sábado, 29 de enero de 2011

Erupciones masivas sacuden al Sol

Diciembre 13, 2010: El 1 de agosto de 2010, un hemisferio entero del Sol hizo erupción. Filamentos de magnetismo se desprendieron y explotaron, ondas de choque se desplazaron a toda velocidad por la superficie estelar y nubes de gas caliente de miles de millones de toneladas fueron expulsadas hacia el espacio. Los astrónomos sabían que acababan de presenciar algo importante.

Fue un suceso tan importante que quizás haya hecho pedazos varias ideas antiguas sobre la actividad solar.

"El evento del 1 de agosto en verdad nos abrió los ojos", dice Karel Schrijver, quien trabaja en el Laboratorio Astrofísico y Solar de la empresa Lockheed Martin, en Palo Alto, California. "Vemos ahora que las tormentas solares pueden ser eventos globales, que se desarrollan a escalas que antes no podíamos imaginar".

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Haga clic aquí para ver una película, grabada en el ultravioleta extremo, de la erupción global del 1 de agosto. Diferentes colores representan diferentes temperaturas del plasma en el rango de 1,0 a 2,2 millones de Kelvin. Crédito del video: Observatorio de Dinámica Solar.

Schrijver ha estado trabajando por los últimos tres meses con el físico solar, y colega en Lockheed Martin, Alan Title, con el fin de entender lo que ocurrió durante la "Gran Erupción". Tenían muchos datos para analizar. El evento fue registrado con un nivel de detalle sin precedentes por el Observatorio de Dinámica Solar (Solar Dynamics Observatory o SDO, en idioma inglés) y por las naves espaciales gemelas STEREO (sigla en idioma inglés de Observatorio de Relaciones Solares - Terrestres), de la NASA. Con varios de sus colegas presentes para ofrecer comentarios, delinearon sus hallazgos hoy en una conferencia de prensa que tuvo lugar en el marco de la reunión de la Unión Geofísica Estadounidense, en San Francisco.

Las explosiones solares no son eventos aislados y localizados, anunciaron. La actividad solar está interconectada por medio del magnetismo a lo largo de distancias asombrosas. Fenómenos como las erupciones solares, los tsunamis y las eyecciones de masa coronal pueden ocurrir todos al mismo tiempo, incluso separados por cientos de miles de kilómetros, conformando un concierto caótico de complejidad abrumadora.

Global Eruption (STEREO2, 200px)

Las naves espaciales gemelas STEREO, de la NASA, alrededor del Sol. [Página oficial de STEREO]

"Ya no es suficiente enfocarnos en los campos magnéticos de regiones activas aisladas si queremos predecir erupciones solares", dice Title, "ahora debemos conocer el campo magnético superficial de prácticamente todo el Sol".

Esta revelación incrementa la carga de trabajo de quienes pronostican el tiempo en el espacio, pero también aumenta la potencial precisión de sus predicciones.

"La estrategia de estudiar globalmente el Sol podría traer grandes avances en la predicción de la actividad solar", comenta Rodney Viereck, quien trabaja en el Centro para la Predicción del Tiempo en el Espacio, en Boulder, Colorado, el cual pertenece a la Administración Nacional Océanica y Atmosférica (National Oceanic and Atmospheric Administration o NOAA, por su sigla en idioma inglés). "Esto, a su vez, permitirá brindar mejores pronósticos a nuestros clientes, como por ejemplo a los operadores de redes eléctricas o aerolíneas comerciales, quienes podrían actuar de forma pertinente para proteger sus sistemas y afianzar la seguridad de los pasajeros y de la tripulación".

En un artículo que prepararon para la Revista de Investigación Geofísica (Journal of Geophysical Research o JGR, por su sigla en idioma inglés), Schrijver y Title identificaron más de una docena de significativas ondas de choque, llamaradas, erupciones de filamentos y eyecciones de masa coronal, que abarcan 180 grados de longitud solar y 28 horas de tiempo. Al principio, parecía que se trataba de un conjunto de estrépitos; pero eso fue solamente hasta que confeccionaron gráficos de los eventos en un mapa del campo magnético solar.

Title describe este momento, que es digno de un ¡Eureka!: "Vimos que todos los eventos de actividad solar sustancial estaban conectados entre sí por medio de un extenso sistema de capas separatrices, separadoras y cuasi–separadoras". Una capa "separatriz" es una zona magnética parecida a una falla geológica, donde pequeños cambios en las corrientes de plasma circundantes pueden disparar grandes tormentas electromagnéticas.

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Las zonas donde ocurrieron los eventos más importantes están indicadas en esta imagen del Sol capturada en el ultravioleta extremo. Dicha imagen fue obtenida por el Observatorio de Dinámica Solar durante la Gran Erupción del 1 de agosto. Las líneas blancas trazan el campo magnético solar. Crédito de la imagen: K. Schrijver & A. Title. [Imagen ampliada]

Durante mucho tiempo, los investigadores han sospechado que este tipo de conexión magnética era posible. "La noción de que podría haber erupciones solares 'solidarias' tiene al menos tres cuartos de siglo", escribieron en su artículo para la JGR. En algunas ocasiones, los observadores veían erupciones solares que estallaban una después de la otra —como si fueran palomitas de maíz—, pero era imposible demostrar que existía un vínculo entre ellas. Los argumentos que apoyaban la idea de causa y efecto eran estadísticos y muchas veces dudosos.

"El SDO y las naves espaciales gemelas STEREO han revolucionado esta clase de trabajo", dice Lika Guhathakurta, quien es investigadora del programa Viviendo con una Estrella, de la NASA. "Las tres naves espaciales, en conjunto, monitorizan el 97% de la superficie del Sol, permitiendo de este modo a los investigadores ver conexiones que eran muy difíciles de percibir en el pasado".

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Concepto artístico del Observatorio de Dinámica Solar (SDO, por su sigla en idioma inglés). [Página oficial de SDO]

Como prueba de ello, aunque solamente dos terceras partes del evento que tuvo lugar en el mes de agosto fueron visibles desde la Tierra, éste fue registrado en su totalidad por la flota SDO–STEREO. Además, las mediciones del campo magnético solar que fueron llevadas a cabo por el SDO revelaron conexiones directas entre los varios componentes de la Gran Erupción, y esta vez no fueron necesarias las estadísticas.

Queda mucho trabajo por hacer. "Estamos aún separando las causas de los efectos", dice Schrijver. "¿Fue el evento una gran reacción en cadena, en la cual una erupción desataría otra —bang, bang, bang— en secuencia? ¿O todo ocurrió de forma simultánea, como consecuencia de algún cambio a mayor escala en el campo magnético del Sol?"

Es posible que el análisis futuro revele el detonador subyacente. Por ahora, el equipo está todavía acostumbrándose a la idea del carácter global de la actividad solar. Un comentarista recordó la vieja historia de los tres hombres ciegos que describen un elefante: uno toca su trompa, otro sostiene su cola y el tercero le huele una uña. Estudiar el Sol mirando una mancha solar a la vez puede ser tan limitante como lo ocurrido en esa historia.

"No quiere decir que todas las erupciones serán globales", destaca Guhathakurta. "Pero el carácter global de la actividad solar ya no puede ser ignorado".

Como si el Sol no fuese ya lo suficientemente grande ...

sábado, 22 de enero de 2011

Las tormentas eléctricas fabrican antimateria

Enero 11, 2011: Haciendo uso del Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma, de la NASA, los científicos han detectado haces de antimateria producidos por encima de las tormentas eléctricas en la Tierra, un fenómeno nunca antes observado.

Los científicos creen que las partículas de antimateria fueron creadas dentro de las tormentas eléctricas en un Destello de Rayos Gamma Terrestre o DRGT, por su sigla en idioma español (Terrestrial Gamma-ray Flash o TGF, en idioma inglés), asociado a los relámpagos. Se estima que diaramente se producen alrededor de 500 TGF en todo el mundo, pero la mayoría de ellos no son detectados.

"Estas señales son la primera evidencia directa de que las tormentas eléctricas pueden crear haces de partículas de antimateria", dijo Michael Briggs, quien es miembro del equipo que opera el Monitor de Destellos de Rayos Gamma (Gamma-ray Burst Monitor o GBM, en idioma inglés) del Telescopio Fermi, en la Universidad de Alabama, ubicada en Huntsville (UAH, por su sigla en idioma inglés). Briggs presentó este descubrimiento el pasado lunes en una conferencia que se llevó a cabo durante la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense, en Seattle.

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Concepto artístico de partículas de antimateria dispersándose por encima de una tormenta eléctrica. [Video]

El telescopio Fermi está diseñado para monitorizar los rayos gamma, que constituyen la forma más energética de luz. Cuando la antimateria que golpea a este telescopio colisiona con una partícula de materia normal, ambas partículas son inmediatamente aniquiladas y transformadas en rayos gamma. El GBM ha detectado rayos gamma con energías de 511.000 electrónvoltios, lo cual indica que un electrón ha encontrado su contraparte de antimateria, un positrón.

Aunque el GBM del Fermi fue diseñado para observar eventos de alta energía en el universo, también está proporcionando valiosas contribuciones para entender este extraño fenómeno. El GBM monitoriza constantemente el cielo entero así como la Tierra que se encuentra por debajo suyo. El equipo del GBM ha identificado 130 TGF desde el lanzamiento del telescopio Fermi, el cual tuvo lugar en el año 2008.

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Fermi se encontraba sobre Egipto, el 14 de diciembre de 2009, cuando un destello de positrones emergió desde una tormenta eléctrica en África. [Imagen ampliada]

"En órbita desde hace menos de 3 años, la misión Fermi ha demostrado ser una increíble herramienta para explorar el universo. Ahora aprendimos que también puede descubrir misterios mucho más cerca de nosotros", dijo Ilana Harrus, quien es científica del programa Fermi en la base de operaciones de la NASA, en Washington.

En la mayoría de los TGF observados, la nave espacial se encontraba directamente arriba de una tormenta eléctrica. Sin embargo, en cuatro casos, las tormentas se hallaban muy alejadas del Fermi. Además, las señales de radio producidas por relámpagos, las cuales fueron detectadas por una red de monitorización global, indican que los relámpagos se encontraban a cientos de kilómetros de distancia o más cuando se realizó la detección. Durante un TGF ocurrido el 14 de diciembre de 2009, el Fermi estaba localizado sobre Egipto, pero la tormenta eléctrica activa se encontraba en Zambia, unos 4.500 kilómetros (2.800 millas) al sur. La distante tormenta se hallaba por debajo del horizonte del telescopio Fermi, de forma que no fue posible detectar los rayos gamma producidos por ella.

"Aunque Fermi no podía ver la tormenta, la nave espacial estaba magnéticamente conectada a ella", explicó Joseph Dwyer, quien trabaja en el Instituto de Tecnología de Florida, en Melbourne, Florida. "El TGF produjo electrones y positrones de alta velocidad, los cuales viajaron sobre el campo magnético de la Tierra hasta colisionar con la nave espacial".

El haz continuó viajando más allá del telescopio Fermi hasta llegar a un lugar, conocido como punto espejo, donde su movimiento dio marcha atrás y golpeó de nuevo al Fermi, apenas 23 milisegundos más tarde. En cada ocasión, los positrones del haz colisionaron con los electrones de la nave espacial. Las partículas se aniquilaron mutuamente, emitiendo de este modo los rayos gamma detectados por el GBM localizado a bordo del Fermi.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que los TGF son producidos por los intensos campos eléctricos en las cercanías de la parte superior de las tormentas eléctricas. Si las condiciones son las adecuadas, dicen, el campo se vuelve lo suficientemente fuerte como para producir una avalancha ascendente de electrones. Estos electrones de alta energía, que alcanzan velocidades cercanas a la de la luz, despiden rayos gamma cuando son desviados por las moléculas de aire. Usualmente, estos rayos gamma son detectados como un TGF.

Thunderstorms Make Antimatter (howto, 550px)

Haga clic para ver los tres pasos que se producen cuando una tormenta eléctrica da lugar a un destello de antimateria. [Más información]

Sin embargo, la cascada de electrones produce tantos rayos gamma que logra que electrones y positrones sean eyectados fuera de la atmósfera. Esto ocurre cuando la energía transportada por un rayo gamma se transforma en un par de partículas: un electrón y un positrón. Son estas partículas las que alcanzan la órbita del telescopio Fermi.

La detección de positrones demuestra que muchas partículas de alta energía están siendo eyectadas fuera de la atmósfera. De hecho, los científicos ahora creen que todos los TGF emiten haces de electrones y positrones. Un artículo que describe este hallazgo fue aceptado para su publicación en la revista de investigación Geophysical Research Letters (Cartas de Investigación en Geofísica, en idioma español).

"Los resultados proporcionados por el telescopio Fermi nos llevan un paso más cerca en el camino para entender cómo es que funcionan los TGF", dijo Steven Cummer, de la Universidad Duke. "Aún falta descifrar qué es lo que hace especial a estas tormentas eléctricas y el papel específico que juegan los relámpagos en el proceso".

sábado, 15 de enero de 2011

El Sol roba cometas a otras estrellas

Noviembre 23, 2010: La próxima vez que se emocione al ver un cometa centelleando en el cielo nocturno, considere lo siguiente: lo que está experimentando es un placer robado. Usted está disfrutando del espectáculo a expensas de una estrella distante.

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Un cúmulo de estrellas en formación en la Nebulosa de Orión. Según la investigación realizada por Hal Levison, estas estrellas podrían estar intercambiando cometas entre sí. [Más información]

El delito ha quedado expuesto mediante sofisticadas simulaciones por computadora llevadas a cabo por investigadores del Instituto de Investigaciones del Suroeste (Southwest Research Institute o SWRI, en idioma inglés).

"Si los resultados son correctos, nuestro Sol podría estar atrapando cometas que se encuentran en el 'patio trasero' de las estrellas vecinas", dice Hal Levison, quien es un científico que trabaja para el SWRI. Además, él cree que este robo es el responsable de la presencia de la mayoría de los cometas que se encuentran en la nube de Oort, en los límites de nuestro sistema solar.

"Sabemos que las estrellas se forman en cúmulos. El Sol nació dentro de una enorme comunidad de otras estrellas que se formaron en la misma nube de gas. En ese cúmulo a partir del cual se originaron, las estrellas estaban lo suficientemente cerca unas de otras como para jalar cometas hacia ellas por vía gravitacional. Es como si fueran niños de un vecindario que juegan mutuamente en sus patios. Es difícil imaginarse que no suceda algo como esto".

Según este modelo de "robo", los cometas acompañaban a la estrella más cercana cuando el cúmulo de origen se disolvió. El Sol se quedó con un botín bastante importante —la nube de Oort, la cual estaba repleta de cometas que pertenecían a todo el "vecindario".

La nube de Oort es una inmensa nube de cometas que orbitan al Sol más allá de la órbita de Plutón. Lleva el nombre del astrónomo holandés Jan Oort, quien a mediados del siglo veinte propuso que esta nube podría ser una explicación al origen de los cometas que a veces visitan el sistema solar interior. Aunque no se han hecho observaciones directas que confirmen la existencia de la nube de Oort, la mayoría de los astrónomos creen que es la fuente de todos los cometas de período largo o de clase similar al cometa Halley.

Alien Comets (Oort cloud, 550px)

Concepto artístico de la nube de Oort. Obsérvese que la escala de distancias es logarítmica. Comparada con el tamaño de las órbitas planetarias, la nube de Oort se encuentra muy alejada. De hecho, el tamaño estimado de la nube de Oort, 10^5 unidades astronómicas, es aproximadamente 1 año luz. Si el Sol pasara a dos años luz de una estrella similar, las nubes de Oort de las estrellas se superpondrían y sus cometas se mezclarían. Crédito de la imagen: ESO. [Más información]

El modelo estándar de producción cometaria indica que nuestro Sol obtuvo estos cometas de forma honrada.

"Ese modelo propone que los cometas son residuos de la formación de planetas de nuestro propio sistema solar y que nuestros planetas fueron los responsables de impulsarlos gravitacionalmente hacia enormes distancias, poblando así la nube. Sin embargo, creemos que este tipo de escenario ocurrió en todos los sistemas solares antes de que el cúmulo de origen se dispersara".

De otra forma, dice Levison, los números no se corresponden con las observaciones.

"El modelo estándar de ningún modo puede producir la cantidad de cometas que vemos [cayendo desde la nube de Oort]. Las estrellas hermanas del Sol tienen que haber contribuido con algunos cometas para la mezcla".

Los cometas de la nube de Oort miden generalmente alrededor de 2 ó 3 kilómetros (1 ó 2 millas), y están tan lejos que estimar su cantidad no es una tarea fácil. Pero Levison y su equipo dicen que, basándose en las observaciones, debería haber alrededor de 400 mil millones de cometas allí afuera. El modelo "doméstico" de formación cometaria puede explicar solamente una población de 6 mil mllones.

Alien Comets (Hartley 2, 200px)

¿Podría este cometa, ahora una super–estrella cometaria, haber sido robado de otro sistema estelar? Nadie lo sabe. Lea más sobre el cometa Hartley 2 aquí.

"Esa sería una nube de Oort bastante anémica, y una gigantesca discrepancia —demasiado grande como para ser explicada por errores en los cálculos. No es posible que nos equivoquemos por tanto, de modo que tiene que haber algo mal en el modelo mismo".

Él menciona la órbitas cometarias como evidencia.

"Estos cometas se encuentran en órbitas muy peculiares —órbitas altamente excéntricas, de período largo, que los llevan muy lejos de nuestro Sol, a regiones remotas del espacio. De modo que no pudieron haberse formado en órbita alrededor del Sol. Tienen que haberse originado cerca de otras estrellas y haber sido secuestrados y transportados hasta aquí".

Esto quiere decir que los cometas nos pueden decir mucho no solamente sobre la historia temprana del Sol, sino también sobre la historia de otras estrellas.

"Podemos estudiar las órbitas de los cometas y poner su química en el contexto de dónde y alrededor de qué estrella se formaron. Es intrigante pensar que algunas de las cosas que tenemos provienen de otras estrellas. Somos 'parientes'".

sábado, 8 de enero de 2011

Una tormenta de nieve envuelve al cometa Hartley 2

Noviembre 18, 2010: La NASA acaba de emitir una recomendación para los viajeros espaciales: Cuidado con el cometa Hartley 2, porque está experimentando el embate de una gran tormenta invernal de nieve.

La sonda Deep Impact (Impacto Profundo, en idioma español) fotografió la inesperada tempestad cuando sobrevolaba el núcleo del cometa, el pasado 4 de noviembre, a una distancia de apenas 700 km (435 millas). Al principio, los investigadores solamente notaron los chorros de gas hiperactivos del cometa. El núcleo helado está repleto de ellos, cada uno expele vistosamente dióxido de carbono desde docenas de sitios. Sin embargo, una mirada más detallada reveló una maravilla aún más grande. El espacio alrededor del núcleo del cometa refulge mediante trozos de hielo y de nieve, algunos de ellos posiblemente son más grandes que una pelota de baloncesto.

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Esta imagen de alto contraste del cometa Hartley 2, obtenida durante el sobrevuelo de la sonda Deep Impact, el pasado 4 de noviembre, revela una nube de partículas heladas que rodean al núcleo activo del cometa. [Imagen ampliada]

"No habíamos visto antes nada como esto", dice el profesor Mike A'Hearn, investigador principal de la misión EPOXI del proyecto Deep Impact, en la Universidad de Maryland. "Realmente nos tomó por sorpresa".

Antes del sobrevuelo de Hartley 2, naves espaciales internacionales visitaron otros cuatro núcleos de cometas: Halley, Borrelly, Wild 2 y Tempel 1. Ninguno de ellos estaba envuelto por "nieve de cometa". Es particularmente interesante el caso del cometa Tempel 1, porque la propia sonda Deep Impact realizó el sobrevuelo. Utilizó las mismas cámaras de alta resolución y alto rango dinámico que grabaron los trozos de nieve que se arremolinaban en torno a Hartley 2, pero no detectó nada similar en Tempel 1.

"Esto es, genuinamente, un nuevo fenómeno", dice Jessica Sunshine, de la Universidad de Maryland, quien es miembro del equipo científico. "El cometa Hartley 2 no es como otros cometas que hemos visitado antes".

La "tormenta de nieve" ocupa un volumen casi esférico, centrado en el núcleo giratorio de Hartley 2. El núcleo, con forma de pesa de gimnasio, mide apenas 2 kilómetros de un extremo a otro, pero es pequeño comparado con el enjambre de partículas que lo rodea. "La nube de hielo mide unas cuantas decenas de kilómetros de ancho —y posiblemente sea mucho más grande que eso", dice A'Hearn. "Aún no sabemos con seguridad cuán grande es".

Los datos recolectados por el espectrógrafo infrarrojo, localizado a bordo de la sonda Deep Impact, muestran sin dejar dudas que las partículas están hechas de H2O congelado, es decir, de hielo común. Los trozos están formados por granos de hielo que miden micras y que se encuentran pegados unos con otros de forma poco firme, dando lugar a cúmulos que miden desde unos cuantos centímetros hasta unos cuantos decímetros de ancho.

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Esta gráfica compara el espectro infrarrojo de las partículas que rodean al cometa Hartley 2 (cruces negras) con el espectro de granos de hielo de agua pura medido en un laboratorio (líneas de color púrpura). Los granos de escala de micras proporcionan la mejor coincidencia. Esto significa que las bolas de nieve que se observan en el cometa Hartley 2 están hechas de pequeños trocitos de H20.

"Si sostuvieses uno de ellos en la palma de tu mano, lo aplastarías fácilmente", dice Sunshine. "Estas bolas de nieve cometarias son muy frágiles, similares en densidad y esponjosidad a la nieve de las altas montañas en la Tierra".

Pero incluso una bola de nieve esponjosa puede causar problemas, sin embargo, si te golpea a una velocidad de 12 km/s (27.000 millas por hora). A esa velocidad pasó la sonda Deep Impact junto al núcleo del cometa durante el sobrevuelo. Si uno de los trozos de hielo de Hartley 2 hubiese golpeado la nave, la hubiera dañado y la hubiese hecho alejarse dando tumbos, dejándola incapaz de apuntar sus antenas hacia la Tierra para transmitir datos o pedir ayuda. Los encargados del control de la misión posiblemente nunca hubiesen sabido qué sucedió.

"Afortunadamente, estábamos lejos de la zona de peligro", destaca A'Hearn. "La nube de nieve no parece extenderse hasta nuestra distancia de encuentro de 700 kilómetros. La luz solar sublima los trozos de hielo antes de que puedan alejarse demasiado del núcleo".

La fuente de la nieve del cometa podrían ser los mismos chorros estridentes que llamaron la atención en un principio.

El proceso comienza con hielo seco en la corteza del cometa. El hielo seco es CO2 en estado sólido, una de las sustancias más abundantes en el cometa Hartley 2. Cuando el calor del Sol alcanza un depósito de hielo seco, ¡puf!, instantáneamente se transforma y pasa de estado sólido a vapor, formando de este modo un chorro en cualquier punto donde la topografía sea capaz de colimar el gas que escapa a gran velocidad. Aparentemente, estos chorros de CO2 son los que llevan consigo trozos nevosos de hielo de agua.

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Concepto artístico del cometa Hartley 2, que muestra cómo chorros de CO2 arrastran consigo trozos de hielo de agua del núcleo, produciendo de esta manera una 'tormenta de nieve cometaria'. [Imagen ampliada]

Debido a que la nieve está impulsada por los chorros, "nieva desde abajo hacia arriba y no al revés", destaca Peter Schultz, de la Universidad de Brown, quien también es miembro del equipo de investigación.

Irónicamente, sobrevolar al cometa Hartley 2 podría ser incluso más peligroso que posarse sobre él. Los trozos de hielo salen desde la superficie del cometa a velocidades de apenas unos cuantos m/s (5 a 10 mph). Una sonda que iguale su velocidad con la del núcleo del cometa en preparación para posarse sobre él no estaría en peligro alguno con las bolas de nieve errantes; pero a la altísima velocidad del sobrevuelo la situación sería muy distinta. Esto es algo que quienes planeen futuras misiones a cometas activos como el Hartley 2 seguramente tomarán en cuenta.

Las tormentas de nieve de los cometas podrían ser apenas el primero de muchos descubrimientos por venir. A'Hearn y Sunshine dicen que el equipo de investigación apenas está comenzando a analizar los muchos gigabytes de datos enviados por la sonda desde el encuentro, así que se pueden esperar nuevos resultados en semanas o meses.

Manténgase en contacto para recibir más noticias sobre el cometa Hartley 2.

domingo, 2 de enero de 2011

La cola de polvo de la Tierra apunta hacia planetas alienígenos

Noviembre 12, 2010: ¿Sabía que la Tierra tiene una cola de polvo? El Telescopio Espacial Spitzer navegó a través de ella hace algunos meses, proporcionando de este modo a los investigadores una idea clara sobre cómo luce. Eso podría resultar muy útil a los cazadores de planetas que intentan encontrar mundos alienígenas.

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Concepto artístico del paso del telescopio Spitzer a través de la cola de polvo de la Tierra. [Más información]

"Los planetas en sistemas solares lejanos tienen, probablemente, colas de polvo parecidas", dice el científico del proyecto Spitzer, Mike Werner. "Y, bajo ciertas circunstancias, estos rasgos de polvo pueden ser vistos con mayor facilidad que los planetas mismos. De modo que necesitamos saber cómo reconocerlos".

Resulta extremadamente difícil (y con frecuencia imposible) tomar imágenes de los exoplanetas de manera directa. Son relativamente pequeños y tenues; se esconden entre el brillo de las estrellas alrededor de las cuales orbitan.

"Una cola de polvo como la de la Tierra podría producir una señal más grande que la que produce un planeta. Y esto podría alertar a los investigadores sobre la presencia de un planeta demasiado pequeño como para poder ser visto de otra manera".

La Tierra posee una cola de polvo no porque el planeta mismo sea particularmente polvoriento, sino porque el sistema solar donde se encuentra sí lo es. El espacio interplanetario está repleto de fragmentos polvorientos producidos por cometas y asteroides que colisionan. A medida que la Tierra atraviesa este ambiente polvoriento, durante su órbita, se le va formando una cola parecida al remolino de las hojas que se levantan del suelo tras el paso de una máquina barredora.

"Conforme la Tierra orbita el Sol, va creando una especie de capa o depresión hacia cuyo interior van cayendo las partículas de polvo, creando así un espesor de polvo (la cola) que la Tierra va tirando mediante la fuerza de gravedad", explica Werner. "De hecho, la cola sigue el rastro de nuestro planeta alrededor del Sol, formando de este modo un anillo grande y polvoriento".

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Una simulación hecha en computadora de la cola/anillo de polvo de la Tierra tal y como sería visto desde algún mirador ubicado en el exterior de nuestro sistema solar. Los colores en la imagen indican la densidad: el violeta es la densidad mínima, el rojo es la densidad máxima. Crédito: Christopher Stark, GSFC [Imagen ampliada]

Las observaciones más recientes llevadas a cabo por el telescopio Spitzer han ayudado a los astrónomos a construir un mapa de la estructura de la cola de polvo de la Tierra y a descifrar cómo se verían las "colas delatadoras" similares de los planetas alienígenos.

Al igual que ocurre en nuestro propio sistema solar, otros sistemas planetarios se encuentran sumergidos en polvo, el cual forma un disco de partículas que gira en torno a la estrella central. Y de forma similar a la Tierra, también los exoplanetas interaccionan gravitacionalmente con su disco de polvo, trazando canales y dibujando figuras extrañas.

"En algunos discos de polvo de las estrellas hay protuberancias, combas, anillos y desplazamientos que nos indican que los planetas se encuentran interaccionando con el polvo", explica Mark Clampin, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Así que podemos 'seguir el polvo' hacia los planetas. Hasta el momento, hemos visto cerca de 20 discos de polvo en otros sistemas solares. Y en alguno de esos casos, ya se han producido buenos resultados gracias a que seguimos el polvo".

Clampin, Paul Kalas, y sus colegas estaban buscando un planeta que orbitara la brillante estrella del Sur, conocida como Fomalhaut, cuando de pronto encontraron un anillo de polvo. La forma del anillo los llevó hacia su meta. "Sospechamos que el filoso borde interior del anillo se había formado cuando un planeta limpió gravitacionalmente los escombros circundantes", dice Clampin. "Rastreamos a ese planeta siguiendo esta 'huella' en el polvo". (Ver la huella aquí.)

Otra imagen proporcionada por el telescopio Hubble muestra un disco de polvo alrededor de Beta Pictoris, una estrella localizada en la constelación de Pictor, más conocida como el "caballete del pintor", la cual se muestra a continuación:

Dust Tail (betapic, 550px)

Una imagen, proporcionada por el Telescopio Espacial Hubble, del material polvoriento que rodea a la estrella Beta Pictoris. [Más información]

"Observe el anillo de polvo más pequeño que está inclinado respecto del disco de polvo más grande", dice Clampin. "Al igual que ocurre en el caso de la Tierra, este planeta está guiando al polvo hacia su plano orbital".

Clampin y Werner afirman que la observación de la cola de polvo de la Tierra, realizada con el telescopio Spitzer, así como estas observaciones iniciales que revelan la existencia de estructuras de polvo en sistemas solares lejanos, prepara el escenario para el debut del Telescopio Espacial James Webb como cazador de planetas. Ellos esperan que el enorme y poderoso telescopio nuevo sea capaz de avistar muchas colas delatadoras... de tipo alienígeno.