¿Están desapareciendo las manchas solares?

El Sol está atravesando el más profundo mínimo solar en casi
todo un siglo. Esta quietud se ha prolongado por más de dos años,
provocando que los observadores se pregunten:
¿están desapareciendo las manchas solares?

Septiembre 3, 2009: El Sol está atravesando el más profundo mínimo solar en casi todo un siglo. Transcurren semanas y, algunas veces, hasta meses enteros sin que haya siquiera una pequeña mancha solar. Esta quietud se ha prolongado por más de dos años, provocando que los observadores se pregunten: ¿están desapareciendo las manchas solares?

"Personalmente, yo apostaría que las manchas solares van a regresar", dice el investigador Matt Penn, del Observatorio Solar Nacional (NSO, por su sigla en idioma inglés), ubicado en Tucson, Arizona. Sin embargo, hace notar, "hay cierta evidencia de que no lo harán".

Bill Livingston, colega de Penn en el NSO, ha estado midiendo los campos magnéticos de las manchas solares durante los últimos 17 años y ha descubierto una tendencia sorprendente. La actividad magnética de las manchas solares va decreciendo:

Arriba: Campos magnéticos de las manchas solares medidas por Livingston y Penn, desde 1992 hasta febrero de 2009, usando la técnica Zeeman de desdoblamiento en el infrarrojo. [Más información]

"Los campos magnéticos de las manchas solares han ido disminuyendo cerca de 50 gauss por año", dice Penn. "Si extrapolamos esta tendencia hacia el futuro, las manchas solares podrían desaparecer completamente cerca del año 2015".

Este acto de desaparición es posible ya que las manchas solares son provocadas por el magnetismo. Los "cimientos" de una mancha solar no están hechos de materia sino de un campo magnético muy fuerte que se ve oscuro debido a que bloquea el flujo de calor del interior del Sol. Si la Tierra perdiera su campo magnético, el sólido planeta permanecería intacto, pero si una mancha solar pierde su magnetismo, deja de existir.

"De acuerdo con nuestras mediciones, las manchas solares parecen formarse solamente cuando el campo magnético es mayor que aproximadamente 1.500 gauss", afirma Livingston. "Si la tendencia actual continúa, llegaremos a ese límite muy pronto, y los campos magnéticos solares serán demasiado débiles como para formar manchas solares".

"Este trabajo ha provocado fascinación en el campo de la física solar", comenta el experto en manchas solares de la NASA, David Hathaway, quien no está directamente involucrado en esta investigación. "Es un tema controvertido".

La controversia no radica en los datos. "Sabemos que Livingston y Penn son excelentes observadores", dice Hathaway. "La tendencia que ellos han descubierto parece real". La parte que a los colegas les cuesta trabajo creer es la de la extrapolación. Hathaway indica que la mayoría de los datos fueron tomados después del máximo del Ciclo Solar 23 (2000-2002), cuando la actividad de las manchas naturalmente comienza a decrecer. "La disminución de los campos magnéticos podría ser un aspecto normal del ciclo solar y no una señal de que las manchas solares desaparecerán por completo".

El mismo Penn se pregunta sobre estos detalles. "Nuestra técnica es relativamente nueva y los datos se extienden hacia el pasado solamente 17 años. Podríamos estar observando una disminución temporal que finalmente se revertirá".

La técnica que ellos están usando fue desarrollada por Livingston en el telescopio solar McMath-Pierce, cerca de Tucson. Él observa una línea espectral emitida por los átomos de hierro en la atmósfera del Sol. El campo magnético de las manchas causan que la línea se desdoble en dos —un efecto que se denomina "desdoblamiento Zeeman" en honor al físico holandés Pieter Zeeman, quien descubrió este fenómeno en el siglo 19. El tamaño de la separación revela la intensidad del campo magnético.

Derecha: Desdoblamiento Zeeman de líneas espectrales de una mancha fuertemente magnetizada. [Más información]

Los astrónomos han estado midiendo los campos magnéticos de las manchas solares de esta forma durante casi un siglo, pero Livingston agregó un cambio. Mientras la mayoría de los investigadores miden el desdoblamiento de líneas espectrales en la parte visible del espectro solar, Livingston decidió intentar con una línea espectral del infrarrojo. Las líneas del infrarrojo son mucho más sensibles al efecto Zeeman y dan resultados más precisos. Además, se dedicó a medir una gran cantidad de manchas solares —más de 900 entre 1998 y 2005. La combinación de precisión y cantidad reveló la disminución.

Si las manchas solares en efecto desaparecen, no sería la primera vez. En el siglo 17, el Sol se sumergió en un período de 70 años sin manchas, conocido como el Mínimo de Maunder, el cual aún desconcierta a los científicos. La "sequía" de manchas comenzó en 1645 y terminó en 1715; durante ese tiempo, algunos de los mejores astrónomos de la historia (por ejemplo, Cassini) observaron al Sol y no pudieron contar más de alguna docena de manchas por año, en comparación con las miles que usualmete se observarían.

"Si es que [el decrecimiento actual] es un presagio de una disminución prolongada de las manchas solares, análoga a la del Mínimo de Maunder, está aún por verse", advierten Livingston y Penn en un volumen reciente de EOS. "Otros indicadores de la actividad solar sugieren que las manchas regresarán a más tardar el año que viene".

Independientemente de lo que suceda, hace notar Hathaway, "el Sol se está comportando de una manera muy interesante y creo que estamos a punto de descubrir algo nuevo".

Chandra cumple 10 años

Los astrónomos están celebrando diez años de descubrimientos
llevados a cabo por el Observatorio Chandra de Rayos X, de
la NASA. La historia de hoy muestra algunas de las imágenes
más sorprendentes, violentas y hermosas del universo
de alta energía.

"Nosotros y el cosmos somos uno. El cosmos es una enorme entidad, de la cual seguimos siendo parte. ...Es un poder viviente que se propaga exquisitamente a través de nosotros todo el tiempo.", D.H. Lawrence*

Agosto 19, 2009: Hace aproximadamente diez años, el Transbordador Espacial Columbia acarreó cerca de 25.000 kilogramos (55.000 libras) de sueños de astrónomos: el Observatorio Chandra de Rayos-X. Esta ha sido la carga más pesada que el transbordador espacial haya transportado —y una de los mejores jornadas de trabajo en la cual se haya puesto al transbordador como caballo de carga.

El 19 de agosto de 2009 marca el décimo aniversario de la "primera luz" del Chandra.** La semana pasada, los miembros del equipo del Chandra celebraron una década de impresionantes descubrimientos llevados a cabo por el observatorio. El científico del proyecto, Martin Weisskopf, ha dedicado más de 30 años de su vida a este observatorio. Dirigiéndose a una audiencia de líderes del proyecto actual y del original, a investigadores y a otras personas presentes, describió el escenario en la Tierra durante las primeras semanas del Chandra en órbita.

Derecha: En un estupendo lanzamiento nocturno, el transbordador espacial (STS-93) transporta al Chandra. Crédito: NASA y el Centro de Ciencias del Chandra.

"Después del lanzamiento, esperamos que las cosas salieran bien", comenzó diciendo. Desde la parte trasera de la sala del Centro Nacional de Ciencia y Tecnología del Espacio, en Huntsville, Alabama, interrumpieron: "¡Nos estamos poniendo viejos, Martin, habla más fuerte!" A lo que, sin titubear, Weisskopf respondió: "Yo tengo mi auricular puesto", provocando de este modo las risas de los allí presente
Él y algunos de los otros diseñadores principales del telescopio que se encontraban entre en ese público probablemente ya estén a punto de jubilarse, pero aún siguen desarrollando nueva ciencia con gran vigor utilizando su igualmente robusto observatorio.

Weisskopf continuó describiendo el suspenso que experimentaron hace diez años: "Primero esperamos a que el sistema interno de propulsión del Chandra colocara al instrumento en la órbita correcta. Luego, esperamos a que se completara la revisión del instrumento. Después, esperamos a que una serie de puertas se abrieran. Finalmente, vimos la primera imagen, y un 'ahhhh' colectivo se hizo escuchar. ¡Nuestro telescopio había funcionado!"

No solamente funcionó, sino que triunfó. Y lo sigue haciendo. El observatorio está listo para llevar a una segunda generación de exploradores a un viaje desenfrenado a través del cosmos.

Arriba: La primera imagen tomada por el observatorio Chandra del remanente de la supernova Cas A. Crédito: NASA y el Centro de Ciencias del Chandra.

A simple vista, e incluso usando algunos tipos de telescopios, el cielo nocturno parece sereno. Pero el universo es realmente un lugar de violencia repentina y caótica, repleto de explosiones de supernova, nebulosas de gas intergaláctico a millones de grados de temperatura y enfurecidos discos de materia desgarrada que remolinea alrededor de agujeros negros. Chandra es único debido a su capacidad de ver este mundo caliente que contiene la clave para revelar muchos misterios científicos.

Y todo comenzó cuando el remanente de supernova "Cas A" posó para la primera fotografía tomada por el Chandra. Los científicos dedujeron que el material expulsado hacia el espacio debido a la explosión colisionó con el material circundante a alrededor de 16 millones de kilómetros por hora (10 millones de millas por hora). Dicha colisión provocó la creación de violentas ondas de choque, como si fueran enormes estruendos acústicos, creando de esa manera una burbuja de gas con una temperatura de 50 millones de grados que emite radiación de rayos X.

Los elementos pesados en el gas caliente emiten rayos X con energías específicas. Chandra puede medir con precisión estos rayos X y mostrar las cantidades presentes de cada elemento. Con esta información, los astrónomos pueden analizar cómo se crean los elementos necesarios para la vida y cómo se esparcen en nuestra galaxia debido a las explosiones de estrellas.

En pocas palabras, Chandra ha ayudado a confirmar que estamos hechos de materia estelar.

"El hierro de nuestra sangre provino de alguna estrella que explotó tal vez hace algunos miles de millones de años", dijo Weisskopf.

Arriba, a la derecha: Una imagen de rayos X en colores falsos del remanente de supernova Cas A. El rojo indica material rico en hierro; el verde claro denota material enriquecido con silicio y azufre. Las regiones azules están salpicadas de polvo espacial que absorbe los rayos X. Crédito: NASA y el Centro de Ciencias del Chandra. [Más información]

Al cabo de solamente dos meses en el espacio, Chandra captó una asombrosa imagen de otra explosión de supernova, la Nebulosa del Cangrejo, y mostró por primera vez los anillos luminosos de partículas de alta energía que rodean su núcleo:

Arriba: Una composición de imágenes, proporcionadas por los telescopios Chandra y Hubble, de la Nebulosa del Cangrejo. Crédito: NASA y el Centro de Ciencias del Chandra.

En combinación con observaciones llevadas a cabo por el Telescopio Espacial Hubble, los datos proporcionados por el observatorio Chandra dieron pistas de cómo la rotación de la estrella de neutrones pulsante (púlsar) en el centro de la Nebulosa del Cangrejo alimenta de energía a dicha nebulosa, la cual continúa brillando despúes de 1.000 años de producida la explosión.

Chandra también ha estado educando a los astrónomos sobre los quásares, las estrellas binarias, los agujeros negros que engullen materia —la lista se torna cada vez más "extraña". Esta imagen tomada por el Chandra muestra el sector central de nuestra galaxia, la Vía Láctea. La parte blanca y brillante ubicada cerca del centro de la imagen contiene un agujero negro supermasivo:

Arriba: Una imagen tomada por el Observatorio Chandra de Rayos X de la región central de nuestra galaxia, la Vía Láctea. [Más información]

Chandra ha encontrado agujeros negros a lo largo y a lo ancho del universo, y algunos de los descubrimientos más facinantes del telescopio han sido aquellos que se producen en las inmediaciones de dichos agujeros. Por ejemplo, Chandra ha proporcionado a los científicos información nueva sobre los chorros de rayos X que son expulsados desde los agujeros negros: ver imagen. Asimismo, el observatorio Chandra halló las primeras pruebas de las existencia de dos agujeros negros supermasivos en la misma galaxia: ver imagen. ¡En este caso, dos son una multitud!

Y aún hay más. Chandra ha ayudado a sacar a la luz materia oscura, pero también colaboró para generar progresos en el estudio de la energía oscura, nos ha dado pistas sobre cómo el universo ha evolucionado en el tiempo y hasta nos ha enseñado algo sobre los planetas en nuestro propio "vecindario". Este telescopio ha mostrado que los planetas son fuentes de rayos X sorpresivamente interesantes. Por ejemplo, Marte y Venus brillan como si fueran LITE-BRITE®***

"Los rayos X y las partículas que provienen del Sol colisionan con la atmósfera marciana. Aprendemos muchas cosas sobre esa atmósfera simplemente al observar los elementos que la constituyen, los cuales son captados en imágenes por el observatorio Chandra", explica Weisskopf.

Derecha: Esta imagen, tomada por el observatorio Chandra, dio a los científicos la primera vista de los rayos X de Marte. Crédito: NASA y el Centro de Ciencias del Chandra.

La astronomía de rayos X nació en la década de 1960 y Chandra está rapidamente arrasando con la ciencia a su paso. Uhuru, el primer satélite dedicado a la astronomía de rayos X, fue lanzado en 1970 y confeccionó mapas de algunos cientos de fuentes brillantes. La sensibilidad del Chandra es cien mil veces superior a la de Uhuru y, hasta la fecha, ha realizado más de 9.500 observaciones.

Según el Director del Programa, Keith Hefner: "Nuestra confianza en el desempeño del observatorio y en su futuro permanece muy firme. Con las recientes extensiones, Chandra podría operar hasta 2019 o más".

¿No se les han acabado los objetos para ver?

"La respuesta es un rotundo '¡No!'", dice Weisskopf. "Nos falta mucho todavía. Y tenemos científicos jóvenes y entusiastas ayudándonos en este equipo, quienes apenas habían nacido cuando se concibió la idea del Chandra. Tienen algunas ideas fabulosas; ¡y ni siquiera usan auriculares!

En busca de las galaxias de antimateria

Una de las últimas misiones del transbordador espacial se
encargará de transportar un poderoso detector de partículas,
que podría descifrar algunos de los más grandes
misterios del universo.

Agosto 14, 2009: El programa del transbordador espacial de la NASA está llegando a su fin. Con apenas alrededor de media docena de vuelos por realizar, las tripulaciones de los transbordadores darán los últimos retoques a la Estación Espacial Internacional (EEI), lo cual pondrá fin a doce años de construcción en órbita sin precedentes. El ícono y caballo de batalla del programa espacial estadounidense habrá finalizado su Gran Tarea.

Pero, como diría el presidente ejecutivo de Apple, Steve Jobs, aún hay una cosa más...

Tras una decisión tomada por el Congreso de Estados Unidos, en 2008, se añadió un vuelo más al calendario, casi al final del programa. Actualmente programado para 2010, este vuelo adicional del transbordador tiene como objetivo lanzar al espacio un buscador de galaxias de antimateria.

El dispositivo que realiza la búsqueda se denomina Espectrómetro Alfa Magnético (Alpha Magnetic Spectrometer o AMS, en idioma inglés). Es un detector de rayos cósmicos valuado en 1.500 millones de dólares, y será llevado hasta la EEI por el transbordador.

Derecha: El Espectrómetro Alfa Magnético. Imagen cortesía del MIT. [Ampliar imagen]

Además de detectar galaxias lejanas formadas completamente por antimateria, el AMS también pondrá a prueba las teorías más aceptadas sobre la materia oscura, una sustancia invisible y misteriosa que conforma el 83 por ciento de la materia del universo. Asimismo, buscará strangelets, una forma de materia, aún teórica, que es ultra-masiva porque contiene los famosos quarks extraños. Un mejor entendimiento de los strangelets ayudará a los científicos a estudiar los microquásares y también los diminutos agujeros negros primordiales, a medida que se evaporan, lo que probaría la existencia de estos diminutos agujeros negros.

Todos estos exóticos fenómenos pueden hacerse notar por los rayos cósmicos de energía ultra-alta que emiten —el tipo de partículas que constituyen la especialidad del AMS.

"Por primera vez, el AMS medirá los rayos cósmicos de muy alta energía con gran precisión", explica el físico Samuel Ting, premio Nobel y profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology o MIT, en idioma inglés), quien creó el AMS y ha guiado su desarrollo desde 1995.

Galaxias de antimateria, materia oscura, strangelets —estos son precisamente los fenómenos que los científicos ya conocen. Si usamos la historia como guía, los descubrimientos más emocionantes serán cosas que nadie haya imaginado antes. Así como los radiotelescopios y los telescopios infrarrojos un día revelaron fenómenos cósmicos que antes eran invisibles con los telescopios ópticos tradicionales, el AMS abrirá a la exploración otra faceta del cosmos.

"Estaremos explorando nuevos territorios", dice Ting. "Las probabilidades de hacer descubrimientos son enormes".

Ting a menudo compara al AMS con los aceleradores de partículas de elevada potencia, de las instalaciones como la CERN (sigla que en idioma francés significa: Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire u Organización Europea para la Investigación Nuclear, en idioma español), en Ginebra, Suiza. Más que detectar rayos cósmicos de alta velocidad que provienen de todas partes de la galaxia, estos aceleradores subterráneos crean sus propias partículas, usando enormes cantidades de energía eléctrica. Para estudiar dichas partículas, la CERN y el AMS usan el mismo truco básico: ambos utilizan poderosos campos magnéticos para desviar las trayectorias de las partículas, y con detectores hechos con placas de silicio y otros sensores colocados en el interior de los detectores, trazan las trayectorias curvas de las partículas.

Arriba: Una vista aérea de la CERN, la Organización Europea para las Investigación Nuclear. El Espectrómetro Alfa Magnético es una especie de "mini-CERN" en el espacio. Crédito de la imagen: CERN [Imagen ampliada]

Los sensores generan muchos terabits de datos y las supercomputadoras se encargan de reducir todos esos datos para de ellos inferir la masa de cada partícula, su energía y su carga eléctrica. La supercomputadora es, en parte, la razón principal por la cual el AMS debe montarse en la EEI en vez de ser un satélite independiente. El AMS produce datos en cantidades tan grandes que no pueden ser enviados a la Tierra desde el espacio, así que se deberá llevar a bordo una supercomputadora con 650 unidades de procesamiento para hacer la reducción de los datos en órbita. Debido en parte a esta computadora gigante, el AMS requiere 2,5 kilovatios de potencia para funcionar —una cifra superior a lo que un satélite normal con paneles solares puede proveer, pero que cabe muy bien en los 100 kilovatios que proporciona la estación espacial.

"El AMS es básicamente un detector de partículas multiuso que se ha llevado al espacio", dice Ting.

Sin embargo, hay dos diferencias importantes entre el AMS y los aceleradores subterráneos. En primer lugar, el AMS detectará partículas tales como núcleos pesados que poseen muchísima más energía que la que los aceleradores de partículas pueden reunir. El acelerador de partículas más poderoso del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider, en idioma inglés) de la CERN, puede hacer chocar partículas con una energía combinada de aproximadamente 7 tera-electronvoltios (TeV, una unidad de uso común en física de partículas que se utiliza para medir energía). En contraste, los rayos cósmicos pueden tener energías de 100 millones de TeV o más. La otra diferencia importante es que los aceleradores pueden hacer chocar las partículas unas contra otras para aprender algo sobre las partículas mismas, mientras que el AMS tomará muestras de partículas de alta energía que provienen del espacio profundo con el fin de conocer algo más sobre el cosmos.

Derecha: El profesor Samuel Ting, del MIT, premio Nobel de física 1976 y líder del equipo del AMS. [Más información]

Por ejemplo, en cosmología, uno de los misterios sin resolver es el caso de la antimateria perdida. De acuerdo con los mejores modelos hechos por los físicos, la Gran Explosión (el Big Bang, en idioma inglés) debería de haber producido la misma cantidad de materia que de antimateria. Entonces, ¿adónde fue la antimateria? No puede estar cerca, ya que si así fuese, veríamos emisiones brillantes de rayos X en aquellos lugares donde la materia y la antimateria se aniquilarían al entrar en contacto.

Otra explicación puede ser que algunas galaxias lejanas estén hechas enteramente de antimateria en vez de materia. Debido a que la antimateria no es nada diferente de la materia común, los astrónomos no podrían distinguir si una galaxia lejana está hecha de materia o de antimateria sólo observándola. Sin embargo, el AMS hallaría fuertes evidencias de las galaxias de antimateria si detectara tan sólo un núcleo de anti-helio o de algún elemento de antimateria más pesado.

Las colisiones entre rayos cósmicos cerca de la Tierra pueden producir partículas de antimateria, pero las probabilidades de que esas colisiones produzcan un núcleo intacto de anti-helio son tan pequeñas que aun si se encontrara un sólo núcleo de anti-helio sería una poderosa evidencia de que aquel núcleo se ha movido hasta la Tierra desde una región remota del universo que esté dominada por antimateria.

Arriba: Concepto artístico del Espectrómetro Alfa Magnético luego de ser instalado en la Estación Espacial Internacional. [Imagen ampliada]

Otros instrumentos, como el satélite italiano PAMELA, han buscado los núcleos de anti-helio, pero ninguno de ellos ha sido lo suficientemente sensible como para descartar la existencia de las galaxias de antimateria. El AMS posee alrededor de 200 veces más poder de recolección de partículas que ningún otro detector que se haya enviado antes al espacio. Si el AMS no detecta núcleos de anti-helio, Ting dice que los científicos sabrán que no hay galaxias de antimateria en, al menos, 1000 megaparsecs a la redonda —es decir, aproximadamente la frontera del universo observable.

Otro misterio que el AMS ayudará a resolver es la naturaleza de la materia oscura. Los científicos saben que la gran mayoría del universo esta compuesta por una materia oscura que aún no ha podido ser vista directamente, en vez de por materia común. Ellos simplemente no saben qué es la materia oscura. Una teoría en boga es que la materia oscura está hecha de una partícula llamada neutralino. Las colisiones entre neutralinos deberían de producir una gran cantidad de positrones de alta energía, de modo que el AMS podría probar que la materia oscura está hecha de neutralinos buscando este exceso de positrones de alta energía.

"Por primera vez podríamos averiguar de qué está hecha la materia oscura", dice Ting.

Fotografían los sitios de alunizaje de las misiones Apollo

El Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO), de la NASA,
logró fotografiar plataformas e instrumentos en los sitios
que descendieron los módulos de las misiones Apollo.

Julio 17, 2009: El Orbitador de Reconocimiento Lunar (Lunar Reconnaissance Orbiter o LRO, en idioma inglés) ha enviado ya su primera serie de imágenes de los sitios de alunizaje de las naves Apollo. Las fotografías muestran los artefactos dejados sobre la superficie de la Luna durante los descensos de los módulos lunares de las misiones Apollo, que se hacen evidentes porque arrojan largas sombras cuando son iluminados por el Sol a baja altura sobre el horizonte.

La Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar (Lunar Reconnaissance Orbiter Camera o LROC, en idioma inglés) logró obtener imágenes de cinco de los seis sitios de alunizaje de las misiones Apollo y dejó pendiente sólo el sitio de la misión Apollo 12, que será fotografiado en las próximas semanas.

Arriba: Una fotografía del sitio de alunizaje de la misión Apollo 14, tomada con la cámara LROC.

"El equipo que trabajó con la LROC esperó con ansiedad la llegada de cada imagen", dijo el investigador principal de la LROC, Mark Robinson, de la Universidad Estatal de Arizona. "Estábamos muy interesados en echar ese primer vistazo a los escenarios de los descensos de los módulos, simplemente por la emoción de hacerlo —y para saber qué tan bien enfocaban las cámaras. Ciertamente, las imágenes son fantásticas".

El satélite alcanzó su órbita lunar el 23 de junio y capturó imágenes de los sitios donde estuvo Apollo entre el 11 y el 15 de junio. Aunque ya se esperaba que el LRO pudiera ver con claridad los restos de las misiones Apollo, estas primeras imágenes han llegado antes de que la nave espacial alcance su órbita final de cartografiado. Las futuras imágenes de estos sitios que se tomen con la LROC tendrán una resolución dos o tres veces mayor.

Aunque estas imágenes constituyen un recordatorio de aquella exploración hecha por la NASA en el pasado, el enfoque primario del LRO es abrir camino para el futuro. Al enviar a la Tierra datos detallados sobre la superficie lunar, esta misión ayudará a la NASA a identificar sitios seguros de alunizaje para los futuros exploradores, a localizar recursos potenciales y a describir el ambiente de radiaciones en la Luna, así como también colaborará para poner a prueba nuevas tecnologías.

Arriba: El módulo lunar Eagle de la misión Apollo 11. Ancho de la imagen: 282 metros (aproximadamente 925 pies) Imagen sin leyenda

Arriba: El módulo lunar Falcon de la misión Apollo 15. Ancho de la imagen: 384 metros (aproximadamente 1.260 pies) Imagen sin leyenda

"Estas imágenes no solamente revelan los grandes logros del programa Apollo, sino que también muestran que la exploración de la Luna continúa", dijo Richard Vondrak, científico del proyecto LRO en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA, en Greenbelt, Maryland. "Las imágenes muestran cómo se utilizará el LRO con el fin de identificar cuáles son los mejores destinos para los próximos viajes a la Luna".

La actual órbita de la nave, de forma elíptica, es la causa de que las imágenes tengan una resolución levemente diferente entre sí, pero todas miden alrededor de cuatro pies (1.2 m) por píxel. Puesto que las plataformas dejadas en los descensos miden cerca de 12 pies (3.7 m) de diámetro, los restos fotografiados ocupan un área de aproximadamente nueve píxeles en las imágenes. Sin embargo, como el Sol se hallaba a baja altura sobre el horizonte cuando se hicieron las imágenes, incluso algunas variaciones sutiles en la topografía generaron largas sombras. Erguidas un poco más de 10 pies (3 m) sobre la superficie, cada plataforma de descenso forma una sombra distintiva que ocupa un área de alrededor de 20 píxeles.

La imagen del sitio de alunizaje de la misión Apollo 14 tenía condiciones de iluminación particularmente favorables, las cuales permitieron distinguir detalles adicionales. El Paquete de Experimentos Apollo para la Superficie Lunar (Apollo Lunar Surface Experiment Package, en idioma inglés), un conjunto de instrumentos científicos dejados por los astronautas en el sitio de descenso, se distingue bien, así como las tenues huellas de las botas de los astronautas dejadas entre el módulo y el paquete de instrumentos.

Derecha: Esta fotografía muestra al astronauta Buzz Aldrin, de la misión Apollo 11, frente al módulo lunar. La fotografía ayuda a dar una idea de la escala en las imágenes tomadas por la LROC, las cuales se muestran más arriba. Crédito: NASA/Neil Armstrong [Imagen ampliada]

Lanzado al espacio el 18 de junio, el LRO lleva a bordo siete instrumentos científicos; actualmente, todos ellos están siendo calibrados y puestos a prueba antes de que la nave alcance la órbita de su misión principal. El instrumento LROC está conformado por tres cámaras —dos de alta resolución, con campo de visión angosto, y una de baja resolución con campo de visión amplio. El LRO será dirigido hasta su órbita de misión principal durante el mes de agosto; se trata de una órbita casi circular ubicada a alrededor de 31 millas (aproximadamente 50 km) sobre la superficie lunar.

¿Se habrá resuelto el misterio de las manchas solares perdidas?

¿Adónde habrán ido las manchas solares? Científicos que estudiaron
un chorro de gas en el interior del Sol quizás hayan encontrado
la respuesta.

Junio 17, 2009: El Sol se encuentra en el punto más bajo de un mínimo del ciclo solar único en su clase en un siglo; las manchas solares han sido enigmáticamente escasas durante más de dos años. Ahora, por primera vez, los físicos solares podrían entender la causa.

En una conferencia de prensa brindada por la Sociedad Astronómica de Estados Unidos, la cual se llevó a cabo hoy, en Boulder, Colorado, los investigadores anunciaron que un chorro de gas en las profundidades del Sol se encuentra migrando más lentamente de lo normal en el interior de la estrella, dando como resultado la falta de manchas solares que se observa en la actualidad.

Rachel Howe y Frank Hill, del Observatorio Solar Nacional (NSO, por su sigla en idioma inglés), ubicado en Tucson, Arizona, usaron una técnica llamada heliosismología para detectar y seguir el rastro de chorros de gas a una profundidad de 7.000 km por debajo de la superficie solar. Cada 11 años, el Sol genera nuevos chorros cerca de sus polos, explicaron los expertos a un grupo de periodistas y colegas que colmaron la sala de conferencias. Estas corrientes de gas, migran lentamente desde los polos hacia el ecuador y cuando un chorro alcanza la latitud crítica de 22 grados, comienza un nuevo ciclo de manchas solares.

Arriba: Un mapa heliosísmico del interior solar. Las bandas inclinadas, de color rojo y amarillo, denotan los chorros de gas en el interior del Sol. Los contornos negros indican la actividad de las manchas solares. Cuando los chorros alcanzan una latitud crítica, cercana a 22 grados, la actividad de las manchas solares se intensifica. [Imagen ampliada] [Más gráficos]

Howe and Hill descubrieron que la corriente de gas asociada con el próximo ciclo solar se ha movido lentamente; le tomó tres años cubrir un rango de 10 grados en latitud, en comparación con solamente los dos años del ciclo solar pasado.

Ahora, el chorro está finalmente llegando a la latitud crítica, anunciando de este modo el regreso de la actividad solar en los próximos meses y durante los años que vienen.

"Es facinante ver", dice Hill, "que justo después de que este aletargado chorro llega a la típica latitud de actividad de 22 grados, un año más tarde, finalmente comenzamos a observar que aparecen nuevos grupos de manchas solares".

El mínimo solar actual ha sido tan largo y profundo que llevó a algunos científicos a sugerir que el Sol podría estar entrando en un largo período en el que no habría actividad solar en absoluto, similar al Mínimo de Maunder del siglo 17. Los nuevos resultados disipan las preocupaciones. La dínamo magnética interna del Sol sigue funcionando y el ciclo de manchas solares no será "interrumpido".

Debido a que fluye por debajo de la superfice del Sol, el chorro de gas no es directamente visible. Hill y Howe trazaron los movimientos ocultos a través de la heliosismología. Las masas en moviento dentro del Sol envían ondas de presión que cruzan el interior estelar. Los denominados "modos-p" ("p" por "presión") rebotan en su interior y provocan que el Sol suene como una enorme campana. Estudiando las vibraciones de la superficie del Sol es posible saber lo que está sucediendo en su interior. Técnicas similares son usadas por los geólogos para crear mapas del interior de nuestro planeta.

En este caso, los investigadores combinaron datos proporcionados por GONG y SOHO. GONG, acrónimo de "Global Oscillation Network Group" (Grupo de la Red Global de Oscilaciones), es una red de telescopios que se encuentra dirigida por el NSO y que mide la vibraciones solares desde varios puntos de la Tierra. El SOHO (Solar and Heliospheric Observatory, en idioma inglés u Observatorio Solar y Heliosférico, en idioma español) hace mediciones similares, pero desde el espacio.

"Este es un descubrimiento importante", dice Dean Pesnell, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Muestra cómo los flujos de gas dentro del Sol se encuentran ligados a la creación de manchas solares, y cómo los chorros pueden afectar el tiempo relacionado con el ciclo solar".

Hay, sin embargo, mucho por aprender aún.

"Todavía no entendemos exactamente cómo los chorros de gas provocan la producción de manchas solares", dice Pesnell. "Tampoco comprendemos completamente cómo se generan estos chorros".

Para resolver estos misterios, así como algunos otros, la NASA planea lanzar el Observatorio de Dinámica Solar (SDO, por su sigla en idioma inglés) en los próximos meses. El SDO está equipado con sofisticados sensores heliosismológicos que permitirán examinar el interior del Sol mejor que nunca.

Derecha: Concepto artístico del Observatorio de Dinámica Solar. [Más información]

"El Generador de Imágenes Magnéticas y Heliosísmicas (HMI, por su sigla en idioma inglés), ubicado a bordo del SDO, mejorará nuestro conocimiento sobre estos chorros y otros flujos internos al proveer imágenes del disco completo a profundidades del Sol cada vez mayores", relata Pesnell.

Un continuo seguimiento y estudio de los chorros solares podría ayudar a los investigadores a realizar algo sin precedentes: pronosticar con gran certeza el comportamiento de los ciclos solares en el futuro. ¡Manténgase en sintonía para conocer más sobre el tema!

¿Qué golpeó a Júpiter?

Telescopios de todo el mundo han dado seguimiento a las
observaciones realizadas por un aficionado. El impacto de
un objeto desconocido contra el planeta gigante ha sido
una sorpresa para toda la comunidad astronómica.

Agosto 3, 2009: Todo comenzó con un ceño fruncido, un momento de perplejidad, que se desvaneció rápidamente.

La fecha fue el 19 de julio de 2009. El astrónomo aficionado Anthony Wesley estaba tomando fotografías del planeta Júpiter con su telescopio casero en Murrumbateman, Australia, cuando algo raro en el ocular le llamó la atención.

"Tenía toda mi atención puesta en la Gran Mancha Roja, que se estaba ocultando con gran belleza detrás del horizonte joviano", recuerda Wesley. "Apenas si noté la mancha oscura cerca del polo sur de Júpiter y, cuando lo hice, no le presté demasiada atención".

Es solamente otra tormenta oscura en Júpiter.

"Eso es lo que pensé en un principio, pero algo en esa mancha me intrigó, no se veía bien, y no pude parar de mirarla".

Arriba: El Sur está ubicado arriba en esta imagen tomada el 29 de julio, en Murrumbateman, Australia, por Anthony Wesley, quien descubrió la mancha oscura utilizando un telescopio de 14,5 pulgadas. [Más información]

Lentamente, la rotación de Júpiter hizo que la mancha girara en dirección a la Tierra, entonces Wesley pudo verla mejor, y la verdad lo sacudió como si fuera un rayo.

Era una marca de un impacto. ¡Algo había golpeado al planeta gigante!

"Había visto las cicatrices causadas por los fragmentos del cometa Shoemaker-Levy 9 que golpearon a Júpiter en 1994, así que ya sabía cómo se veía un impacto", dice. "Luego de convencerme de que esto era real, apenas si pude usar la computadora. Mis manos estaban temblando. Era simplemente increíble".

Rápidamente, Wesley envió (por correo electrónico) sus fotografías a amigos y colegas alrededor del mundo y, en cuestión de horas, telescopios de todas las catagorías estaban ya girando hacia las coordenadas de Júpiter para fotografiar la situación posterior a la poderosa colisión.

"Creemos que fue un cometa o un asteroide que medía tal vez algunos cientos de metros de ancho", dice Don Yeomans, de la Oficina de Objetos Cercanos a la Tierra (Near-Earth Object Office, en idioma inglés), en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory, en idioma inglés), de la NASA. "Si un objeto de ese tamaño golpease a la Tierra (estamos hablando de aproximadamente 2.000 megatones de energía), hubiese causado una seria devastación regional o un tsunami, si hubiese caído en el océano".

En un golpe de suerte casi tan grande como el de Wesley, los astrónomos del JPL, Glenn Orton y Leigh Fletcher, ya habían programado observar a Júpiter el 20 de julio, apenas un día después del impacto, utilizando las Instalaciones del Telescopio Infrarrojo (Infrared Telescope Facility o IRTF, en idioma inglés), de la NASA, en la cima del volcán Mauna Kea, en Hawai. El telescopio de 3 metros reveló una nube reciente de residuos de un tamaño similar al del planeta Marte, la cual flotaba entre las bandas nubosas de Júpiter.

Derecha: Imagen de la nube de residuos del impacto, tomada el 20 de julio de 2009 con el IRTF. La nube es brillante en esta longitud de onda (2,12 micras) porque las partículas que hay en ella están reflejando la radiación infrarroja del Sol, explica Glenn Orton. [Más información]

"El objeto, cualquier cosa que haya sido, explotó en la parte superior de la atmósfera de Júpiter", dice Orton. "Se hizo añicos. Lo que vemos ahora son restos y fragmentos del objeto que impactó, y posiblemente algunos aerosoles extraños formados por procesos químicos de choque durante el impacto".

El 23 de julio, el Telescopio Espacial Hubble tomó sus primeras imágenes del sitio del impacto. El Hubble todavía estaba siendo revisado y calibrado después de llevar a cabo la misión de servicio STS-125 que se realizó en mayo, pero este evento era demasiado importante como para perdérselo. El director del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial, Matt Mountain, concedió un tiempo adicional de emergencia para que un grupo de astrónomos, dirigidos por Heidi Hammel, del Instituto de Ciencias del Espacio, en Boulder, Colorado, utilizara el telescopio.

Como siempre, las fotografías tomadas por el telescopio Hubble robaron cámara. En ellas quedó revelado un remolino de residuos cenicientos que se abre paso entre las tormentas naturales cercanas a las partes más altas de la atmósfera de Júpiter:

Arriba: Una imagen de la cicatriz del impacto en Júpiter, tomada con el Telescopio Espacial Hubble, el 23 de julio de 2009, usando la nueva Cámara de Campo Amplio 3 (Wide Field Camera 3 o WC3, en idioma inglés) del telescopio Hubble. [Más información]

El astronauta del transbordador espacial y veterano en reparaciones del Hubble, John Grunsfeld, dijo que estaba encantado con la fotografía "porque era la primera imagen enviada con la recién estrenada cámara WC3, que Drew Feustel y yo instalamos en mayo. Gracias a la WC3, pudimos ver el impacto con impresionante detalle".

"La nube de residuos da la impresión de ser grumosa debido a la turbulencia atmosférica", dice la científica planetaria Amy Simon-Miller, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales. "Los vientos polares, que soplan a una velocidad de 25 m/seg (~55 millas por hora), hacen que se extiendan y que la mancha se agrande. Esto provoca que la nube sea aún más fácil de observar con telescopios caseros".

A juzgar por el comportamiento de los impactos del cometa Shoemaker-Levy 9 hace quince años, ella calcula que la 'nube de residuos de Wesley' podría continuar siendo visible durante muchas semanas. Los investigadores aprovecharán ese tiempo al máximo. Estudios posteriores de la nube podrían revelar el gran misterio:

¿Qué impactó contra Júpiter?

"Simplemente no lo sabemos", dice Yeomans, "Nadie vio el objeto antes del impacto".

Y, efectivamente, no hubo advertencia alguna. El objeto emergió de la oscuridad, desconocido y sin catalogar y, ¡paf!, antes de que cualquiera pudiese fotografiarlo intacto, ya se había convertido en una nube de residuos. (Aquí hay una lección para el planeta Tierra, pero esa es otra historia).

La composición química de la nube contiene pistas sobre la naturaleza del objeto que impactó. Orton dice que los observadores, usando telescopios en tierra, están ahora analizando la luz reflejada por la nube para averiguar de qué está hecha. "Si el espectro contiene signos de existencia de agua, eso sugeriría que se trata de un cometa. De lo contrario, probablemente sea un asteroide rocoso o metálico".

Mientras tanto, éste es un gran misterio —del tipo de los que Wesley no puede dejar de mirar. "Todavía observo a Júpiter casi todas las noches, usando mi telescopio de 14,5 pulgadas", dice. "La nube se está expandiendo y está tomando formas muy interesantes".

"Me pregunto", dice, "¿qué sucederá ahora?"

Corriendo fuera de este mundo

Hacer ejercicio a bordo de la Estación Espacial Internacional es
crucial, pero también más difícil de lo que parece. La NASA prepara
el envío de una nueva cinta para correr o caminar que facilitará la
rutina de ejercicios de los astronautas.

Junio 15, 2009: Los astronautas de la Estación Espacial Internacional (EEI) recibirán un nuevo juguete el próximo mes de agosto: una cinta (máquina para correr o caminar). El aparato lleva el nombre de un famoso comediante, Stephen Colbert¹, y ayudará a los astronautas a estar en forma y a combatir la pérdida de masa ósea y el deterioro muscular² que, de lo contrario, se producen como consecuencia de los viajes espaciales.

Sólo hay un problema: ¿Cómo correr en un lugar donde no hay gravedad que ayude a mantener los pies sobre el suelo?

" ¡Sogas elásticas! Es necesario amarrarse a la cinta", explica la astronauta Sunita "Suni" Williams. Y no bromea.

En 2007, ella corrió el maratón de Boston desde la estación espacial, sobre la cinta TVIS. Estuvo sujeta a ella con sogas elásticas durante la totalidad de los 42,2 km (26,2 millas) de la carrera.

"No es tan malo como suena", dice entre risas.

Derecha: Suni Williams sujeta con sogas elásticas a la cinta TVIS, ubicada a bordo de la Estación Espacial Internacional. [Más información] [Imagen ampliada]

TVIS es la sigla en idioma inglés de "Treadmill with Vibration Isolation System" (en idioma español: Cinta con Sistema de Aislamiento de Vibraciones). Es la cinta que originalmente fue instalada en la estación, diseñada para permitir a los astronautas llevar a cabo su rutina de ejercicios sin hacer vibrar los delicados experimentos científicos de microgravedad que se encuentren en los laboratorios adyacentes. COLBERT, abreviatura de "Combined Operational Load Bearing External Resistance Treadmill" (en idioma español: Cinta Combinada con Soporte Operacional de Carga y Resistencia Externa), tiene un sistema de supresión de vibraciones diferente más otras tantas mejoras³ para los corredores:

"Me tocó probar un modelo de simulación de COLBERT en el Centro Espacial Johnson", dice Williams. "Es más ancho que TVIS, de modo que no hay que estar cuidando dónde colocar los pies. Permite andar con un paso más ancho, más natural".

Williams pasó mucho tiempo corriendo durante los seis meses de su permanencia a bordo de la EEI, y recuerda cómo es:

"Prepararse para correr ya es un ejercicio cuando uno no tiene peso. Antes de mis rutinas de entrenamiento en la estación, tenía que enganchar los dedos de uno de mis pies a un barandal para evitar comenzar a flotar mientras me colocaba el calcetín y la zapatilla en el otro pie".

"Hice esto tan a menudo que se me formaron callos en el empeine. Mientras tanto, los callos de las plantas de mis pies, que se formaron por correr en la Tierra, desaparecieron. ¡Todo es al revés!", dice nuevamente entre risas.

El arnés de sogas elásticas de la cinta "puede ser un poco incómodo", continúa diciendo. "Durante el maratón, mi pie a veces se entumecía y me daba cosquillas debido a la presión de las sogas en mi cadera. También, tuve que usar algo acolchado en el sitio donde el arnés rozaba la parte desprotegida de mi cuello".

Y, adentro de los silenciosos y cerrados espacios de la estación, no hay brisas suaves que refresquen.

"El sudor forma goterones sobre tu cuerpo. No se evapora. Yo estaba empapada. Durante el maratón, mi cabello estaba tan mojado que terminó pegado en mi cara. Tenemos pequeños ventiladores pero no sirven de mucho".

Y Williams extrañaba algo más que los suaves vientos de la Tierra.

"En la Tierra, las multitudes alientan y uno disfruta de la camaradería y del apoyo de los otros corredores. En el espacio, es un poco más solitario. Estuve sola durante casi toda la carrera. Mis compañeros de tripulación me alentaron durante la última media hora, hasta el final. ¡Eso fue genial!"

"Asimismo, uno de los astronautas del Soyuz hizo flotar hacia mí dulces y jugosos trozos de naranja --¡muy refrescantes!"

Derecha: El parche oficial de "COLBERT", la "cinta combinada con soporte operacional de carga y resistencia externa", programada para ser enviada a la estación espacial a bordo del transbordador Discovery, a principios de agosto de 2009. [Más información] [Imagen ampliada]

Tras la agotadora carrera, Williams deseaba tomar una ducha caliente. "¡Un baño con esponja simplemente no era lo mismo!", dice. Tampoco tenía un lavarropas y una máquina secadora de ropa para limpiar su vestimenta deportiva empapada en sudor. "Tuve que colgar mi ropa mojada cerca de un ventilador y amarré mis zapatillas a un barandal para que se ventilaran".

Williams es la única persona que ha corrido el maratón de Boston en la Tierra y en el espacio --y notó algunas diferencias interesantes:

"Me recuperé más rápido luego del maratón espacial. Cuando estás flotando, tus músculos descansan, de modo que puedes relajarte por completo cuando terminas de correr --es como estar en una piscina".

"También, el maratón espacial no me produjo el mismo efecto de endorfinas⁴ --ese maravilloso buen humor que se experimenta después de correr-- que el maratón en la Tierra. No estoy segura de por qué sucedió esto", dice. "Solamente cargamos alrededor del 60% de nuestro peso en la Tierra sobre TVIS y su sistema de arneses, de modo que ¡tal vez mi cuerpo no trabajó lo suficiente!"

Williams dice que ella consideraría correr otra maratón sobre la cinta COLBERT. "Si otro astronauta me reta a vencer mi tiempo, tal vez lo haga. Soy de naturaleza competitiva."

Cuando se trata de correr, podríamos decir que es "fuera de este mundo".