Messenger (NASA) encuentra agua helada en los polos de Mercurio


Hoy se publican en Science Express tres artículos que muestran una evidencia muy firme para la existencia de agua en forma de hielo en los cráteres que se encuentran en sombra de forma permanente en los polos del planeta Mercurio; se cree que el origen de esta agua líquida está en los impactos de cometas y asteroides ricos en elementos volátiles. Estos tres resultados han sido obtenidos gracias al satélite Messenger de la NASA. El espectrómetro de neutrones de Messenger ha medido los neutrones de alta energía que se producen bajo la superficie del planeta a partir de los rayos cósmicos que inciden sobre el planeta; se ha observado un déficit de neutrones en los cráteres en sombra y se cree que es debido a su absorción por agua helada. Las medidas por radar indican zonas brillantes asociadas a la presencia de hidrógeno, lo que apunta a que el hielo está recubierto de una fina capa de hidrógeno. Las medidas topográficas indican que la distribución de hielo es estable, lo que indicaría que el hielo se acumula en las regiones permanentemente en sombra. Más información en la página web de Messenger. Los tres artículos técnicos son David J. Lawrence et al., “Evidence for Water Ice Near Mercury’s North Pole from MESSENGER Neutron Spectrometer Measurements,” Science Express, Nov. 29, 2012 [DOI], Gregory A. Neumann et al., “Bright and Dark Polar Deposits on Mercury: Evidence for Surface Volatiles,” Science Express, Nov. 29, 2012 [DOI], y David A. Paige et al., “Thermal Stability of Volatiles in the North Polar Region of Mercury,” Science Express, Nov. 29, 2012 [DOI].

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Los planetas enanos Plutón y Eris tienen una composición superficial similar

Tanto Plutón como Eris, dos planetas enanos del sistema solar en el cinturón de Kuiper, más allá de Neptuno, tienen una composición muy similar: Plutón tiene un 97% de nitrógeno (N 2 ) y un 3% de metano (CH 4 ), y Eris tiene un 90% de nitrógeno y un 10% de metano. Esta composición es similar a la de Tritón, el satélite de Neptuno que se cree que fue un planeta enano del cinturón de Kuiper capturado por este planeta. El artículo técnico de Tegler y sus colegas representa la primera comparación cuantitativa de la abundancia de compuestos helados volátiles en la superficie de los objetos del sistema solar más allá de Neptuno. S.C. Tegler (Northern Arizona University, Flagstaff, USA) et al., “Methane and Nitrogen Abundances on Pluto and Eris,” The Astrophysical Journal 725: 1296, 2010 [ArXiv preprint]. Nos lo ha contado S. Alan Stern, “Solar system: Pluto is again a harbinger,” Nature 468: 775–776, 09 December 2010.

El descubrimiento de Plutón por Clyde William Tombaugh en 1930 puede ser considerado como el descubrimiento del cinturón de Kuiper, aunque su existencia no fue establecida de forma definitiva hasta la década de 1990. La mayoría de las propiedades que presentan los objetos de gran tamaño en el cinturón de Kuiper son muy similares a las presentadas por Plutón, que tiene un interior rocoso, su superficie helada es de color rojiza, presenta satélites, tienen una órbita muy inclinada respecto al plano de la eclíptica y su órbita está en resonancia con la de Neptuno (el periodo orbital de Plutón es exactamente 3/2 del periodo orbital de Neptuno). El metano en la composición superficial de Plutón se observó por primera vez en 1976 y su contenido de nitrógeno en 1992. Haber encontrado estos elementos también en Eris sugiere que podrían formar parte de otros objetos de gran tamaño del cinturón de Kuiper. Los objetos de mediano y pequeño tamaño en el cinturón de Kuiper son de tipo cometario y los cometas son pobres en nitrógeno. En 2014 la sonda Rosetta de la ESA estudiará de forma detallada la composición de un cometa (cuyo origen es el cinturón de Kuiper), en concreto, el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. En 2015, la misión New Horizon de la NASA alcanzará Plutón y estudiará en detalle sus propiedades y las de sus tres lunas.

Ayer, Kanijo, “El planeta enano Eris puede ser más pequeño que Plutón,” Ciencia Kanija, 9 dic. 2010, nos traducía un artículo de Mike Wall de 9 nov. de 2010, donde se afirmaba que Eris y Plutón son más diferentes de lo esperado.  “El planeta enano Eris (considerado como el mayor cuerpo del Sistema Solar más allá de la órbita de Neptuno) puede ser en realidad más pequeño que Plutón: Eris sería una pizca más pequeño que Plutón, que mide unos 2342 km de ancho, aunque los astrónomos siguen pensando que Eris es un 25 por ciento más masivo que Plutón, luego Eris debe ser mucho más denso. Debe tener diferente composición, lo que es una gran sorpresa para algunos astrónomos.” La ciencia es así, en menos de un mes las ideas de los astrónomos cambian en función de lo que ofrecen los datos.

Un disco protoplanetario compartido por dos estrellas en un sistema binario

Parece sorprendente, un disco protoplanetario compartido por dos estrellas en un sistema binario visualizado directamente en el infrarrojo cercano gracias al telescopio Subaru en Hawaii. Las observaciones han sido interpretadas gracias a simulaciones numéricas como mostrando brazos espirales en dicho disco. El equipo liderado por el japonés Satoshi Mayama observó este sistema binario el 3 de julio de 2006 con la óptica adaptativa del sistema coronagráfico (Coronagraphic Imager with Adaptive Optics, CIAO) del telescopio Subaru (de 8,2 metros). Este sistema utiliza un máscara para ocultar la luz de las estrellas y permite visualizar discos y planetas alrededor de estrellas. Quizás algún día se observará un sistema planetario compartido por dos dos estrellas. El artículo técnico es Satoshi Mayama et al., “Direct Imaging of Bridged Twin Protoplanetary Disks in a Young Multiple Star,” Science Express, Published Online November 19, 2009. Se han hecho eco de este artículo muchos foros, como James Dacey “Binary systems share stardust,” Physics World, Nov 19, 2009.

La mayoría de las estrellas nacen en compañía, formando parte de sistemas binarios (con 2, 3 o más estrellas en interacción gravitatoria). Así lo observamos en nuestra galaxia y lo corroboran las simulaciones numéricas del nacimiento de estrellas. Las simulaciones numéricas también muestran la formación de discos protoplanetarios. Sin embargo, hasta ahora, no se había observado directamente ninguno de estos discos en un sistema binario. La nueva observación de un disco protoplanetario en un sistema binario en la constelación de Ofiuco (Ophiuchus) revela que los estudios numéricos sobre la formación de sistemas binarios en los que aparecían discos protoplanetarios no estaban equivocados.

PS (14 ene 2010): Ya ha aparecido el artículo en la revista. La siguiente figura será de interés para todos. Compara las imágenes observadas con las obtenidas mediante simulaciones 2D. La imagen real muestra la posición de los puntos de Lagrange de este sistema múltiple. En las simulaciones SR24 se ha simulado como un sistema doble formado por SR24S y SR24N, en lugar de triple, como es en realidad (formado por SR24S, SR24Nb, y SR24Nc).

El sistema solar en miniatura

Le he estado enseñando el Sistema Solar a mi hijo. La Tierra como “pelota” en plan Barrio Sésamo, más grande, más pequeña. He utilizado la entrada de Anniluce (Il portale per viaggiare nello spazio e nel tempo!)Il Sistema Solare in miniatura.” Enlazo aquí sus imágenes porque tendré que recurrir a ellas durante varios días ya que Barrio Sésamo requiere repetición.

Plutón es rojizo, sus lunas son grises, ¿por qué?

¿Por qué Plutón, tan lejos, tiene una superficie rojiza, como Marte, y sus tres lunas conocidas la tienen gris? Buena pregunta para un Research Highlights, “Space science: Colour test,” Nature, 456: 424, 27 November 2008 .

Los tres satélites de Plutón (Caronte, Nix, e Hydra) tienen un color gris neutro similar, muy diferente del color rojizo de Plutón. ¿Por qué? Una teoría afirma que el color de Nix e Hydra similar al de Caronte indica que los tres cuerpos son el resultado de un impacto de un cuerpo del cinturón de Kuiper con Plutón que dió lugar a los tres satélites. El atículo de S. Alan Stern, “Ejecta Exchange and Satellite Color Evolution in the Pluto System, with Implications for KBOs and Asteroids with Satellites,” Icarus, Article in Press, 11 Nov 2008 , propone una explicación diferente.

La materia del cinturón de Kuiper que “bombardea” a Plutón y sus satélites está caracterizada por una velocidad entre 0.01 km/s y 0.2 km/s. Estas velocidades están por debajo de la velocidad de escape de Plutón, unos 1.3 km/s, y de Caronte, unos 0.58 km/s. La materia que impacta quedará retenida en el superficie de estos cuerpos. Aunque no se conoce el tamaño de Nix e Hydra es bastante posible que su radio sea inferior a 40km y su velocidad de escape sea de unos 0.03 km/s. De esta forma, los impactos de materia contra estos satélites provocarán su eyección (retorno) al espacio. Esta materia se puede transferir de Nix a Hydra, y viceversa, así como alcanzar Caronte y Plutón. Caronte está muy cerca de Plutón y actúa como una barrera de protección de su planeta contra esta materia eyectada que se acumula en Caronte. El artículo presenta resultados de simulación numérica que sugieren que la mayor parte del material eyectado por Nix e Hydra se acumula en la superficie de Caronte. Si se confirma que este proceso es correcto, se puede “deducir” el rádio más probable para los dos pequeños satélites de plutón, Nix e Hydra tendrán 44 y 53 km de diámetro, respectivamente.

¿Qué implica este proceso de transferencia de materia entre los satélites de Plutón? El color superficial, los albedos, las composiciones y otras propiedades de los tres satélites son muy parecidas entre sí. Que es lo que se observa experimentalmente. Posiblemente hasta que la sonda de la NASA llamada New Horizons no llegue hasta Plutón, alrededor de 2015, no se podrá confirmar o refutar esta nueva teoría del Dr. Stern.

Se inaugura la era de la astronomía observacional de exoplanetas por visión directa

dibujo200807816starFomalhaut nos “pone los cuernos.” La mal llamada “estrella solitaria” tiene un planeta, una compañera y recibe la visita periódica de muchos amantes. Y no a escondidas, “a plena luz.” ¡Qué zorrón!

La estrella solitaria del otoño es una estrella muy brillante (de primera magnitud) que vaga solitaria por el firmamento y nos acompaña en nuestras correrías nocturnas (es la 18ésima estrella más brillante desde la Tierra y se ve perfectamente desde cualquier ciudad española por la noche). Si eres Acuario y has buscado tu costelación en el cielo, la habrás observado con toda seguridad (a vista es blanca-azulada, aunque en la foto parece un poco “rojiza” debido a la difracción de la lente de la cámara de fotos utilizada).

El “mito” de que Fomalhaut era una estrella solitaria se debe a que las estrellas de primera magnitud más cercanas son las del triángulo del verano (Vega, Altair y Deneb). Sin embargo, al estar tan cerca de Acuario recibe muchas visitas “nocturnas,” (a lo largo de la eclíptica). Cada mes la visita la Luna y durante el año recibe visitas periódicas de varios planetas (algunos tan o más brillantes que ella). Por ejemplo, dentro de un par de meses recibirá la visita de Venus (será un “placer” verlas juntas). Lo dicho, ¡todo un zorrón de estrella!

Con un telescopio “pequeño” puedes comprobar que en realidad se trata de una estrella binaria, aunque su compañera está un poquito alejada de ella (un buen atlas astronómico te ayudará a localizarla fácilmente).

Obviamente, no puedes observar su planeta jupiterino directamente. Sin embargo, puedes recurrir a una foto. Basta recurrir a la wiki. Su planeta, Fomalhaut b, fue detectado en el análisis de su disco protoplanetario en 1998. La semana pasada, exactamente el 13 de noviembre de 2008, se anunció que se había conseguido tomar una fotografía visual directa de Fomalhaut b. La importancia histórica de dicho planeta es que es el primero en ser observado directamente (no predicho por cambios en la luz de la estrella). Se requirió un equipo de astrónomos expertos liderados por Paul Kalas, de la Universidad de California, Berkeley, y uno de nuestros mejores observadores “visuales” del Universo, el telescopio espacial Hubble.

Esta semana es histórica para la Astronomía Observacional Exoplanetaria, ya que también se ha observado el primer sistema solar en otra estrella (HR 8799) formado por tres planetas jupiterinos, gracias al increíble trabajo de astrónomos expertos liderados por Christian Marois, de la National Research Council’s Herzberg Institute of Astrophysics, en Victoria, Canada, que ha utilizado imágenes con óptica adaptativa de telescopios terrestres, imágenes del Hubble, y el más moderno software de análisis de imágenes astronómicas. 

Richard A. Kerr nos lo reportó en “Astronomers See Exoplanets for First Time,” ScienceNOW Daily News, 13 November 2008 . Muchos blogs, muchísimos blogs, la prensa escrita, la radio y la televisión hablan de la inauguración de la era de la astronomía observacional exoplanetaria. Habréis visto lo foto por doquier. Hasta aparecía como foto incógnita en un Planeta con Canas (solución).

No os aburriré más, yo ahora hecho un poco más de menos a mi “solitaria compañera” Fomalhaut, que me acompañó muchas veces de adolescente mientras esperaba ansioso la llegada de Orión y de Sirio.

PS: Os interesará una traducción de una noticia en Science-Nasa sobre esta noticia en Astroseti.

También os interesará la traducción del Kanijo de Universe Today sobre el tema.

PS2: Los artículos técnicos se publicaran en Science. Ahora mismo los podéis acceder en Science Express:

Mark S. Marley, “Exoplanets-Seeing Is Believing,” Science Express, Published Online November 13, 2008 . Revisa ambos artículos comentando sus implicaciones en la astronomía observacional exoplanetaria.

Paul Kalas, James R. Graham, Eugene Chiang, Michael P. Fitzgerald, Mark Clampin, Edwin S. Kite, Karl Stapelfeldt, Christian Marois, John Krist, “Optical Images of an Exosolar Planet 25 Light-Years from Earth,” Science Express, Published Online November 13, 2008 .

Christian Marois, Bruce Macintosh, Travis Barman, B. Zuckerman, Inseok Song, Jennifer Patience, David Lafrenière, René Doyon, “Direct Imaging of Multiple Planets Orbiting the Star HR 8799,” Science Express, Published Online November 13, 2008 .

La primera foto de un planeta extrasolar

Investigadores canadienses usando el telescopio Gemini Norte en Mauna Kea, Hawai, han tomado imágenes de la estrella 1RXS J160929.1-210524 (a unos 500 años luz de la Tierra) y de un candidato a compañero de la estrella. Los espectros ópticos indican que el compañero es un planeta tipo Júpiter que la orbita a una distancia unas 330 veces la distancia Tierra-Sol. Gracias a esta gran distancia (Neptuno se encuentra a unas 30 veces) es la que ha facilitado el descubrimiento, que todavía necesita confirmación.

First Picture of Likely Planet Around a Sun-Like Star

First photo of planet around alien star

First Picture of Likely Planet around Sun-like Star

Ya ha habido muchas fotos de planetas que no han recibido confirmación (por ejemplo, “Hubble sees ‘planet’ around star“, “Photo may be first of extrasolar planet“).

En español no dejéis de visitar las traducciones de Kanijo en Ciencia Kanija: “Primera imagen de un planeta alrededor de una estrella alienígena.”