléctricas. Todavía no se entiende muy bien el proceso, pero podría ser el resultado de la fricción entre dos partículas al frotarse entre sí (como las medias de lana sobre una alfombra). A medida que la nube se cargaba, comenzaba a actuar menos como una tormenta de nieve común y corriente y más como una tormenta eléctrica de verano.

Imagen en negativo de los copos producidos por la tormenta eléctrica de nieve. "Tomar fotografías de los copos de nieve e invertir las imágenes nos ayuda a definir mejor su forma (o 'hábito') y, en consecuencia, a interpretar mejor la manera en que se formaron, lo que nos brinda información sobre la física del proceso de la tormenta eléctrica de nieve", dice Walt Petersen, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales (MSFC, por su sigla en idioma inglés), de la NASA. [Imagen ampliada]

No es ninguna coincidencia que la tormenta de nieve estuviera acompañada de una masiva montaña rusa de aire, lo que se conoce como ondas de gravedad. Estas ondas son parecidas a las olas del océano, pero se desplazan a través del aire en forma de onda en lugar de hacerlo a través del agua.

"Hubo una progresión de ondas de gravedad casi constante y uniforme, que comenzó en Monte Sano, una pequeña montaña localizada a varios kilómetros al Este nuestro, y se movió hacia el Oeste, justo sobre nuestro edificio", dice Knupp, quien, durante la mayor parte del tiempo que duró la tormenta, mantuvo los ojos clavados en las pantallas de sus instrumentos, ubicados en el interior de la camioneta donde el equipo de investigadores tiene el radar móvil de banda X. "Una corriente de viento que provenía del Este, al otro lado de la cadena de montañas, golpeó Monte Sano y fue empujada sobre él formando de este modo 11 ondas individuales, alrededor de una onda por hora".

Knupp piensa que el movimiento hacia arriba y hacia abajo de las ondas, que se produjo con la precisión y periodicidad de un reloj, creó variaciones en las corrientes ascendentes responsables de la voluminosa caída de nieve, causando así la separación de las cargas, lo que generó los relámpagos. Lamentablemente, el investigador se encontraba muy ocupado observando las pantallas en lugar de la nieve en el momento justo en que el relámpago más impresionante iluminó el firmamento.

"El relámpago abarcó desde la torre en la Montaña Monte Sano hasta Molton, Alabama, a aproximadamente 80 kilómetros (50 millas) de distancia", dice Knupp. "Y me lo perdí".

¿Se decepcionó?

"Me sentí traicionado, pero valió la pena el sacrificio. Aprendí algunas cosas interesantes".

Así habla un verdadero científico.