La Iniciativa Internacional sobre el Estado del Tiempo en el Espacio

Noviembre 8, 2010:

Motivados por el reciente incremento en la actividad solar, más de cien investigadores y funcionarios del gobierno se reúnen en Helwan, Egipto, para debatir sobre un asunto de importancia global: las tormentas solares. El "Primer Taller de la Iniciativa Internacional sobre el Estado del Tiempo en el Espacio" (ISWI, por su sigla en idioma inglés) se llevará a cabo desde el 6 de noviembre hasta el 10 de noviembre de este año, y está patrocinado por la Organización de las Naciones Unidas, la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA, por su sigla en idioma inglés) y la Agencia de Exploración Aeroespacial Japonesa (JAXA, por su sigla en idioma inglés).

"Las intensas tormentas solares pueden dañar las redes de energía eléctrica, inhabilitar satélites y confundir al Sistema de Posicionamiento Global (GPS, por su sigla en idioma inglés)", dice Joe Davila, quien es el organizador de la reunión y director ejecutivo de la ISWI, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Esta reunión nos ayudará a estar preparados para el siguiente suceso importante".

Haga clic en la imagen para ver el póster completo del Primer Taller de la Iniciativa Internacional sobre el Estado del Tiempo en el Espacio, que tendrá lugar en Helwan, Egipto. [Más información]

Un problema clave que los organizadores esperan resolver es la brecha —varias brechas, de hecho— que existe en la cobertura de las tormentas solares en nuestro planeta. Cuando una poderosa tormenta está ocurriendo, ondas de ionización se extienden a través de la atmósfera superior terrestre, corrientes eléctricas fluyen sobre la capa superficial del suelo y el campo magnético de toda la Tierra comienza a sacudirse.

"Estos son fenómenos globales", dice Davila, "así que es importante que podamos monitorizarlos en todo el mundo".

Los países industrializados suelen tener abundancia de estaciones de monitorización. Pueden llevar un registro del magnetismo local, de las corrientes superficiales y de la ionización, y pueden también proporcionar información útil a los investigadores. Sin embargo, las brechas son evidentes en los países en vías de desarrollo, particularmente en latitudes bajas cercanas al ecuador magnético terrestre.

Aunque el tiempo en el espacio está usualmente asociado con las regiones polares de la Tierra (las "auroras boreales", por ejemplo), lo que ocurre en el ecuador puede ser igual de interesante. Por ejemplo, existe un fenómeno en la atmósfera superior terrestre llamado "anomalía ecuatorial". Básicamente, es una fuente de ionización que da una vuelta completa alrededor de la Tierra una vez al día, siempre apuntando hacia el Sol. Durante una tormenta solar, la anomalía ecuatorial puede intensificarse y cambiar de forma, alterando de este modo las señales de los GPS de maneras inesperadas y tornando imposibles las comunicaciones tradicionales por radio.

"La cooperación internacional es esencial para el rastreo de la anomalía ecuatorial", añade. "Ningún país puede hacerlo por sí solo".

No es una coincidencia que la reunión inaugural de la ISWI tenga lugar en Egipto, un país ecuatorial. De las 30 naciones que están enviando representantes a la ISWI, más de dos tercios son naciones que se encuentran muy próximas al ecuador magnético. Esto podría conducir a una revolución en el estudio del tiempo en el espacio a bajas latitudes.

Un mapa de las estaciones de monitorización del tiempo en el espacio establecidas por acuerdo con la ISWI. Los posibles participantes deberían visitar la página principal de la ISWI para conocer más sobre los proyectos disponibles y cómo involucrarse.

Además, hay mucho por hacer más allá del ecuador. Durante la reunión, los investigadores y estudiantes aprenderán cómo instalar estaciones de monitorización para rayos cósmicos, corrientes superficiales, tormentas magnéticas y auroras. Hay un fenómeno para todas las latitudes y todos los niveles de experiencia.

"Estamos ofreciendo todo un conjunto de oportunidades de investigación", dice Davila.

Aquellos investigadores que no puedan asistir a la primera reunión tendrán muchas otras oportunidades. La Iniciativa Internacional sobre el Estado del Tiempo en el Espacio es un programa en curso con reuniones anuales planeadas en distintos lugares del mundo. La próxima reunión tendrá lugar en Nigeria, en el mes de noviembre de 2011.

Ningún país es demasiado remoto, demasiado pequeño o demasiado pobre para participar. De hecho, menciona Davila, "son los lugares más pequeños y aislados para los cuales necesitamos más la información. Todo el mundo está invitado".

¿Usted está interesado? Se pueden consultar más detalles y obtener información de contacto en la página principal de la ISWI: http://iswi–secretariat.org/.

Escudo Solar - Protegiendo la red eléctrica de América del Norte

Nov. 5, 2010: Cada 100 años más o menos, llega a la Tierra una tormenta solar tan potente que cubre el cielo con auroras teñidas de color rojo intenso, hace que las brújulas apunten en la dirección equivocada y produce corrientes eléctricas que atraviesan la capa superficial de nuestro planeta. La más famosa de dichas tormentas, llamada el Evento Carrington de 1859, en efecto electrocutó a operadores de telégrafo y causó que algunas oficinas se incendiaran. Un informe del año 2008, emitido por la Academia Nacional de Ciencias, advierte que si dicha tormenta ocurriera hoy en día podríamos experimentar apagones sobre grandes áreas, con diversos daños para los transformadores ubicados en puntos clave.

¿Qué es lo que tiene que hacer un operador de servicio público?

El Sol se eleva por detrás de las líneas de alto voltaje en América del Norte.

Un nuevo proyecto de la NASA, denominado "Escudo Solar", podría ayudar a mantener las luces encendidas.

"Escudo Solar es un nuevo sistema de pronóstico en fase experimental para la red de energía eléctrica de América del Norte", explica el líder del proyecto Antti Pulkkinen, quien es un investigador asociado en la Universidad Católica de América y se encuentra trabajando en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Creemos que podemos localizar transformadores específicos y predecir cuáles de ellos van a ser golpeados con mayor rigor por un evento ocasionado por el estado del tiempo en el espacio".

La principal causa de problemas en las redes eléctricas es la "CGI" —abreviatura de "corriente geomagnética inducida" o "GIC", por su sigla en idioma inglés. Cuando una eyección de masa coronal (una nube de tormenta solar de mil millones de toneladas) se topa con el campo magnético de la Tierra, el impacto provoca que dicho campo se sacuda y se estremezca. Estas vibraciones magnéticas inducen corrientes prácticamente en todas partes, desde la alta atmósfera terrestre hasta el suelo que yace debajo de nuestros pies. Las poderosas CGI pueden sobrecargar los circuitos, pueden dejar fuera de funcionamiento a los fusibles y, en los casos extremos, pueden derretir las bobinas de los transformadores de uso industrial.

Esto ocurrió en realidad en Quebec, el 13 de marzo de 1989, cuando una tormenta geomagnética, mucho menos severa que el Evento Carrington, dejó completamente sin electricidad a la provincia entera durante más de nueve horas. La tormenta dañó transformadores en Quebec, en Nueva Jersey y en Gran Bretaña, y causó más de 200 desperfectos eléctricos a lo ancho de Estados Unidos, desde la costa este hasta la costa noroeste del Pacífico. Una serie similar de "tormentas de Halloween", las cuales tuvieron lugar en octubre de 2003, causó un apagón regional en el sur de Suecia y quizás pudo haber dañado algunos transformadores en Sudáfrica.

Mientras que varias empresas de servicio público han avanzado para fortalecer sus redes eléctricas, en general, la situación sólo se ha agravado. Un informe del año 2009, presentado por la Corporación de la Confiabilidad Eléctrica de América del Norte (North American Electric Reliability Corporation o NERC, por su sigla en idioma inglés) y por el Departamento de Energía de Estados Unidos, arribó a la conclusión de que los sistemas de energía modernos tienen una "creciente vulnerabilidad y exposición a los efectos de una tormenta geomagnética severa". La razón de fondo se puede entender rápidamente observando el siguiente diagrama:

Crecimiento de la red de transmisión de alta tensión y uso anual de energía eléctrica en Estados Unidos durante los últimos 50 años. Crédito: Corporación de la Confiabilidad Eléctrica de América del Norte y Departamento de Energía de Estados Unidos.

Desde el comienzo de la Era Espacial, la longitud total de las líneas eléctricas de alta tensión que atraviesan América del Norte se ha incrementado casi 10 veces. Esto ha convertido a las redes eléctricas en antenas gigantes para las corrientes inducidas geomagnéticamente. Con una demanda de energía que crece mucho más rápido que las redes mismas, las redes modernas proliferan de manera interconectada, y son llevadas al límite —lo cual resulta una receta ideal para tener problemas, de acuerdo con lo que expresa la Academia Nacional de Ciencias: "La escala y la velocidad de los problemas que podrían ocurrir [en estas redes modernas] tienen el potencial de impactar en los sistemas de energía de una manera que no se ha visto con anterioridad".

Un apagón de gran escala podría prolongarse por un largo período, principalmente debido a los daños en los transformadores. Tal y como lo apunta el informe proporcionado por la Academia Nacional: "Estos aparatos de varias toneladas de peso no se pueden reparar in situ y, si se llegaran a dañar de esta forma, tendrían que ser reemplazados por unidades nuevas que podrían demorarse en llegar hasta 12 meses o más".

Daños permanentes al Transformador Elevador de Voltaje de la Planta Nuclear de Salem, Nueva Jersey, ocasionados por la tormenta geomagnética que ocurrió el 13 de marzo de 1989. Fotografías cortesía de PSE&G. [Imagen ampliada]

Esa es la razón por la que un pronóstico nodo por nodo de las corrientes geomagnéticas resulta potencialmente valioso. Durante las tormentas intensas, los ingenieros podrían proteger los transformadores más vulnerables desconectándolos de la red. Eso sólo provocaría un apagón, pero que sería únicamente temporal. Los transformadores que se protejan de esta forma volverían a funcionar normalmente una vez que la tormenta llegue a su fin.

Lo novedoso del Escudo Solar es su capacidad para generar predicciones vinculadas con los transformadores individuales. Pulkkinen explica cómo funciona:

"El Escudo Solar se activa cuando una eyección de masa coronal (EMC) es arrojada desde el Sol. Las imágenes proporcionadas por el satélite SOHO y por las sondas gemelas STEREO, de la NASA, nos muestran la nube de plasma desde tres puntos de vista, permitiéndonos así crear un modelo en 3 dimensiones de la EMC y predecir cuándo llegará a la Tierra".

Mientras la EMC cruza el espacio entre la Tierra y el Sol, un recorrido que dura típicamente entre 24 y 48 horas, el equipo del Escudo Solar se prepara para calcular las corrientes de retorno por tierra. "Trabajamos en el Centro de Creación de Modelos Coordinado por la Comunidad de Goddard (Goddard's Community Coordinated Modeling Center o CCMC, por su sigla en idioma inglés)", dice Pulkkinen. El CCMC es un lugar donde destacados investigadores de todo el mundo han reunido sus mejores programas de computadora, basados en la física, con el fin de crear modelos de los eventos que tienen lugar en relación con el estado del tiempo en el espacio. El momento crucial tiene lugar aproximadamente 30 minutos antes del impacto, cuando la nube de plasma pasa sobre ACE, un satélite localizado a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Los sensores ubicados a bordo de ACE realizan mediciones in situ de la velocidad de la EMC, así como de su densidad y de su campo magnético. Estos datos son enviados a la Tierra, al equipo del Escudo Solar que los está esperando.

"Nosotros introducimos estos datos en las computadoras del CCMC rápidamente", relata Pulkkinen. "Nuestros modelos predicen los campos y las corrientes en la atmósfera superior y extienden estas corrientes hasta la superficie de la Tierra". Con menos de 30 minutos de anticipación, el Escudo Solar puede emitir una alerta a las empresas de servicio público con información detallada sobre las CGI.

Pulkkinen hace hincapié en que el Escudo Solar se encuentra en fase experimental y en que nunca ha sido puesto a prueba durante una tormenta geomagnética severa. Un pequeño grupo de empresas de servicio público han instalado monitores de corriente en puntos clave de la red de energía con el propósito de ayudar al equipo a revisar sus predicciones. Sin embargo, hasta el momento, el Sol se ha mantenido tranquilo, en general. Sólo se observaron algunas tormentas relativamente débiles durante el año pasado. El equipo necesita más datos.

"Nos gustaría que más compañías de electricidad se unieran a nuestro esfuerzo de investigación", añade. "Cuanto más datos podamos acumular, más rápido podremos poner a prueba y mejorar el Escudo Solar". Las compañías de electricidad trabajan con el equipo a través del Instituto de Investigaciones sobre Energía Eléctrica (Electric Power Research Institute o EPRI, por su sigla en idioma inglés). Claro que algunas tormentas también ayudarían a poner a prueba el sistema. Y están aproximándose. Se espera que el siguiente máximo solar se produzca alrededor del año 2013, de modo que es sólo cuestión de tiempo.

Un géiser de gas venenoso indica que habrá sorpresas que provienen de un cometa

Nov. 2, 2010: Mientras la sonda Deep Impact, o Impacto Profundo, en idioma español, (EPOXI), de la NASA, se aproxima al cometa Hartley 2 con el fin de lograr un encuentro cercano, el 4 de noviembre, los científicos de la misión están seguros de una sola cosa:

"Estamos a punto de sorprendernos", dice el investigador principal Mike A'Hearn, de la Universidad de Maryland. "Este cometa no se parece a ninguno de los que visitamos antes, y no sabemos qué vamos a encontrar".

Haga clic aquí para ver una película de los chorros activos del cometa Hartley. Crédito: EPOXI.

En los últimos años, naves espaciales internacionales han volado cerca de los núcleos de cuatro cometas: Halley, Tempel 1, Borrelly y Wild 2. Deep Impact incluso abrió un hoyo en uno de ellos (Tempel 1) para ver qué había debajo de la superficie. Esos sobrevuelos previos, sin embargo, quizás no hayan preparado a los investigadores para el cometa Hartley 2.

"El cometa Hartley 2 es más pequeño pero mucho más activo que los otros", explica A'Hearn. "A pesar de que su núcleo mide solamente 2 kilómetros de ancho (un cuarto el tamaño de Tempel 1), está despidiendo cinco veces más gas y polvo".

Asimismo, el cometa ya ha conmocionado al equipo científico debido a la producción de un gran caudal masivo de CN, el radical cianógeno comúnmente conocido como "cianuro". El cianuro en sí no fue la sorpresa, ya que es un componente común de los núcleos de los cometas. En cambio, lo que dejó perplejos a los investigadores fue el tamaño y la pureza de la explosión.

"La abundancia de CN en la atmósfera del cometa se incrementó en un factor de cinco durante un período de ocho días en el mes de septiembre; eso es enorme", dice A'Hearn. "Curiosamente, no obstante, no hubo un incremento de polvo".

Esto desafía a la sabiduría convencional. Se cree que los núcleos de los cometas son un conjunto de hielo, roca y partículas de polvo volátiles, generalmente bien mezclados. Cuando el hielo se evapora para producir un chorro de gas, el polvo naturalmente lo acompaña. Pero esta explosión fue solamente de gas.

La atmósfera del cometa Hartley 2 fue inundada con radicales cianógenos a mediados de septiembre de 2010. Crédito: EPOXI. [Epígrafe completo]

"Nunca antes vimos esta clase de actividad en un cometa. La cantidad de gas sugiere un evento global; pero ¿cómo podría ocurrir un evento como ese sin polvo? Es un misterio".

A'Hearn destaca que los lectores no deberían preocuparse por un "cometa venenoso". En primer lugar, el cometa Hartley 2 está a más de 17,7 millones de kilómetros (11 millones de millas) de distancia de la Tierra. No hay contacto directo entre nuestro planeta y la cubierta gaseosa del cometa. Y lo que es más, el cianuro en estado gaseoso es muy difuso. Si alcanzara a la Tierra, no podría penetrar la densa atmósfera de nuestro planeta.

El mes de mayo del año 1910 es un buen ejemplo: Los astrónomos acababan de anunciar que la Tierra estaba atravesando la cola del cometa Halley, que contenía cianuro, lo cual provocó cierto pánico. La gente caminaba por las calles de la ciudad de Nueva York con máscaras de gas y los comerciantes inescrupulosos ganaban dinero vendiendo "comprimidos contra el cometa" para contrarrestar el veneno. Nada sucedió. Incluso el contacto directo con la cola del cometa Halley no produjo efectos secundarios.

Último momento: Imágenes del radar de Arecibo proporcionan una primera vista del núcleo de Hartley. [Nota completa]

La verdadera trascendencia de la explosión de Hartley 2 tiene que ver con la intriga. Algo misterioso está sucediendo... y estamos a punto de averiguar de qué se trata.

El sobrevuelo comienza oficialmente en la noche del 3 de noviembre, cuando la sonda Deep Impact/EPOXI se encuentre a aproximadamente 18 horas de su máximo acercamiento. Durante las primeras etapas del encuentro, todas las imágenes tomadas de cerca serán guardadas en la nave espacial. Esto se debe a que Deep Impact no puede apuntar simultáneamente su antena de alta ganancia hacia la Tierra y sus dispositivos de imágenes hacia el cometa.

El máximo acercamiento se producirá alrededor de las 10 de la mañana EDT (hora diurna del Este), del 4 de noviembre, a una distancia de 700 kilómetros (435 millas). Aproximadamente media hora después, la cambiante geometría del encuentro hará posible la simultaneidad de comunicaciones e imágenes. Con su gran antena una vez más apuntada hacia la Tierra, la sonda Deep Impact/EPOXI comenzará a transmitir imágenes de cerca del cometa Hartley 2. La descarga completa de datos tomará varias horas.

"Estaremos esperando", dijo A'Hearn. "Las mejores imágenes no llegarán a la Tierra sino hasta muchas horas después de que tenga lugar el encuentro real".

Los datos que proporcione el encuentro cercano continuarán siendo descargados hasta el 6 de noviembre, pero la NASA dará a conocer resultados preliminares antes de esa fecha. Una conferencia de prensa en vivo está prevista para el 4 de noviembre a las 4 de la tarde EDT (hora diurna del Este), ó 1 de la tarde PDT (hora diurna del Pacífico).

Científicos observan a la espera de una lluvia de meteoros al estilo Hartley

Octubre 27, 2010: Este mes, el cometa Hartley 2 ha presentado un buen espectáculo para los astrónomos aficionados. El vívido color verde de la atmósfera del cometa y su cola de polvo de color castaño se ven fabulosos a través de un pequeño telescopio y la nave espacial de la NASA Deep Impact/EPOXI (Impacto Profundo/EPOXI, en idioma español), está a punto de proporcionar imágenes aún más impresionantes, cuando sobrevuele el núcleo del cometa, el 4 de noviembre.

Cometa 103P/hartley 2 fotografiado el 20 de octubre por Mike Broussard, de Maurice, Louisiana. [Imagen ampliada]

Otro tipo de espectáculo puede estar también aproximándose. ¿Podría este cometa producir una lluvia de meteoros?

"Probablemente no", dice Bill Cooke, de la Oficina de Medio Ambiente de Meteoroides, de la NASA, "pero la otra noche vimos algo que me hizo dudar".

El 16 de octubre, un par de cámaras de la NASA que observaban todo el cielo capturó un inusual bólido que atravesaba el cielo nocturno sobre Alabama y Georgia. Fue brillante, lento y —esto es lo que lo hace inusual— extrañamente similar a un bólido que pasó sobre el Este de Canadá menos de cinco horas antes. El bólido de Canadá fue grabado por otro conjunto de cámaras que observaban todo el cielo, las cuales son operadas por la Universidad de Ontario del Oeste (University of Western Ontario o UWO, por su sigla en idioma inglés). Debido a que los bólidos fueron captados por múltiples cámaras, fue posible triangular sus posiciones y reconstruir sus órbitas antes del choque contra la Tierra. Esto llevó a una conclusión importante:

"Las órbitas de los dos bólidos eran muy similares", dice Cooke. "Es como si provinieran de un mismo progenitor".

Hay un candidato a tan sólo 17,7 millones de kilómetros (11 millones de millas) de distancia: El pequeño pero activo cometa Hartley 2 está protagonizando uno de los encuentros más cercanos entre un cometa y la Tierra en muchos siglos. Ocurre que las órbitas de los dos bólidos no solamente eran similares una a la otra, sino que también se parecían a la órbita del cometa. Además, meteoroides del cometa Hartley chocarían con la atmósfera de la Tierra a velocidades relativamente bajas —tal como lo hicieron los dos bólidos.

Dos bólidos con órbitas al "estilo Hartley", observadas el 16 de octubre por cámaras ubicadas en el Oeste de Ontario (izquierda) y en el Sureste de Estados Unidos (derecha). Crédito de la imagen: UWO/NASA/Bill Cooke. [Imagen ampliada]

Cooke enfatiza que esto podría ser una coincidencia. "Miles de meteoroides chocan contra la Tierra cada noche. Algunos de ellos están destinados a parecerse a Hartley por pura casualidad".

Aun así, el científico planea mantener la mirada atenta durante las próximas noches, especialmente el 2 y el 3 de noviembre. Es entonces cuando la potencial lluvia de meteoros al estilo Hartley sería más intensa, de acuerdo con los cálculos hechos por el experto en meteoros Peter Brown, de la UWO.

El cometa estuvo en su máximo acercamiento a la Tierra el 20 de octubre, pero ese no es necesariamente el tiempo en que la lluvia alcanza el máximo. Cooke explica: "El cometa ha estado arrojando polvo espacial durante miles de años, creando de este modo una nube que es mucho más grande que el cometa mismo. La presión de la radiación solar y los encuentros planetarios causan una divergencia entre el cometa y la nube de polvo —no mucho, pero sí lo suficiente como para hacer que la fecha de la lluvia sea diferente a la fecha del máximo acercamiento del cometa".

En caso de que haya una lluvia al estilo Hartley, "y ese es un gran 'EN CASO DE'", dice Cooke —emanaría de la constelación de Cygnus (el Cisne), visible para observadores localizados en el hemisferio norte casi directamente sobre la cabeza después de la puesta del Sol, a principios del mes de noviembre. La interferencia de la Luna no debería ser problema. El 2 y el 3 de noviembre, la Luna será una delgada media luna, proporcionando de esta manera cielos oscuros ideales para observar meteoros.

"Definitivamente tendré nuestras cámaras encendidas", dice Cooke. "Es probable que sea un no–evento. Por otro lado", dice, "podríamos descubrir una lluvia de meteoros totalmente nueva".

Una nave espacial de la NASA se precipita hacia el cometa activo Hartley 2

Octubre 15, 2010: La nave espacial Deep Impact/EPOXI (Impacto Profundo/EPOXI, en idioma español), de la NASA, se está precipitando hacia el cometa Hartley 2, donde el próximo 4 de noviembre realizará un sobrevuelo a una impresionante distancia de 700 kilómetros (435 millas). Los científicos de la misión indican que todos los sistemas que se encuentran a bordo tienen luz verde para este encuentro cercano con uno de los cometas más pequeños, y sin embargo más activos, que se han detectado.

Concepto artístico del encuentro que la nave espacial tuvo previamente con el cometa Tempel 1. [Más información]

"Hay miles de millones de cometas en el sistema solar, pero esta será apenas la quinta ocasión en la cual una nave espacial ha volado lo suficientemente cerca del núcleo como para fotografiarlo", dice Lori Feaga, quien es parte del equipo científico de la misión EPOXI. "¡Será todo un espectáculo!"

Las órbitas de los cometas tienden a ser muy alargadas: viajan muy lejos del Sol y luego se aproximan a distancias mucho más pequeñas. Cuando ocurra el encuentro, Hartley 2 estará cerca del Sol, lo que permitirá que se caliente después de haber viajado por el frío espacio profundo. El hielo en su núcleo estará evaporándose furiosamente, lanzando polvo y chorros de gas.

"El núcleo de Hartley 2 es pequeño, tiene menos de 1,6 kilómetro (menos de 1 milla) de diámetro", dice Feaga. "Pero su superficie expulsa descargas gaseosas a una tasa mucho más alta que los núcleos que hemos observado en el pasado. Esperamos más chorros y estallidos de este núcleo".

EPOXI se adentrará en la brillante coma del cometa —la centelleante aura de escombros, iluminados por el Sol— que cubre al núcleo. Las cámaras de la nave espacial tomarán fotografías de alta resolución (7 metros por píxel cuando ocurra el máximo acercamiento), mostrando al mismo tiempo este nuevo mundo en toda su gloria.

"Esperamos poder ver los rasgos, que parecen cicatrices, de la superficie del cometa: cráteres, fisuras, respiraderos", relata Sebastien Besse, quien es también parte del equipo científico. "¡Quizás incluso logremos ver qué rasgos son los que están expulsando chorros gaseosos!"

Los instrumentos de la nave espacial ya están apuntados hacia su objetivo, el cual se acerca velozmente.

"Aún estamos basante lejos, así que no podemos ver todavía el núcleo", explica Besse. "Sin embargo, nuestras observaciones diarias, que se hacen mediante el espectrómetro y las cámaras, ya están ayudándonos a identificar las especies y cantidades de gases presentes en la coma y a aprender cómo evolucionan conforme nos aproximamos".

El cometa Hartley 2, fotografiado el 13 de octubre por Nick Howes, lector de Ciencia@NASA, usando el Telescopio Faulkes Norte, de 2 metros, en Hawái.

El propósito de la misión es recabar información sobre la composición del núcleo y compararla con otros cometas. Debido a que los cometas pasan mucho tiempo a distancias muy grandes del Sol, el frío preserva su composición química —y dicha composición puede decirnos mucho.

"Los cometas son remanentes de cuando se 'construyó' nuestro sistema solar", explica Besse. "Los cometas no fueron incorporados cuando los planetas se formaron a partir del material de la nebulosa que giraba en torno al Sol".

Los investigadores estudian estos muy bien conservados especímenes del sistema solar primitivo con el propósito de aprender cómo se formó y cómo pudo dar nacimiento a un planeta como la Tierra, el cual fue capaz de conservar la vida.

"Estos sobrevuelos nos permiten deducir qué ocurrió hace 4.500 millones de años", dice Feaga. "Hasta este momento, sólo hemos observado cuatro núcleos. Es necesario estudiar más cometas para aprender cuáles son sus diferencias y sus semejanzas. Esta visita será de gran ayuda, especialmente porque Hartley 2 es, en muchos sentidos, distinto a los otros cometas que hemos visto".

Haga clic en el logotipo de EPOXI para visitar su página oficial (en idioma inglés).

EPOXI no sólo proporcionará una vista desde arriba de un nuevo mundo, sino que también nos dará la mejor vista extendida de un cometa en toda la historia.

"Esta nave espacial está diseñada para encuentros cercanos. Sus instrumentos y las observaciones que hemos planeado con ellos están optimizados para este tipo de misiones. Cuando sobrevoló el cometa Tempel 1 —en ese entonces era la misión Deep Impact (Impacto Profundo, en idioma español)— apartó sus instrumentos del núcleo con el fin de protegerlos de posibles escombros que pudiesen ser eyectados por el impacto de la cápsula. Esta vez no miraremos hacia otra dirección".

El equipo de EPOXI está a la espera en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, de la NASA.

"Nos dedicaremos de lleno a estudiar los datos en cuanto los recibamos", dice Feaga. "Trabajaremos sin cesar, y estaremos alerta, esperando que llegue la siguiente información".

Parece que será algo intenso.

"Ya es intenso", dice Besse. "Estamos recibiendo cada vez más datos, ¡pero durante el encuentro estaremos inundados de información!"

Y esto será sólo el comienzo.

Un impacto lunar revela que hay más que agua en la Luna

Octubre 21, 2010: Casi un año después de anunciar el descubrimiento de moléculas de agua en la Luna, los científicos han dado a conocer nuevos datos, los cuales han sido proporcionados por el Satélite de Observación y Detección de Cráteres Lunares (Lunar CRater Observation and Sensing Satellite o LCROSS, en idioma inglés) y por el Orbitador de Reconocimiento Lunar (Lunar Reconnaissance Orbiter o LRO, en idioma inglés), ambos de la NASA. Y los nuevos datos indican que hay más que solamente agua.

Concepto artístico de la nave LCROSS acercándose a la Luna, en octubre de 2009. [Más información]

Estas misiones hallaron evidencia de que el suelo lunar de los oscuros cráteres es rico en materiales utilizables. Además, la Luna parece estar aún químicamente activa y tiene un ciclo del agua completo. Los científicos también confirmaron que el 'agua lunar' se encuentra en algunos lugares principalmente en forma de cristales de hielo puros.

Estos son los resultados más destacados de seis artículos de investigación que se publicaron en la edición del 22 de octubre de la revista Science (Ciencia, en idioma español).

El 9 de octubre de 2009, los impactos que tuvieron lugar en el cráter Cabeus (Cabeo), de la Luna, y que fueron ocasionados por la nave LCROSS y por un segmento de cohete vacío que la acompañaba, levantaron una estela de material que quizás no había estado expuesto a la luz solar durante miles de millones de años. Mientras la estela se elevaba casi 16 kilómetros (10 millas) por encima del borde del cráter, los instrumentos ubicados a bordo de LCROSS y de LRO realizaron observaciones del cráter y de los escombros y de las nubes de vapor. Los impactos provocaron que granos de hielo de agua casi puros se elevaran hacia la luz solar, en el vacío del espacio.

"El hecho de ver granos de hielo de agua casi puros en la estela quiere decir que, de alguna manera, el hielo de agua fue depositado en la Luna en el pasado, o que procesos químicos han provocado acumulaciones de hielo en grandes cantidades", dijo Anthony Colaprete, quien es un científico del proyecto LCROSS e investigador principal en el Centro de Investigaciones Ames, de la NASA.

Además de agua, la estela contenía otros elementos "volátiles". Éstos son compuestos que se congelan con el frío de los cráteres lunares, pero que se evaporan con facilidad una vez que son calentados por la luz del Sol. El conjunto de instrumentos de las naves LCROSS y LRO determinó que quizás hasta un 20 por ciento del material levantado por el impacto de la nave LCROSS está compuesto por elementos volátiles, entre los cuales se encuentran metano, amoníaco, gas de hidrógeno, dióxido de carbono y monóxido de carbono.

Un mapa de la temperatura superficial del polo sur lunar realizado por el Experimento Radiométrico Lunar Diviner, ubicado a bordo de la nave LRO. En el mapa se observan varios cráteres de impacto intensamente fríos, los cuales podrían atrapar el hielo de agua y otros componentes congelados que comúnmente se observan en los cometas. Las temperaturas máximas aproximadas a las cuales estos compuestos podrían permanecer helados durante miles de millones de años se indican en la barra de la derecha. [Imagen ampliada]

"La diversidad y abundancia de los elementos volátiles en la estela sugieren que éstos provienen de una variedad de fuentes, como cometas y asteroides, y que existe un ciclo del agua activo en las sombras lunares", dice Colaprete.

Los instrumentos también descubrieron una gran cantidad de metales livianos, como sodio, mercurio y, posiblemente, incluso plata. Los científicos piensan que el agua y la mezcla de elementos volátiles que detectaron LCROSS y LRO podrían ser residuos de un impacto cometario. Según los investigadores, estos volátiles productos químicos secundarios son evidencia de que existe un ciclo a través del cual el hielo de agua reacciona con los granos del suelo lunar.

El instrumento Diviner (Adivino, en idioma español), que lleva a bordo la nave LRO, ha reunido datos sobre la concentración de agua y mediciones de temperatura, y el Detector de Neutrones y Exploración Lunar, también a bordo de LRO, confeccionó un mapa de la distribución del hidrógeno. Combinando estos datos, el equipo científico arribó a la conclusión de que el agua no está uniformemente distribuida en las frías sombras de la Luna, sino que más bien existe en pequeñas acumulaciones aisladas, las cuales pueden incluso existir fuera de las regiones que se encuentran a la sombra.

Estos experimentos, llevados a cabo en el Campo de Tiro Vertical del Centro de Investigaciones Ames, ayudaron a los investigadores a entender el impacto de la nave LCROSS. Los impactos de objetos sólidos producen escombros que salen expulsados hacia los costados (izquierda), mientras que los impactos de objetos huecos producen un estela de escombros mucho más vertical (derecha). El impacto primario de la sonda LCROSS fue producido por un segmento de cohete vacío y se comportó como un proyectil hueco. Crédito de la imagen: Universidad Brown/Peter H. Schultz y Brendan Hermalyn, NASA/Campo de Tiro Vertical del Centro de Investigaciones Ames.

La proporción de materiales volátiles/agua en el suelo lunar sugiere que está ocurriendo un proceso llamado "química de granos fríos". Los científicos conjeturan que este proceso podría tomar incluso cientos de miles de años, y que podría ocurrir en otros cuerpos helados y sin aire, como lo son los asteroides, las lunas de Júpiter y de Saturno (incluyendo a Europa y a Encélado), las lunas de Marte, los granos de polvo interestelar que flotan alrededor de otras estrellas y las regiones polares de Mercurio.

"Las observaciones proporcionadas por el conjunto de instrumentos de las naves LRO y LCROSS demuestran que la Luna es un ambiente complejo, el cual experimenta intrigantes procesos químicos", dice Richard Vondrak, quien es científico del proyecto LRO en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Este conocimiento puede abrir la puerta a nuevas áreas de investigación y de exploración".

Haga clic para ver videos de los descubrimientos de las misiones LCROSS y LRO.

Al entender los procesos y los ambientes que determinan dónde se encontrará el hielo de agua, cómo es que el agua fue depositada en la Luna y su activo ciclo del agua, los planificadores de misiones futuras podrán determinar con mayor precisión la ubicación de reservas de agua fácilmente accesibles. La existencia de hielo de agua casi puro podría significar que los futuros exploradores lunares no tendrán que inventar un complicado proceso destinado a extraer agua del suelo lunar para su consumo. Además, se podría aprovechar una presencia abundante de gas de hidrógeno, amoníaco y metano para producir combustible.

"La NASA ha confirmado de manera convincente la presencia de hielo de agua y ha caracterizado su dispar distribución en regiones de la Luna que se encuentran permanentemente en la sombra", concluye Michael Wargo, científico lunar principal, en las oficinas centrales de la NASA, ubicadas en Washington. "Este importante proyecto es uno de los muchos pasos que la NASA ha dado para entender mejor nuestro sistema solar, sus recursos y su origen, así como su evolución y futuro".

Este planeta huele raro

Septiembre 26, 2010: Al planeta gigante GJ 436b, que se encuentra en la constelación de Leo, le falta algo.

¿Podría creer usted que se trata del gas de los pantanos?

Para sorpresa de los astrónomos, quienes han estado estudiando este planeta del tamaño de Neptuno usando el Telescopio Espacial Spitzer, de la NASA, GJ 436b tiene muy poco metano (CH₄).

"El metano debería ser abundante en un planeta de este tamaño y con esta temperatura, pero encontramos una cantidad de metano que es 7.000 veces menor que la que predicen los modelos", dice Kevin Stevenson, de la Universidad de la Florida Central (UCF, por su sigla en idioma inglés). Stevenson es el autor principal del artículo donde se informa sobre este resultado, en el número del 22 de abril de 2010, de la revista Nature.

Concepto artístico de GJ 436b asomándose por detrás de su estrella madre, una enana de tipo espectral M, la cual es mucho más fría que el Sol. [Imagen ampliada]

Este déficit de metano es sorprendente ya que en nuestro propio sistema solar todos los gigantes gaseosos son ricos en metano. El hidrógeno y el carbono son abundantes en las atmósferas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Estos átomos se unen de forma espontánea para formar el hidrocarburo más simple, CH₄.

El ejemplo de nuestros gigantes gaseosos locales produjo expectativa cuando Stevenson y sus colaboradores apuntaron el telescopio Spitzer en la dirección de GJ 436b, el cual se encuentra a sólo 33 años luz de distancia. Encontrar metano era una conclusión casi obvia. Pero cuando los investigadores analizaron el espectro del planeta encontraron muy poco de este compuesto. En cambio, se descubrió que la atmósfera es rica en monóxido de carbono.

"De hecho, nos dejó atónitos", dice Joseph Harrington, quien es el investigador principal y coautor del informe, y que también pertenece a la UCF.

¿A dónde fue todo el metano? Una posibilidad: se ha disociado. "La radiación ultravioleta de la estrella del planeta podría estar convirtiendo el metano en polímeros como el etileno", comenta Harrington. "Si se expone plástico para envolver a la luz solar, la radiación ultravioleta rompe los enlaces del carbono que hay en el plástico, provocando de este modo que se deteriore conforme las largas cadenas de carbono se disocian. Nosotros proponemos que un proceso similar está ocurriendo en GJ 436b, pero en este caso los átomos de hidrógeno son arrancados del metano y los restos se unen para formar etileno (C₂H₄)".

Diagrama de barras y esferas del metano. [Más información]

También, especulan los investigadores, podría suceder que fuertes vientos verticales en la atmósfera del planeta estén acarreando material hacia arriba, desde capas profundas y calientes donde el monóxido de carbono es abundante. Entonces el CO reemplaza al CH₄.

O podría ocurrir alguna otra cosa totalmente diferente.

"En la atmósfera de este planeta podría estar produciéndose alguna clase de química extraña", afirma Harrington. "Sólo que aún no lo sabemos".

Los planetas gigantes no son los únicos mundos que poseen metano. El CH₄ es bastante común en la Tierra, también. El metano se forma en el estómago de las vacas y de las cabras. Asimismo, se lo ve burbujear en los pantanos; es un derivado de materia orgánica que se encuentra en estado de descomposición en las profundidades del fango. En los planetas gigantes gaseosos, el metano es el resultado de la química común y corriente pero, en nuestro planeta, es un símbolo de vida.

Por este motivo, los investigadores han planeado desde hace mucho tiempo buscar metano en las atmósferas de los planetas distantes con tamaños similares al de la Tierra. Se espera que la misión Kepler, de la NASA, descubra diversos planetas con tamaños semejantes al de la Tierra en los próximos años; de este modo, los científicos dispondrán de una variada muestra de objetivos prometedores para investigar. La existencia de metano que flota con oxígeno podría ser una convincente evidencia de actividad biológica.

¿Pero qué tal si las atmósferas planetarias no siempre obedecen las reglas de nuestro propio sistema solar? GJ 436b ciertamente no lo hace. Los investigadores tal vez tengan que regresar al pizarrón y reformular la química vinculada con el tema.

"GJ 436b nos está diciendo algo importante", afirma Harrington: "Ya no estamos en Kansas".