domingo, diciembre 30, 2007

Anatomía de un pájaro… cósmico

El instrumento NACO del VLT revela una triple colisión galática

Comunicado de Prensa ESO PR 55/07.

Utilizando el VLT (Very Large Telescope = Telescopio Muy Grande) de ESO (European Southern Observatory = Observatorio Austral Europeo), un equipo internacional [1] de astrónomos ha descubierto un asombroso y poco común caso de fusión triple de galaxias. Este sistema, al que los astrónomos han dado el nombre de “El Pájaro” (aunque también guarda cierta semejanza con la famosa Hada Campanita de Peter Pan) está compuesto por dos galaxias espirales masivas y una tercera galaxia irregular.

ESO PR Photo 55a/07

ESO PR Photo 55a/07 - El Pájaro Cósmico:

Combinación de una exposición de 30 min. en la banda K del VLT/NACO con imágenes de archivo de bandas B e I de la cámara HST/ACS. La imagen color final fue producida por Henri Boffin (ESO). © ESO (cliquear en la imagen para ampliarla)


La galaxia ESO 593-IG 008, o IRAS 19115-2124, previamente era conocida simplemente como un par de galaxias interactuantes a una distancia de 650 millones de años-luz. Pero se revelaron sorpresas en observaciones realizadas con el instrumento NACO adosado al VLT de ESO, que atisbó a través de las omni-presentes nubes de polvo, utilizando la óptica adaptativa para resolver los detalles más delicados [2].

Debajo de la apariencia caótica de las imágenes ópticas del Hubble (recuperadas del archivo del Telescopio Espacial Hubble) las imágenes NACO mostraban dos galaxias inconfundibles, una espiral barrada y otra más irregular.

La sorpresa reside en la identificación de un tercer componente, claramente separado: una galaxia irregular bastante masiva que parece estar formando estrellas a una velocidad frenética.
“Los ejemplos de fusiones de tres galaxias de tamaños similares son muy escasos”, dice Petri Väisänen, autor principal del artículo que informa los resultados. “Solamente las observaciones en el infrarrojo cercano del VLT permitieron identificar la naturaleza triple del sistema en este caso”.

A causa del parecio de este sistema con un ave, el objeto fue bautizado como tal, siendo la “cabeza” el tercer componente, y estando el “corazón” y el “cuerpo” compuestos por los núcleos de las dos galaxias mayores, ubicados en el medio de colas de marea, las “alas”. Estas últimas se extienden por más de 100 000 años-luz, o sea el tamaño de nuestra propia Vía Láctea.

 ESO PR Photo 55b/07

ESO PR Photo 55b/07 – Anatomía de un pájaro:

Imagen tomada por el instrumento NACO en la banda K, indicando también las diferentes partes del “Pájaro”. En el corazón del ave hay una espiral barrada, y al sur de la misma una galaxia masiva fuertemente distorsionada, mientras que la cabeza consiste de una galaxia irregular con formación estelar muy activa. El norte está arriba y el este a la izquierda. © ESO (cliquear en la imagen para ampliarla)


La subsecuente espectroscopía óptica realizada con el nuevo Gran Telescopio Sudafricano y datos de infrarrojo medio de archivo del observatorio espacial Spitzer de la NASA, confirmaron la naturaleza separada de la “cabeza”, pero también agregaron más sorpresas. La cabeza y las partes mayores del “Pájaro” se están separando a una velocidad de más de 1,4 millones de kilómetros por hora. La observación de velocidades tan altas con muy raras en galaxias fusionantes. Al mismo tiempo, la cabeza parece ser la fuente principal de luminosidad infrarroja en el sistema, aunque es la más pequeña de las tres galaxias.

“Parecería ser que NACO ha capturado la acción precisamente en el momento del primer sobrevuelo a alta velocidad de la galaxia “cabeza” a través del sistema formado por las otras dos galaxias”, dice Seppo Mattila, miembro del equipo descubridor. “Estas dos galaxias deben haberse juntado antes, hace probablemente unos doscientos millones de años”.

La “cabeza” está violentamente formando estrellas, a una tasa de casi 200 masas solares por año, mientras que las otras dos galaxias parecen estar en una época más tranquila de su historia de formación esterlar inducida por la interacción de ambas.

El “Pájaro” pertenece a la prestigiosa familia de las galaxias infrarrojas luminosas, con una luminosidad infrarroja casi mil millones de veces superior a la del Sol. Por largo tiempo, se ha pensado que esta familia de galaxias indica acontecimientos importantes de la evolución galáctica, tales como las fusiones galácticas, que a su vez disparan estallidos de formación estelar, y que en último término pueden llevar a la formación de una única galaxia elíptica.

Los descubrimientos presentados aquí son informados en un artículo que aparecerá en un futuro número de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ("Adaptive optics imaging and optical spectroscopy of a multiple merger in a luminous infrared galaxy", by P. Väisänen" et al.).

NOTAS

[1] El equipo está compuesto por P. Väisänen, A. Kniazev, D. A. H. Buckley, L. Crause, Y. Hashimoto, N. Loaring, E. Romero-Colmenero, y M. Still (SAAO, South Africa), S. Mattila (Tuorla Observatory, Finland), A. Adamo and G. Östlin (Stockholm University, Sweden), A. Efstathiou (Cyprus College, Nicosia, Cyprus), D. Farrah (Cornell University, USA), P. H. Johansson (Universitäts-Sternwarte München, Germany), E. B. Burgh and K. Nordsieck (University of Wisconsin, USA), P. Lira (Universidad de Chile, Santiago, Chile), A. Zijlstra (University of Manchester, UK ), y S. Ryder (AAO, Australia).

[2] La resolución final fue superior a una décima de arcosegundo, es decir, el ángulo sostenido por una moneda de 2 centímetros vista desde una distancia de 40 kilómetros. Esto equivale, aproximadamente, a un factor de 600 mejor que lo que puede distinguir un ojo humano agudo.

Artículo original: ESO Press Release 55/07
Título: “Anatomy of a Bird”
Fecha: Diciembre 21, 2007
Enlace con el artículo original:
aquí

sábado, noviembre 10, 2007

¿El universo es zurdo?

El proyecto web Galaxy Zoo ha reportado resultados preliminares para su esfuerzo de clasificar un millón de galaxias según su tipo y rotación. Los científicos necesitan estos datos para comprobar hipótesis sobre la evolución galáctica y la estructura cósmica a gran escala.
nombre

NGC 4414, ejemplo de galaxia espiral con rotación anti-horaria.
© Hubble Heritage
(cliquear en la imagen para ampliarla)


Los hallazgos preliminares indican que el universo posee una propiedad denominada “lateralidad”. La mayoría de las galaxias observadas hasta ahora rotan en sentido anti-horario. Esto necesita ser explicado, ya que según las teorías convencionales las características básicas tales como la rotación deberían mostrar una distribución aleatoria. Los responsables del proyecto anunciaron sus descubrimientos en un foro de discusión para los voluntarios en el sitio web de Galaxy Zoo.

El examen de la lateralidad requiere la observación de muchas galaxias diferentes, a los efectos de proporcionar datos suficientes para las comprobaciones estadísticas coherentes. Esfuerzos tales como la Prospección Digital Sloan del Cielo (SDSS = Sloan Digital Sky Survey) proporcionan grandes cantidades de galaxias para observar, pero en el mundo no hay astrónomos suficientes como para examinar un millón de galaxias en un corto período.

Galaxy Zoo reclutó observadores aficionados para desplegar una capacidad básica del cerebro humano para reconocer patrones, y los participantes examinan imágenes galácticas de la prospección. Primero, deciden si la forma de la galaxia es espiral o elíptica, y luego determinan la dirección en que giran los brazos espirales.

El proyecto es una colaboración entre investigadores de las Universidades de Oxford y de Portsmouth en el Reino Unido y de la Universidad Johns Hopkins de los EE.UU., y utilizan datos del SDSS II. La empresa Fingerprint Digital Media de Belfast desarrolló el sitio web.

En el informe preliminar, los organizadores de Galaxy Zoo alabaron fuertemente a los participantes por su duro trabajo y su habilidad. “Gracias a todos por formar parte de este emocionante proyecto astronómico”, dice un mensaje del 22 de octubre de 2007 enviado por Christopher Lintott, quien ayuda a dirigir el proyecto en la Universidad de Oxford. “En el último mensaje de noticias dijimos que esperábamos llegar a 20 clasificaciones por galaxia, pero gracias al esfuerzo de cien mil de ustedes, hemos sobrepasado largamente esa meta. Ahora, cada galaxia ha sido clasificada por muchos de ustedes, y resultó que todos son unos astrónomos fabulosos”.

Ahora, los científicos del proyecto están redactando los primeros informes de investigación basados en las nuevas observaciones. También esperan utilizar los telescopios del Observatorio de Kitt Peak para estudiar algunos importantes objetos no galácticos descubiertos en la prospección. Entre estos se incluyen las lentes gravitacionales, objetos masivos que permiten a los astrónomos otear entre los rincones más lejanos del universo.

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NOTA:Traducido del artículo de Astrobiology Magazine Galaxy Zoo finds universe is left-handed, por Daniel Pendick. Las imágenes han sido añadidas por el traductor
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sábado, junio 23, 2007

El sistema solar, ordenado

En los últimos años, gracias a los descubrimientos científicos, el sistema solar ha dejado de ser el mismo que estudiamos en el colegio. Y precisamente eso fue lo que me hizo notar una amiga y lectora de Córdoba, Argentina, que luego de haber leído mi último artículo sobre Éride, me pidió que escribiera algo que pusiera en orden los conocimientos del día de hoy. Fue así que preparé este pequeño resumen-diagrama de nuestro actual Sistema Solar que, sin entrar en detalles, intenta exponer una visión algo más clara y comprensiva para los aficionados a la astronomía y a la ciencia en general.
(Última actualización: octubre 2008)

Para Pat Mac Dougall, artista excepcional

sistema_solar
Sistema solar, mostrando los ocho planetas y el Cinturón de Asteroides
© Wikipedia


I - ESTRELLA CENTRAL O PRIMARIA

El Sol es una estrella enana amarilla tipo espectral G2, alrededor de la cual orbitan todos los cuerpos del sistema solar.
El_Sol
Nuestra estrella, el Sol
© Wikipedia
Nació hace unos 5 000 millones de años a partir de una gigantesca nube de gas y polvo que se condensó y de la cual también surgieron los demás objetos del sistema solar, y probablemente vivirá otro tanto, antes de convertirse primero en gigante roja y luego en enana blanca. Tiene un diámetro de 1 392 000 kilómetros y una masa equivalente a 333 400 Tierras.

La distancia media que nos separa de nuestro Sol se denomina Unidad Astronómica (UA) y equivale a unos 150 millones de kilómetros (para ser más exactos, son 149 597 871 km).


II - PLANETAS

Según resolución del 24 de agosto de 2006 de la Unión Astronómica Internacional, son objetos que cumplen las siguientes condiciones:

- Orbitan alrededor del Sol
- Su gravedad es suficiente como para superar la fuerza de cuerpo rígido, adquiriendo un equilibrio hidrostático (su forma es prácticamente esférica).
- No son satélites de otro planeta.
- Han limpiado la vecindad de su órbita.

Acorde a esta definición, los planetas de nuestro sistema son (por orden de distancia al Sol):

1 - Mercurio
2 - Venus
3 - La Tierra
4 - Marte
5 - Júpiter
6 - Saturno
7 - Urano
8 - Neptuno
ocho_planetas
Los ocho planetas del sistema solar
Los planetas que giran alrededor de otras estrellas y que cumplen las mismas condiciones son llamados generalmente exoplanetas o planetas extrasolares. Sin embargo, a la fecha no hay todavía una denominación oficial para ellos. Por supuesto, incluyen también una condición más, y es no tener la masa suficiente (unas 13 masas-Júpiter) como para que en su núcleo se produzca la fisión nuclear de deuterio.


III – PLANETAS ENANOS

- Orbitan alrededor del Sol
- Su gravedad es suficiente como para superar la fuerza de cuerpo rígido, adquiriendo un equilibrio hidrostático (su forma es prácticamente esférica).
- No son satélites de otro planeta.
- No han limpiado la vecindad de su órbita.
Plutón
El planeta enano Plutón y sus lunas Caronte, Hidra y Nix.
© Wikipedia
Según resolución de la UAI, los planetas enanos se dividen en dos grandes grupos:

- Planetas enanos tipo Ceres
- Plutoides

A la vez, estos planetas enanos se incluyen también dentro de otras clasificaciones, según la región del sistema solar en que se encuentren y algunas otras características.

III-A- Planetas enanos tipo Ceres

Esta categoría comprende a los planetas enanos que se encuentran en el Cinturón de Asteroides, pero como Ceres es el único del grupo en cuestión, hasta ahora la UAI no ha considerado necesario darle un nombre oficial. Por lo tanto, lo enumeraré en solitario:

- Ceres (asteroide)

III-B- Plutoides

Los plutoides son planetas enanos trans-neptunianos (es decir, que recorren órbitas cuyo semi-eje mayor es mayor que el de la órbita de Neptuno). El objeto prototipo del grupo es Plutón. A la fecha, cuatro de ellos han sido categorizados y nombrados por la UAI, que son (por orden de tamaño):

- Éride (o “Eris”: se discute la traducción de su nombre al español) (objeto del Disco Difuso)
- Plutón (plutino)
- Haumea (cubewano)
- Makemake (cubewano)

NOTA 1: La información que aparece entre paréntesis junto a los nombres corresponde a ciertas características orbitales (ver más adelante en este artículo la sección IV-D-1- Cinturón de Kuiper)

NOTA 2: Podrían llegar a ser incluidos en la categoría (por orden de tamaño):

- Sedna
- Varuna
- Quaoar
- Orcus

A estos se agregan otros más cuyo número total podría ser de más de 40.


IV – CUERPOS MENORES

Todos los objetos que orbitan alrededor del Sol y que no son planetas o planetas enanos, se consideran colectivamente como “cuerpos menores del sistema solar”.

Por lo tanto, son cuerpos menores:

- Los asteroides clásicos (excepto Ceres).
- Los centauros y los troyanos de Neptuno.
- Los objetos transneptunianos más pequeños (exceptuando a los que poseen suficiente masa como para haber alcanzado el equilibrio hidrostático).
- Los cometas.

Es posible que algunos de los cuerpos menores más grandes puedan reclasificarse en el futuro, incluyéndolos entre los planetas enanos, si se comprueba que alcanzan el equilibrio hidrostático.

IV-A- Asteroides

Son cuerpos carbonáceos (75%), rocosos (17%) o metálicos (8%) de tamaño variado que va desde unos pocos centímetros hasta 1 000 kilómetros y que giran alrededor del Sol en órbitas interiores a la de Neptuno. Su nombre significa “parecidos a estrellas” y les fue dado por el astrónomo John Herschel poco después de que fueran descubiertos los primeros de ellos. Son material sobrante del sistema solar en formación que nunca llegó a aglutinarse para formar planetas.

Precisamente por eso, su estudio es importante porque nos da una idea de la composición de la nube de gas y polvo que dio origen a nuestro sistema. Y quizás algún día sirvan también como fuente de metales (minería espacial).

La mayoría de ellos recorre órbitas más o menos estables entre Marte y Júpiter, aunque algunos son desviados por causas gravitatorias a órbitas que cruzan las de los planetas.

Por su posición en el sistema solar se los clasifica como:

- NEOs (objetos cercanos a la Tierra)
- Objetos pertenecientes al Cinturón de Asteroides.

IV-A-1- NEOs

Son asteroides con órbitas muy cercanas a la de la Tierra, o que la cortan. Algunos de ellos, con órbitas muy excéntricas, son probablemente cometas extintos que han perdido sus componentes volátiles y que provienen del Cinturón de Kuiper o incluso de más lejos. El resto proviene seguramente del Cinturón de Asteroides, de donde han sido desviados por interacciones gravitatorias con Júpiter o por choques entre ellos mismos.

Se los agrupa en tres familias:

- Asteroides Atón
- Asteroides Apolo
- Asteroides Amor

IV-A-1-a- Asteroides Atón

Sus períodos (tiempo de recorrido orbital) son inferiores a un año y sus órbitas tienen un radio ligeramente igual o menor a 1 UA, por lo cual normalmente se encuentran dentro de la órbita terrestre, aunque algunos pueden acercarse demasiado para nuestra tranquilidad.

Los más conocidos son Atón, Athor y Apofis. Este último tiene un período orbital de 323 días y su trayectoria lo lleva a cruzar la órbita de nuestro planeta dos veces en cada giro alrededor del Sol, por lo cual está siendo estudiado con mucho detenimiento, especialmente en sus próximas aproximaciones. La de 2029 ya ha sido descartada como peligrosa, pero todavía quedan dudas con respecto a la de 2036.

IV-A-1-b- Asteroides Apolo

Su perihelio (distancia mínima al Sol) es menor que el de la Tierra, y su afelio (distancia máxima al Sol) se encuentra más allá de la órbita terrestre. De los conocidos el más grande es Sísifo, con un diámetro de aproximadamente 10 kilómetros. Otro muy grande es Geographos, con una extensión de 5,1 km x 1,8 km.

Un choque con cualquiera de ambos podría resultar en la extinción casi total de las formas superiores de vida de nuestro planeta, y aún los más pequeños pueden causar daños muy importantes. Por eso, se los vigila continuamente tratando de localizar a todos los que puedan llegar a tener un acercamiento peligroso, o sea menor a un millón de kilómetros. En comparación, recordemos que la distancia Tierra-Luna es de 384 400 kilómetros.

IV-A-1-c- Asteroides Amor

Son asteroides cuyas órbitas los ubican entre la Tierra y Marte, aunque algunos de ellos incluso cruzan la órbita de este último. Los más conocidos de esa familia son Eros y Amor.

IV-A-2 Cinturón de asteroides

La mayoría de los asteroides conocidos orbitan en una agrupación conocida como Cinturón de Asteroides, que se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter, a una distancia de entre 2 y 3,5 Unidades Astronómicas. Recorren sus órbitas en períodos de 3 a 6 años.
Cinturón_de_asteroides
Sistema solar interior, mostrando el Cinturón de Asteroides.
© Wikipedia
El mayor de los objetos que componen este grupo es Ceres, que sin embargo, y a partir de 2006, ya no es un asteroide sino un “planeta menor”. Curiosamente, desde su descubrimiento en 1801 y hasta la década de 1850, en que se descubrieron otros asteroides en esa región, a Ceres se lo consideró como un planeta. Se estima que la masa total de los objetos del Cinturón de Asteroides equivale aproximadamente a un 4% de la masa de nuestra Luna, y de ese total Ceres se queda con un 32%.

A partir de la reclasificación de Ceres, el mayor de los asteroides pasó a ser Vesta (530 km de diámetro medio y un 9% de la masa total del Cinturón).

IV-B- Troyanos

Se denomina “asteroides troyanos” a un grupo de asteroides que se mueven en la órbita de Júpiter, a 60º por delante y por detrás de éste, en los llamados “puntos de Lagrange”. Los que se encuentran en el punto L4 (el que precede a Júpiter) recibieron nombres de héroes griegos, y familiarmente se los conoce como “griegos”, mientras que los del punto L5 (el que sigue a Júpiter) recibieron nombres de héroes defensores de Troya, y por eso comúnmente se los conoce como “troyanos”. El más grande de todos es Héctor, y mide unos 370 x 195 km.

Marte también cuenta con un asteroide troyano, Eureka, que ocupa el punto L5 de su órbita. También se han identificado algunos otros, aunque por una resolución de 2005, el Centro de Planetas Menores de la UAI no reconoce a ningún asteroide troyano marciano, a causa de ciertas especulaciones poco fidedignas publicadas en un grupo de discusión de internet.

Por su parte, Neptuno también posee dos asteroides troyanos que se consideran separados del resto de los del sistema solar por su ubicación. Estos son conocidos como “2001 QR322” y “2004 UP10” y se encuentran en el punto L4. A la fecha, hay otros tres “posibles troyanos de Neptuno”, que son 2005 TN53, 2005 TO54 y 2006 RJ103. Todos ellos se encuentran en el punto L4 y están listados en la “Lista de Troyanos de Neptuno” del Centro de Planetas Menores de la UAI.

IV-C- Centauros

Son objetos helados que orbitan alrededor del Sol entre Júpiter y Neptuno y que cruzan las órbitas de los gigantes gaseosos. Los más conocidos son Quirón y Chariklo. Sus órbitas son inestables, dentro de una escala temporal de 106-107 años.

Es posible que se encuentren en una etapa de transición desde el Cinturón de Kuiper hacia la familia de Júpiter de cometas de período corto.

IV-D- Objetos transneptunianos

Son llamados así todos los objetos del sistema solar que se encuentran más allá de la órbita de Neptuno. Denominados comúnmente en forma genérica como TNOs (Trans-Neptunian Objects), la zona del espacio que ocupan se divide en tres regiones:

- Cinturón de Kuiper
- Disco disperso
- Nube de Oort

IV-D-1- Cinturón de Kuiper

Los cuerpos que se encuentran en esta región reciben genéricamente el nombre de Objetos del Cintúrón de Kuiper, utilizándose para ellos la abreviatura KBO ((Kuiper Belt Objects() .El Cinturón de Kuiper es un conjunto de objetos de naturaleza cometaria que orbitan al Sol a una distancia de entre 30 a 50 Unidades Astronómicas y que forma una especie de corona solar relativamente plana con respecto a la eclíptica.
Cinturón_de_Kuiper
El Cinturón de Kuiper, mostando la órbita de Neptuno (interior) y la de Plutón (dentro del Cinturón).

Se los puede sub-dividir en tres categorías:

- Cubewanos (con órbitas bastante circulares)
- Plutinos (con órbitas relativamente excéntricas)
- Twotinos (similares a los Plutinos)

IV-D-1-a- Cubewanos

Son objetos clásicos del Cinturón de Kuiper. Sus órbitas son casi circulares y se encuentran mucho más lejos que Neptuno y no son afectados por las influencias gravitatorias de este o algún otro planeta.

IV-D-1-b- Plutinos

Forman parte de la porción interior del Cinturón de Kuiper. Se encuentran en resonancia orbital de 3:2 con relación a Neptuno, es decir, que completan dos órbitas alrededor del Sol en el mismo tiempo en que Neptuno realiza tres.

El principal de ellos (y que da nombre al grupo) es Plutón.

IV-D-1-c- Twotinos

Similares a los plutinos, pero con una resonancia orbital de 2:1 con Neptuno (completan una órbita en el mismo tiempo que Neptuno completa 2).

IV-D-2- Disco Difuso

También conocido como Disco Disperso. Es una región del sistema solar cuya parte se solapa con el Cinturón de Kuiper, a unas 30 UA y que se extiende hasta varios centenares de UA y comprende otras inclinaciones por encima y por debajo del plano de la eclíptica.

Los objetos que lo integran son conocidos como SDOs (Scattered-Disk Objects) y son cuerpos helados, algunos con más de 1 000 kilómetros de diámetro. Probablemente se formaron en el Cinturón de Kuiper y luego fueron desplazados por la interacción gravitatoria con otros planetas, especialmente Neptuno.

Éride es un ejemplo de SDO. Sedna también está entre ellos, aunque algunos consideran que en realidad es un objeto de la región interior de la Nube de Oort.

IV-D-3 Nube de Oort

Es una gran nube de cuerpos helados de carácter cometario que rodea al sistema solar a una distancia de aproximadamente 100 000 UA (o sea 1,5 años luz). En 1950 el astrónomo holandés Jan Hendrik Oort estudió las órbitas de 19 cometas y descubrió que procedían de esa zona, explicando así el origen y persistencia (aparición continua y renovada de nuevos objetos) de los cometas que llegan hasta el interior del sistema solar.
Nube_de_Oort
La Nube de Oort, rodeando completamente al sistema solar.
© www.daviddarling.info
Los cuerpos de la Nube de Oort se formaron en los principios del sistema y fueron expulsados hacia esa región tras el paso cercano con los planetas gigantes, especialmente Júpiter. Se estima que la masa total de esos objetos equivale a unas 40 masas-Tierra.

La Nube de Oort está tan lejos que hasta ahora solamente ha podido identificarse un objeto que posiblemente pertenezca a ella, más específicamente de una pequeña nube de su región interior. Ha recibido el nombre de Sedna (una gigantesca deidad innuit que vivía en las profundidades gélidas del mar Ártico) y posee una órbita altamente elíptica. Es candidato a planeta enano.

IV-E- Cometas

Los cometas son cuerpos celestes que describen órbitas de gran excentricidad (es decir, son muy “estiradas”) y de largo período.

A diferencia de los asteroides, están compuestos por materiales que se subliman (es decir que pasan del estado sólido al gaseoso) al acercarse al Sol. Ya a gran distancia de nuestra estrella (de 5 a 10 UA) esos materiales crean una atmósfera de gas y polvo denominada “coma”.

Al acercarse aún más al Sol, el viento solar azota la coma y la ioniza, creando la cola o cabellera característica de los cometas (de la cual reciben su nombre a partir de la palabra griega que significa “cabellera”, y a la que los científicos conocen como “cauda”. Como su origen se debe al viento de partículas que proviene del Sol, esa cola siempre apunta hacia el lado opuesto al de nuestro astro central.
colas_de_un_cometa
Cola principal (en azul) y cola secundaria (en amarillo) de un cometa.
© Wikipedia
Provienen principalmente de la Nube de Oort (los de período más largo) y del Cinturón de Kuiper (los de período más corto). Se supone que un cometa puede llegar a pasar hasta 2 000 veces cerca del Sol antes de sublimarse completamente.

En su trayectoria, va dejando por detrás una gran cantidad de fragmentos que permanecen en su misma órbita. Cuando la Tierra intercepta esta órbita cometaria llena de fragmentos, éstos penetran en la atmósfera y crean las “estrellas fugaces” o “lluvias de meteoros”. Por ejemplo, en mayo y octubre se pueden ver dos lluvias de meteoros producidas por los fragmentos del cometa Halley: las “eta Acuáridas” y las “Leónidas”.

El estudio de los cometas resulta también muy importante, ya que guardan en ellos restos prístinos (no contaminados) de los gases y del polvo de la nube cósmica original. Recientemente, por ejemplo, la sonda Stardust volvió con material del cometa Wild 2.
Como los asteroides, los cometas pueden acercarse peligrosamente a la Tierra. Se cree que la así llamada “catástrofe del Tunguska”, ocurrida en Siberia en 1908, se debió a un cometa que chocó contra la atmósfera de nuestro planeta y estalló en el aire, a varios kilómetros de altura, con la fuerza de una bomba atómica de 10 o 15 megatones y produciendo incendios y abatiendo miles de árboles de la taigá en un área de 2 150 km2, a la vez que rompía vidrios y tiraba gente al suelo incluso a una distancia de 400 kilómetros.
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El cometa Hyakutake.
© cienciaciencia.com.ar

sábado, mayo 26, 2007

Exoplaneta Gliese 581c: ¿un mundo como la Tierra?

Hace pocos días se produjo una fuerte conmoción en los medios de todo el mundo por el anuncio del descubrimiento (palabras más, palabras menos) de "un planeta habitable gemelo de la Tierra". Con la intención de lograr una idea más clara sobre este asunto, consultamos a la magister Andrea Sánchez de la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República, Uruguay.

Para situarnos en el tema, ¿podría ofrecernos una definición más o menos resumida de la astrobiología?

Magister Andrea Sánchez (A.S.): La astrobiología o exobiología es una rama científica interdisciplinaria, cuyo objetivo es analizar la existencia de estructuras biológicas fuera de la Tierra. En ella colaboran astrónomos, biólogos, bioquímicos, geólogos, etc..

Desde el punto de vista astrobiológico, ¿qué es, exactamente, lo que se quiere decir con habitable?

A.S.: Las galaxias son agrupaciones enormes de estrellas vinculadas por la fuerza de gravedad. Suele pasar en Astronomía que los números son tan grandes que perdemos noción del significado, pero en nuestra galaxia, por ejemplo, hay cien mil millones de estrellas.
Beta_pictoris

Representación artística del disco de polvo que rodea a Beta Pictoris.
© Subaru Telescope
(cliquear en la imagen para ampliarla)


Las regiones de formación estelar en galaxias espirales como la nuestra se ubican en los brazos galácticos, en regiones ricas en gas y polvo. Hoy sabemos que la formación planetaria es un subproducto de la formación estelar, por lo tanto en torno a muchas estrellas se observaron discos, conocidos como discos de acreción, donde se están formando planetas o ya se han formado planetas.

Un ejemplo es Beta Pictoris, el primer disco circumestelar observado. Por lo tanto en relación a los lugares en que se podrían formar planetas habitables en las galaxias, podemos considerar las regiones de formación estelar, como la Nebulosa de Orión, como candidatos a formar planetas junto con las estrellas.

Dentro de los sistemas planetarios, tradicionalmente se buscan estrellas 'candidatas' no demasiado calientes o masivas (las que se conocen como de tipo espectral temprano, estrellas O, B, y A) porque su vida es corta y si bien pueden formarse planetas en torno a ellas, no darían tiempo para el surgimiento de la vida o su posterior evolución hacia la biodiversidad. De hecho las primeras estrellas observadas en busca de exoplanetas fueron del tipo solar (clase espectral G) a pesar que hoy en día hay una línea tendiente a la observación de las estrellas menos calientes, menos masivas y mas tenues como las M. Justamente, Gliese, donde se encontró el primer planeta extrasolar potencialmente habitable, es de este tipo.

En primera instancia un planeta habitable debe encontrarse en lo que se denomina la 'zona de habitabilidad', determinada por varios parámetros como por ejemplo la distancia a la estrella alrededor de la cual gira, la estabilidad de su eje de rotación, y eventualmente la presencia de un campo magnético que lo proteja del 'viento estelar' como lo hace nuestra magnetosfera, y fundamentalmente agua líquida.

Gliese 851 es una enana roja. ¿Cuán abundantes son las estrellas de este tipo, y cuáles son las posibilidades de que puedan albergar planetas habitables?

A.S.: En la vecindad solar son abundantes, hay estadísticas que hablan del 80%. Como decía antes, actualmente hay una línea de búsqueda en torno a esas estrellas. En cuanto a la habitabilidad de planetas en torno a este tipo de estrellas, hay que definir una zona de habitabilidad con los criterios antes señalados y con eso es suficiente.

¿Qué es lo que sabemos realmente sobre este nuevo planeta?

A.S.: Sabemos que gira en torno a una estrella de un tercio la masa del Sol, menos caliente y a 20 años luz de nosotros, y que se descubrió como el tercer planeta en un sistema planetario ya detectado. La estrella se llama Gliese 851 y el planeta Gliese 851c (o Gl581c).

La gran noticia es que este planeta podría ser habitable, con temperaturas del orden de las terrestres y agua líquida. El planeta fue descubierto desde el Observatorio Europeo del Sur (ESO) en Chile, en una campaña de búsqueda de once científicos europeos entre los cuales se encuentra el propio Mayor.

Por el método utilizado no es posible conocer completamente al planeta, pero por las perturbaciones gravitatorias que le provoca a su estrella se sabe que es más pesado que la Tierra y puede ser rocoso como nuestro planeta o helado con agua líquida en su superficie. El tamaño mínimo sería de una vez y media el de la Tierra.
ESO_PR_Photo_22a/07

Representación artística del sistema planetario que rodea a la enana roja Gliese 581. El planeta con 5 masas T (Gliese 581c, en primer plano) completa una órbita cada 13 días, mientras que los otros dos lo hacen en 5 días (el tipo Neptuno, azul, Gliese 581b) y en 84 días (el más lejano, Gliese 581d).
© ESO
(cliquear en la imagen para ampliarla)


De acuerdo a los cálculos teóricos debe tener atmósfera, pero la composición de la misma se desconoce, al igual que su espesor, factores que determinan la temperatura planetaria.

Dada la cercanía del planeta a su estrella ésta se vería en su cielo de 20 veces el tamaño que vemos nuestra Luna y un ‘año’ en este planeta dura 13 días.

Si bien Gliese 581 no es el tipo de estrella en la que se suelen centrar las búsquedas de exoplanetas, demoraríamos mas o menos 20 años en llegar a ella si viajáramos a la velocidad de la luz, lo que actualmente está muy lejos de nuestro alcance tecnológico, no obstante lo cual podemos considerarla una estrella cercana. Sin duda se avanza con este descubrimiento un paso enorme en el estudio de escenarios habitables fuera de nuestra Tierra.

¿Podría haber vida en Gliese 581c? ¿Y vida inteligente?

A.S.: En este punto hay que ser muy cuidadosos. El acuerdo generalizado en la comunidad astrobiológica es que en nuestra Tierra se considera vivo cualquier estructura por encima del límite de una bacteria, la cual es una forma simple de vida. De allí el gran impacto del anuncio del hallazgo de las aun discutidas “arqueobacterias marcianas” albergadas en el meteorito ALH84001.

La probabilidad de existencia de organismos simples es mucho mayor que la de organismos evolucionados y más aun si pensamos en inteligencia, lo cual ya de por sí es un concepto controversial, porque en la Tierra muchos científicos consideran que los delfines son inteligentes desde el momento que manejan un código de lenguaje.

Por lo tanto seria prematuro pensar en vida inteligente en este nuevo planeta, hasta no conocerlo mejor.

¿Podríamos los seres humanos de la Tierra vivir en Gliese 581c?

A.S.: Se desconoce la composición atmosférica de Gliese 581c, pero para los seres humanos es vital el 21% de oxigeno que contiene nuestra atmósfera y que respiramos. El oxígeno no es un elemento primordial en una abundancia tan importante, es consecuencia del metabolismo vegetal, en definitiva de la presencia de vida.

Por otra parte nuestro metabolismo está adaptado al valor de la gravedad terrestre, por eso el arduo entrenamiento de astronautas que permanecen por períodos prolongados en el espacio, y la gravedad de este planeta es diferente. Por lo cual, como decía anteriormente, todavía es muy prematuro especular al respecto.

Cuando se habla de vida en otros lugares del espacio, se piensa en vida parecida a la terrestre. ¿Podría haber realmente vida tipo Tierra en otro planeta?

A.S.: Este es un tema particularmente debatible, hay opiniones tanto a favor como en contra, y generalmente se cae en un calculo de probabilidades. Lo que sí es bastante seguro es que la vida en otros lugares compartiría con nosotros la característica de basarse en el carbono, porque es una molécula que permite una variedad de enlaces que hace que se pueda dar una diversidad biológica importante.

Los últimos descubrimientos sobre los organismos extremófilos en la Tierra demuestran que la vida es mucho más resistente de lo que pensábamos hace pocos años. ¿Cuál es su expectativa con respecto a la posibilidad de vida en otros cuerpos del sistema solar?

A.S.: Hay escenarios particularmente interesantes: Marte con su pasada historia de agua líquida, Europa (satélite de Júpiter) y Titán con sus lagos de metano, pero ninguno de ellos confirmado. Lo cual es un desafío; como dice el refrán, la ausencia de evidencia no es evidencia de ausencia.

Los experimentos de las Viking siguen siendo controversiales. ¿Tiene alguna opinión al respecto?

A.S.: Creo que las misiones Viking no tenían la capacidad suficiente para registrar algo que no fuera demasiado evidente, estaban limitadas en un lugar físico fijo y los experimentos eran cuestionables en el sentido que no se podía establecer, como en efecto ocurrió, si algunos falsos positivos se debían a una detección o a contaminación desde la Tierra de los instrumentos. Hemos, como especie y como científicos, avanzado mucho desde entonces. El Soujourner, por ejemplo, se desplazó sobre Marte, y las nuevas generaciones de experimentos biológicos en Marte serán mucho mas sensibles. Ya que mencionas el caso de extremófilos, hay una parte de experimentos que se estan testeando en el Río Tinto en España, donde hay condiciones de mucha acidez en el medio y bacterias que viven allí.

Las ciencias de investigación en general, y particularmente la astronomía, no parecen ser muy lucrativas o fáciles de ejercer para un uruguayo o para los latinoamericanos, aunque en ese aspecto España parece estar despegando cada vez más. ¿Cómo es que eligió esta disciplina científica?

A.S.: Fue una opción de vida como nos pasa a todos y en general esas opciones importantes tienen que ver con nuestra historia personal. Yo provengo de una familia de la 'vieja y extinguida' clase media; nací y me crié en una quinta en el Cerro y en mi familia siempre se priorizó la educación por sobre lo material. Es algo que trato de trasmitirles siempre a mis hijos, cualquiera sea su opción laboral en el futuro. Hay cosas que no te las da el dinero, y te las da un buen libro (no un libro de texto, cualquier libro) aunque lo tengas que pedir prestado porque los libros en nuestro país son carísimos y no puedes comprarlos. Lo mismo el viajar, conocer gente, poder pensar en las cosas.
Lo más difícil fue decidirme entre la Astronomía y mi gran pasión que es la Medicina, pero lo económico nunca fue un factor determinante.

Para nuestros lectores más jóvenes de todo el mundo hispano, ¿dónde se puede estudiar astrobiología?

A.S.: Creo que México y España son las opciones latinoamericanas mas claras, pero poder, si uno tiene ganas, se puede en cualquier lado. En Uruguay hay un grupo de prestigio internacional que estudia el Sistema Solar, y eso se debe a que Julio Fernández optó por volver al país después de la dictadura y formar gente acá, y a la gente que luego salió al exterior a terminar su formación y eligió regresar. Fue un proceso largo desde el ´85 hasta ahora, pero dio sus frutos. Gracias a Julio y otros que empezaron su formación con él y después salieron y volvieron, yo pude hacer mi Licenciatura y mis estudios de postgrado acá.

¿Tiene algún consejo para dar a los estudiantes actuales y futuros que deseen integrarse a las emociones de la investigación científica?

A.S.: Que sepan que la ciencia es sumamente estimulante, que es 'divertida', y que no se queden solos. Que busquen gente que hace ciencia para ver lo que hacen, como se hace. Yo, por ejemplo, trato de que mis estudiantes de primer año participen desde el inicio en lo que se hace en el Departamento de Astronomía, que cuando van a entregar un informe de una actividad de laboratorio curricular se vayan capacitando para divulgar la ciencia. Este año estoy implementando que los de segundo año y que también fueron mis estudiantes el año pasado, 'ayuden' a los de primero, porque en unos años seguramente van a trabajar juntos.

Y por supuesto estoy a las órdenes para cualquier consulta, venga de donde venga, de cualquier persona, edad, etc..

A veces cuando voy a dar una charla la gente se asombra porque pongo en la primera diapositiva mi mail, mi teléfono celular y el teléfono de mi casa. Yo creo que debe ser así, y siempre les digo que si me llaman un domingo al mediodía es posible que tenga que devolver más tarde su llamada porque tengo nenes chicos y vienen con sus amiguitos y a esa hora se me complica. Y la gente se ríe, pero me entiende.

Datos biográficos

Andrea_Sánchez
La magister Andrea Sánchez Saldías nació en Uruguay en 1971. Estudiante de la Universidad de la República (UDELAR), obtuvo su licenciatura en astronomía en 1995, y su título de Magister en física (opción astronomía) en 2001.

Desde 1996 se desempeña como docente en la UDELAR como Asistente grado 2 en el Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias, y también es docente de astronomía en Enseñanza Secundaria. Es una referente en Uruguay para todas las consultas periodísticas que se hagan sobre astrobiología, y ha dictado varios cursos y talleres en Planetología y Exobiología.

En la imagen de la izquierda la vemos con lo que ella denomina “las dos estrellas más brillantes de su universo”, sus pequeños hijos Bruno y Sofía

miércoles, mayo 02, 2007

Los mundos helados de Julio A. Fernández

Entrevista con uno de los científicos que lideraron la propuesta para la nueva definición de “planeta”.

En 1951, Gerard Kuiper, un científico holandés-estadounidense (y antes que él, en 1949, otro astrónomo irlandés, Kenneth Edgeworth) mencionó, dentro de trabajos más amplios sobre el origen del sistema solar, que podrían existir objetos helados, tales como cometas, más allá de la órbita de Neptuno. Esto habría quedado simplemente allí, como una de las tantas posibilidades que muchas veces mencionan los científicos en sus artículos, pero sin ninguna prueba “concreta”, si no hubiera sucedido algo especial.
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Lic. Julio A. Fernández
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En 1980, el Lic. Julio A. Fernández publica un trabajo, “On the existence of a comet belt beyond Neptune'' (“Sobre la existencia de un cinturón de cometas más allá de Neptuno”), en el que demuestra que la única posibilidad de que existan cometas de período corto es que haya un anillo plano de objetos helados más allá de Neptuno. Los objetos escapados de este anillo (o cinturón) se acercarían al Sol y la acción gravitatoria de los planetas, en especial la de Júpiter, los convertirían en cometas de corto período.

Teniendo en cuenta esta primera comprobación matemática del asunto, muchos astrónomos consideran que, de no haber mediado consideraciones no puramente científicas, el Lic. Fernández debería haber obtenido el reconocimiento que le correspondía y que el actual Cinturón de Kuiper debería ser llamado en realidad Cinturón de Fernández, o al menos cinturón de Kuiper-Fernández.

Julio Ángel Fernández nació en Montevideo en 1946. En el año 1974 obtuvo su licenciatura en astronomía en la UDELAR (Universidad de la República Oriental del Uruguay). Desde 1987 ha estado a cargo de la Dirección del Departamento de Astronomía del Instituto de Física de esa casa de estudios, y desde enero de 2005 ocupa el cargo de decano de la Facultad de Ciencias de la mencionada universidad. Es el actual presidente de la Sociedad Uruguaya de Astronomía, distinción que ya había ostentado también durante el período 1994-1998.

Con un amplio prestigio internacional, el Lic. J. A. Fernández ha realizado muchísimos trabajos científicos, especialmente en el área del estudio de los cometas. Entre otras instituciones, es miembro del Comité de Nombres de Cuerpos Menores de la Unión Astronómica Internacional. Por resolución de julio de 1996 de la UAI, el asteroide 5596 fue denominado “Julioangel” en su honor.

Con su amabilidad acostumbrada, el Lic. Fernández accedió a responder un cuestionario sobre este y otros temas.
nombre
El Cinturón de Kuiper es una región en forma de disco compuesta de objetos helados que orbitan alrededor del Sol a una distancia de entre 30 a 50 Unidades Astronómicas. Es la fuente de los cometas de corta duración.
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En general, los objetos del cinturón de Kuiper serían enormes bloques de hielo, o al menos el hielo debería formar buena parte de su masa. Además, sus órbitas son altamente elípticas. ¿No deberían diferenciarse de alguna forma de objetos claramente rocosos y/o con órbitas más o menos circulares, como Ceres?

Julio A. Fernández: Es cierto. De hecho se habló durante la Asamblea General de la UAI de “planetas enanos” rocosos (caso de Ceres) y de “planetas enanos” plutonianos, correspondientes a la región transneptuniana. Esta última denominación no salió aprobada. En lo personal me parece excesivo seguir agregando nombres que terminan confundiendo al público.

Ceres fue descubierto en 1801 y por 52 años se lo consideró un planeta. Más tarde, cuando se descubrió que pertenecía a un grupo de cuerpos similares, Sir William Herschel acuñó el término asteroide (parecido a una estrella). Para el caso de la nueva clasificación, ¿no habría sido más conveniente utilizar el término “planetoide”?

J.A.F.: De hecho la palabra planetoide la utilizamos en nuestra primera propuesta escrita con Gonzalo Tancredi. Sin embargo, en la sesión plenaria de la División III de la UAI (Sistemas Planetarios) surgió una mayoría clara por la denominación “planeta enano”. En lo personal hubiera preferido planetoide o planetino, pero no tengo problema con utilizar el término “planeta enano”.

Muchos de los objetos del cinturón de Kuiper descubiertos últimamente suelen seguir órbitas muy elípticas que hacen que sólo sean detectables durante sus máximas aproximaciones y después desaparezcan durante miles de años. El hecho de que en poco tiempo se hayan descubierto varios planetas enanos similares a Plutón ¿Implica que estadísticamente debe de haber cientos o miles de planetas enanos por descubrir en los próximos siglos? ¿Esto no degradaría el uso del término “planeta”?

J.A.F.: Es muy probable. En realidad, estamos hablando del descubrimiento de cientos o miles de “planetas enanos” que no son planetas, aclaremos. Sin embargo, también es posible que se descubra un objeto mucho más grande que rivalice en tamaño con Mercurio, Marte, o incluso mayor. Si esto llega a ocurrir, ahí veremos que nombre le ponemos. Por el momento, no tiene sentido adelantarse a los acontecimientos.

El término “cuerpos menores” abarca a objetos tan diferentes como los asteroides, los cometas, y los incontables objetos transneptunianos. ¿Era realmente necesaria esa clasificación tan amplia?

J.A.F.: Sí, porque en el sistema solar nos imaginamos toda una jerarquía de cuerpos, teniendo en la cúspide a los planetas, que dominaron sus respectivas zonas de formación. En la zona intermedia tenemos a los “planetas enanos”, no dominantes en sus zonas de formación pero que adquirieron la masa suficiente para adoptar una forma cuasi esférica por equilibrio hidrostático, y finalmente en el piso a los cuerpos menores (cometas, asteroides), pedazos de roca o de roca y hielos de formas irregulares.

Una de las dificultades que presenta la nueva definición está en el punto 1c de la resolución. El término "despejar" no es muy preciso y está siendo utilizado como uno de los puntos para enfrentarla, con proposiciones tan chocantes como decir, por ejemplo, que Júpiter no es un planeta pues no ha "despejado" de su órbita a los asteroides troyanos. ¿Podría aclarar un poco el concepto, para mejor comprensión de nuestros lectores?

J.A.F.: El caso de los Troyanos es muy peculiar porque se encuentran en un nicho dinámicamente estable del sistema solar, que son los denominados puntos lagrangeanos. En todos los demás casos (cometas, asteroides) que llegan a cruzar la órbita de uno o más planetas vemos que ellos duran poco tiempo, ya que son eyectados del sistema solar por las perturbaciones planetarias.

Aparentemente, en el cinturón de Kuiper hay una probabilidad bastante alta de existencia de objetos binarios ¿Que explicación hay?

J.A.F.: Los objetos binarios se pueden explicar como resultado de colisiones mutuas que provocan la fragmentación de los objetos con la subsiguiente reacumulación de los fragmentos por gravedad mutua, en muchos casos en dos o más objetos que quedan gravitatoriamente ligados en sistemas binarios o múltiples.

¿Hay en proyecto algún sistema para detección automática de objetos transneptunianos similar a los proyectos NEAT o LINEAR de detección de cometas?

J.A.F.: Si, hay algunos tanto en los EE.UU. (Mike Brown, David Jewitt, entre otros), como en otros países. En España podemos mencionar al proyecto de José Luis Ortiz y colegas.

Podría imaginar algún posible nuevo descubrimiento que forzara a replantear la definición de planeta?

J.A.F.: Sí. Como dije algunas preguntas antes, el descubrimiento de algún objeto transneptuniano del tamaño de Mercurio o mayor podría llevar a una rediscusión del tema.

Hace apenas seis años (en octubre de 2006), Alan Stern y Harold F. Levison enviaron a la UAI sus criterios [1] para la clasificación planetaria. Según ellos, en el sistema solar habría 8 “überplanets” (los 8 clásicos, de Mercurio a Neptuno) y varios “unterplanets” (Plutón, Ceres, y varios otros objetos del Cinturón de Kuiper). Esta clasificación parecería ser una base inicial para la resolución tomada por la UAI. Sin embargo, ahora Stern ha iniciado una fuerte contraofensiva para mantener el status de Plutón como “planeta”. Muchos dicen que ese cambio se debe en parte a su actual cargo como director de la misión New Horizons, y en parte porque esa resolución supondría para los científicos estadounidenses la pérdida del crédito por haber descubierto al menos dos “planetas”, Plutón y 2003 UB313. ¿Tiene alguna opinión al respecto?

J.A.F.: No puedo hablar demasiado de las intenciones ocultas de Stern u otros. Es claro que en muchas personas la tradición de mantener a Plutón como planeta pesa mucho, en particular entre los norteamericanos, ya que en los EE.UU. se descubrió Plutón.

Usted ha sufrido en su propia persona las consecuencias de la disparidad existente entre los científicos del primerísimo mundo y los del resto (especialmente los hispano-parlantes), reflejado en la falta de reconocimiento oficial por sus logros y en la carencia de fondos para la investigación. En esta nueva batalla que se ha dado por la decisión de la UAI, parecen darse parámetros similares. ¿Es posible que la racionalidad científica pueda prevalecer sobre tantos intereses y prejuicios?

J.A.F.: En esta batalla los hispano-parlantes tenemos la satisfacción de que hemos sido escuchados y nuestra opinión tuvo un cierto peso en la decisión final. En Iberoamérica (en particular Argentina, Brasil, España y Uruguay) han surgido varios grupos de muy buen nivel en el campo de las ciencias planetarias que nos da cierto peso como región en el concierto internacional. No es casualidad que el último congreso internacional de la serie “Asteroids, Comets, Meteors” haya tenido lugar en Río de Janeiro.

Parecería que el estudio de la astronomía ha perdido fuerza en los programas de enseñanza de muchos de nuestros países, haciendo que los jóvenes, como personas y como habitantes de nuestro mundo, desconozcan nuestro lugar dentro del universo en que nos encontramos inmersos. ¿Qué propondría Ud. para convencer a la opinión pública y los responsables de la educación sobre la importancia de esta disciplina?>

J.A.F.: Es cierto que hay un desinterés de las autoridades de la educación por incluir Astronomía en los currículos escolares. En Uruguay afortunadamente la situación es un poco más promisoria ya que aparentemente Astronomía se va a mantener como disciplina independiente en los programas de Enseñanza Secundaria. Hay que insistir para convencer a las autoridades de la educación sobre el valor formativo de la astronomía, como puerta de entrada del alumno al mundo de la ciencia. Si no se logra introducirla dentro de la educación formal, pues bien, habrá que recurrir a la educación informal a través de Planetarios y Observatorios.

¿Qué fue lo que lo llevó a dedicarse a esta carrera? ¿Fue el producto de una vocación nacida en sus años jóvenes, o una decisión del momento?

J.A.F.: Efectivamente, yo soy un producto de los albores de la Era Espacial cuando se lanzó el primer Sputnik soviético. En esa época (años cincuenta y sesenta) muchos jóvenes estábamos entusiasmados con los descubrimientos que podría traer la Era Espacial.

La dedicación a una carrera de investigación científica no es algo que resulte muy remunerador para los jóvenes de hoy en día, al menos en muchos de nuestros países. ¿Qué consejo puede dar a nuestros estudiantes?

J.A.F.: Si un estudiante es realmente vocacional y tiene las aptitudes para la carrera elegida, pues que siga adelante. Debo admitir que una carrera científica supone muchos riesgos por la incertidumbre laboral, pero la recompensa de poder hacer aquellas cosas para las que uno tiene vocación es muy gratificante.

Entre sus numerosos trabajos, se cuenta la publicación de un libro, ``Si existen, ¿dónde están? La continua fascinación del hombre por la vida extraterrestre'' [2]. Sería deseable que todos lo leyeran, pero para los que no lo han hecho, quisiéramos ofrecerles al menos un resumen de su opinión. ¿Existe vida inteligente, o al menos formas de vida no inteligente, en otros lugares del universo?

J.A.F.: Por supuesto que esta pregunta no puede tener una respuesta certera por el momento. Sólo podemos hablar de convicciones íntimas que se pueden resumir así: si el universo es tan vasto, ¿por qué debemos ser los únicos seres inteligentes, por qué sólo va a haber vida en este planeta?

NOTAS:
[1] Los criterios propuestos por Stern y Levison en el año 2000 para la definición y clasificación de “planeta” pueden leerse, en inglés, en el siguiente enlace: Regarding the criteria for planethood and proposed planetary classification schemes .

[2] El libro del Lic. Fernández que aquí mencionamos recibió el Primer Premio en el Concurso de Literatura en la categoría Investigación y Difusión Científica del Ministerio de Educación y Cultura - Año 2001, y fue publicado por la editorial EUDECI/Fin de Siglo.
Nube_de_Oort
La Nube de Oort es un conjunto de cuerpos cometarios que forman una gigantesca nube en forma de esfera que rodea al Sol, a una distancia de entre 50 000 a 100 000 Unidades Astronómicas (aproximadamente 1,5 años luz). Se considera que es la fuente de los cometas de larga duración.
© David Darling
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Este artículo también fue publicado como noticia en Astroseti.

martes, mayo 01, 2007

Entrevista a un astrofísico

El científico uruguayo Dr. Javier Licandro nos habla sobre el sistema solar más allá de la órbita de Neptuno… y de algunas otras cosas.

Después de la serie de descubrimientos de objetos transneptunianos ocurrida a mediados de 2005, no ha habido información reciente sobre ninguno nuevo. ¿Nos podría comentar algo al respecto?

Dr. Javier Licandro (J.L.): Según mi conocimiento, exceptuando al Dr. Brown de Caltech, quien realiza observaciones regulares en busca de nuevos objetos, el resto de los programas de búsqueda de Objetos Trans-Neptunianos (Trans-Neptunian Objects = TNOs) se realiza en forma “no regular”.
De hecho, y exceptuando otra vez a los TNOs descubiertos por Brown y sus colaboradores, los nuevos TNOs se reportan en “oleadas”. Cada tanto, y concentrados en pocos días, se descubren varios. Es el resultado de la falta de observaciones permanentes.

Este no es el caso de, por ejemplo, los Objetos Cercanos a la Tierra (Near Earth Objects = NEOs), donde hay programas de búsqueda con telescopios dedicados que se utilizan casi exclusivamente para esa tarea.

El problema radica en que para buscar los TNOs más brillantes (de magnitud menor a 20), para el resto se requieren telescopios grandes, y éstos tienen un límite de uso importante, por la necesidad de ser compartidos entre muchos investigadores y programas.

Por otro lado, sabemos que Brown y sus colaboradores tienen una estrategia muy particular para dar a conocer sus descubrimientos, y se tardan bastante en darlos a publicidad. No sería de extrañar que ya haya algún nuevo objeto interesante, y que recién nos enteremos dentro de unos cuantos meses.
Javier_Licandro
Dr. Javier Licandro del IAC
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¿Cuál es su opinión con respecto a Plutón? ¿Debe seguir siendo considerado un planeta? ¿Y qué pasa con Xena; podría ser el décimo planeta?

J.L.: Parece claro que, físicamente, habría que “degradar” bastante la definición de planeta para que Plutón pudiera seguir siendo considerado como tal.

Desde su descubrimiento en 1930, sabemos que Plutón es un objeto anómalo: su tamaño y su órbita no encajaban con las de los otros ocho planetas.

Puedo entender que se esgriman razones históricas o sociales, pero no comparto esa opinión. ¿Cuántos objetos han cambiado su clasificación desde que la astronomía es ciencia? Objetos que por muchos años fueron considerados de determinada manera, han dejado de serlo. Y sinceramente, las razones “sociales” para seguir clasificándolo como planeta me parecen ridículas. Por esas mismas razones sociales, la Tierra debería seguir considerándose plana y el centro del universo.

El público no es tonto; si las cosas se explican razonablemente, las entienden y las aceptan.
Comparación_Xena_Plutón_Luna_Tierra
De izquierda a derecha: 2003 UB313 (Xena), Plutón; la Luna, la Tierra.
© Minor Planets Program
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En el caso de 2003 UB313 (en ningún caso se lo puede llamar Xena; hay procedimientos para la adjudicación de nombres que deben ser respetados por todos), es un objeto más grande que Plutón y un TNO extremadamente interesante, ya que junto a Plutón, a 2055 FY9 y a Tritón (que se cree es un TNO capturado como satélite por Neptuno), pertenece a un grupo que posee abundancia de metano en su superficie.

Pero es nada más y nada menos que el TNO más grande conocido hasta ahora. Es una pena que la trascendencia de un descubrimiento de este tipo se vea empañada por una tonta consideración estratégica que no hace ningún bien a la imagen de la ciencia ante la opinión pública, y me temo que tampoco favorece a sus descubridores, ni ante sus pares ni ante el público en general. Con toda la admiración que merecen un programa tan exitoso y un grupo de colegas tan capacitados, creo que están cometiendo serios errores de comunicación.

Estos TNOs son los más grandes que conocemos, pero seguramente se encontrarán más. ¿Deberán ser considerados planetas si tienen más de 1 000 kilómetros de diámetro? Sinceramente, me parece que no. Para mí, un planeta debe ser un objeto singular en la región donde se encuentra, no uno más dentro de una amplísima población.

Pero asumamos que encontramos algún criterio para establecer un diámetro mínimo, por encima del los TNOs son planetas. Entonces nos enfrentaremos con un gran problema: ¿qué pasa con los objetos que están justo en ese límite?

Cuando determinamos el tamaño de un objeto, lo hacemos con un cierto margen de error, que en caso de los TNOs suele ser bastante grande. Principalmente, lo logramos con la determinación del albedo, lo que implica mediciones muy dificultosas y modelos poco precisos. Es así que, por ejemplo, basados en los mismos datos, dos grupos dan dos valores diferentes para 2002 TX300: unos dicen que es de 0,08, mientras que otros dicen que es de 0,19. Repito: mismos datos, diferentes modelos. De modo que, ¿qué haríamos con un objeto que para un método de determinación del albedo resultara ser un planeta, y que luego con un modelo diferente o con una mejor observación dejara de serlo y hubiera que quitarle su categoría? Lo dicho, una confusión total...

Aparentemente, nuestro cinturón de Kuiper pertenece al grupo de los “angostos”, lo que podría indicar la presencia de una compañera estelar, una enana roja o una enana marrón, que lo mantendría dentro de límites bien definidos. ¿Cómo es posible que todavía no hayamos detectado algo tan grande en nuestras cercanías?

J.L.: Como dice la pregunta, “podría indicar”, así que no está claro que exista en realidad. De todos modos, eso “tan grande”, dependiendo de la distancia, podría no ser demasiado brillante. Por otro lado, para encontrar objetos así hay que buscarlos. Objetos relativamente brillantes como 2005 FY9 han sido registrados en imágenes desde mediados del siglo XX, pero hasta que se estableció un programa para buscar TNOs brillantes, nadie se percató de su existencia.

Habrá que ver qué es lo que pasa en el futuro con macro-proyectos de búsqueda del estilo Pan Stars.

Quedan todavía alteraciones en la órbita de Neptuno que delatarían la presencia del famoso “décimo planeta”, pero ni Plutón ni 2003 UB313 pueden explicarlas. ¿Debería haber un objeto tamaño Tierra en el Cinturón de Kuiper para resolver el problema, o quizás bastaría la presencia de esta hipotética compañera estelar?

J.L.: Está claro que los objetos del tamaño de los TNOs no son suficientes, pero no descartaría otras opciones. Habrá que seguir investigando tanto desde el punto de vista observacional, como del teórico.

Hay quienes opinan que los grandes objetos de Kuiper encontrados hasta ahora tienen más satélites que los que les correspondería estadísticamente (se dice que solamente un 11% de ellos debería tenerlos). ¿Cuáles son las teorías sobre los procesos que llevan a este exceso?

J.L.: Creo que todavía estamos en pañales como para poder decir cuántos TNOs deberían tener satélites. Como siempre, cuando las teorías no coinciden con los datos hay que ajustar o cambiar la teoría, o ajustar los parámetros que introducimos en nuestros modelos teóricos y que hasta ese momento considerábamos válidos.

La cantidad de satélites depende del proceso de formación y evolución de los TNOs. Cosas como su estructura y densidad, o la frecuencia de colisiones (que tiene que ver con la cantidad y distribución de tamaños de la población original de TNOs), son parámetros fundamentales de estos modelos.

El proceso es el método científico de siempre: observamos, vemos que hay TNOs binarios, hacemos teorías, prevemos cosas como la fracción de TNOs binarios, volvemos a observar para comprobar si los resultados son los esperados, y ajustamos las teorías a las nuevas observaciones. Y así una y otra vez. En eso estamos ahora, siguiendo este proceso.

Usted se especializa en objetos del Cinturón de Kuiper y en otros cuerpos menores. ¿Cuál es la importancia del Cinturón en nuestra búsqueda de conocimientos?

J.L.: El cinturón trans-neptuniano es un residuo fósil de la formación del sistema solar. Los TNOs son objetos primitivos, planetesimales creados en los primeros estadios de la formación planetaria que, por diferentes causas, no llegaron a acretar en un cuerpo mayor.
Dado su pequeño tamaño y gran distancia al Sol, a la que se han mantenido desde entonces, el material que los constituye se ha modificado poco o nada.
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El Cinturón de Kuiper, más allá de la órbita de Neptuno.
© Solstation
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Por el contrario, el material que formó los planetas o incluso el que quedó en forma de asteroides en el cinturón principal, ha sido modificado enormemente. Los procesos de diferenciación gravitacional han sido muy importantes y han producido cambios metamórficos radicales.

Esto no ha ocurrido en los TNOs, por lo que su estudio nos brinda la oportunidad única de analizar el material primigenio que dio lugar al sistema planetario.

Por otra parte, y en particular los de mayor tamaño, nos permiten también estudiar procesos que se dan en otros astros helados, como en el caso de varios satélites de los planetas gigantes. Estos cuerpos, si bien se han formado en regiones similares, lo han hecho en condiciones diferentes, y las interacciones con sus planetas han jugado un rol importante en las estructuras geológicas que presentan en la actualidad. De modo que el estudio de los procesos en los TNOs nos podrá mostrar similitudes y diferencias con los procesos en los satélites helados.

Finalmente, los TNOs y los cometas están íntimamente relacionados. Los cometas de corto período, también conocidos como la familia de Júpiter, son pequeños TNOs, probablemente restos de colisiones entre TNOs que han sido enviados a las cercanías del Sol por perturbaciones gravitatorias de los planetas gigantes.

Sabemos que los cometas tienen moléculas orgánicas complejas, y los estudios de las superficies de los TNOs van en la misma dirección. La Tierra, desde sus inicios, ha recibido el impacto de cometas; la materia cometaria se ha integrado a la biosfera terrestre y puede ser una de las fuentes de compuestos orgánicos que han dado lugar a la vida sobre nuestro planeta.
¿Quién sabe, entonces, si nuestro origen como especie no se puede buscar en los TNOs...?
Nube_de_Oort
La Nube de Oort, rodeando completamente al sistema solar.
© www.daviddarling.info
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¿Cuáles son las principales diferencias entre el Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort?
J.L.: Básicamente, mientras que el Cinturón está formado por cuerpos que siguen allí desde que se formaron, la Nube de Oort está compuesta por objetos que se formaron en la región ocupada actualmente por los planetas gigantes y que fueron dispersados por estos últimos, especialmente por Júpiter.

Por esa razón, la Nube es más extendida y esférica, mientras que el Cinturón es una región estrecha y aplanada, como el disco del cual se originó.

Además de Sedna, ¿se han descubierto otros objetos en la Nube de Oort?

J.L.: No, Sedna es el único que conocemos hasta el momento. Por otro lado, Sedna forma parte de una región particular de la Nube, algo que Julio Fernández postuló en 1996 y al que le dio el nombre de “núcleo central de la Nube de Oort.

Sedna no solamente es grande, sino que además fue descubierto cerca de su perihelio, cuando tenía una magnitud de V=21,5. El 99 por ciento del tiempo, luce mucho más débil.

Hay que hacer notar que no se trata solamente de objetos necesariamente poco luminosos debido a la distancia en que se encuentran, sino que también se mueven muy despacio, lo que implica que para su búsqueda sea necesaria una estrategia algo diferente a la utilizada para localizar TNOs. Resulta imprescindible un programa de búsqueda específico, con telescopios grandes, y lamentablemente es muy difícil que se otorguen tiempos de uso tan prolongados para este tipo de observaciones en los telescopios de 3-4 metros.

Con relación a la masa del sistema solar, ¿cuál es la incidencia del Cinturón y de la Nube?

J.L.: Realmente muy poca, ya que en su totalidad no suman más allá de unas tres masas terrestres y se encuentran dispersos en un volumen gigantesco. Debemos recordar que apenas son los residuos de la formación de nuestro sistema planetario.

¿Los satélites de los TNOs son estables, o podría haber un intercambio más o menos común entre los objetos que los poseen?

J.L.: Aún conocemos muy poco sobre este tema; estamos descubriendo nuevos satélites, incluso de Plutón. Creo que todavía hay mucho camino que recorrer para comprender el mecanismo de formación de los satélites.

Lo que si puedo decir es que no veo muchas posibilidades de “intercambio” de satélites, ya que la densidad de los objetos es muy baja. También está claro que hay algunos casos, como el de Caronte, en los que se ha alcanzado una situación de estabilidad, pero no creo que esto sea algo completamente generalizable.

Todavía no tenemos una respuesta sobre el misterio de la disminución de velocidad de las Pioneer. ¿Alguna teoría al respecto?

J.L.: Para ser sincero, ni idea.

No es fácil encontrar un científico uruguayo en “ciencias duras”. ¿Cómo fue que llegó a estar donde está, cuales fueron sus esfuerzos anteriores y cuáles son sus expectativas de futuro? ¿Puede dar a los jóvenes uruguayos, y a los sudamericanos en general, algún consejo para integrarse al estudio de la astronomía?

J.L.: Bueno, creo que será tan fácil encontrar un científico uruguayo en las ciencias puras como en cualquier otra actividad en general, en proporción al número que habitantes. Es que somos poco más de tres millones de personas. Sin embargo, si los hay en astrofísica; bastantes y bien conocidos. Algunos han llegado a posiciones muy importantes, como Daniel Altshuler, que fue director de Arecibo, o Félix Mirabel que actualmente tiene un alto cargo en ESO.

Yo me vine a hacer la tesis doctoral al IAC, ya que en Uruguay aún no teníamos esa posibilidad, y diversas circunstancias familiares me han obligado a quedarme en Canarias.
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Grupo de Telescopios Isaac Newton, Roque de los Muchachos, La Palma.
© IAC
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Las cosas no son fáciles; muchas veces hay que remar contra la corriente. Yo creo que el secreto esta en trabajar mucho e intentar estar atento a las posibilidades que se tienen al alcance. La investigación es un proceso creativo, pero que requiere de un enorme esfuerzo, de mucha dedicación. No alcanza con ser Einstein; de esos hay unos pocos. Quien quiera dedicarse a esto tiene que ser conciente de que deberá trabajar muchísimo para alcanzar sus metas, y estar dispuesto a “sufrir”, o como diríamos en Uruguay, “a sudar la camiseta”.

He conocido a varios estudiantes brillantes que luego no avanzaron en su carrera porque no se quisieron comprometer con el esfuerzo necesario, o a los que su brillantez no estaba acompañada por la inquietud propia necesaria en un proceso creativo.

Entonces, el consejo para todo el que quiera dedicarse a esto, es que tiene que trabajar muchísimo, abrir bien los ojos y ser una persona inquieta y siempre dispuesta a aprender de los demás.

Estoy un tanto apartado de la realidad sudamericana; bastante tengo con sobrevivir en la europea, que no es nada fácil.

Tengo casi 40 años y más de 40 artículos publicados, y aún me queda mucho camino por recorrer antes de obtener lo que quiero, una plaza de investigador en un instituto español como el IAC. Esa es mi meta. Hay mucha gente muy buena esperando por un lugar.

Me resulta muy difícil, entonces, dar un consejo específico para los jóvenes uruguayos y los sudamericanos en general. No sabría qué decirles. Es evidente que desde un punto de vista profesional, Europa o EE.UU. ofrecen unos medios muy superiores, pero que nadie piense que es fácil. Aunque sí creo que es positivo que hagan una tesis doctoral o un post-doc en un centro del primer mundo. Después, ya verán qué es lo que les depara el futuro.

Datos biográficos

El Dr. Javier Licandro nació en Montevideo, Uruguay, el 17 de octubre de 1966. Obtuvo su licenciatura de astronomía en la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República en Montevideo, y el doctorado en la Universidad de Laguna, en el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

Fue docente del Departamento de Astronomía de la Facultad de Ciencias, y dirigió el Observatorio de Los Molinos, un pequeño observatorio universitario en el Uruguay.

Gracias a una beca del Instituto Cooperativo Interamericano (ICI), realizó su tesis en Tenerife, y luego fue operador, durante un año, en el Teide. Posteriormente fue astrónomo de soporte en el Telescopio Nazionale Galileo (Telescopio Nacional Galileo = TNG) durante 2 años y medio, y desde julio de 2002 es astrónomo de soporte en el Grupo (de telescopios Isaac Newton (Isaac Newton Group = ING), trabajando en el Observatorio de Roque de los Muchachos en La Palma. Es, además, investigador asociado del Instituto de Astrofísica de Canarias.

Esta interesante nota realizada al Dr. Javier Licandro fue también publicada como noticia en Astroseti.

sábado, marzo 24, 2007

Cambio climático: la poderosa influencia del Sol

En el mundo cunde la alarma por el cambio climático, y la acusación de que la humanidad y su actividad económica son la causa principal del mismo hace vislumbrar que se impulsarán muchas modificaciones que afectarán nuestras vidas. Pero, ¿nos están diciendo la verdad?

Un informe tendencioso e inexacto

El “Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático” (IPCC = Intergovernmental Panel on Climate Change), el organismo que tiene como misión elaborar y publicar cada cinco años un informe sobre el cambio climático, es un cuerpo integrado por científicos que a priorisostienen posiciones claras tanto sobre los efectos como sobre las causas del fenómeno. Por lo tanto el informe resultante ya es tendencioso, si bien este aspecto resulta muy limitado por el carácter científico de sus elaboradores.

Pero a su vez, ese informe produce (inicialmente, y antes de ser publicada su versión definitiva) un resumen confeccionado por periodistas y políticos, el así llamado “Resumen para hacedores de políticas” (Summary for Policy Makers) que toma lo que sus redactores consideran destacable (para sus propia agendas), mientras que minimiza o simplemente oculta los datos que pudieran ser contrarios a su posición pre-establecida. Y como si fuera poco, el informe final del IPCC, según las propias reglas del IPCC, ¡tiene que ajustarse a las reacciones políticas de ese resumen preliminar!.

No es para nada novedoso que las opiniones emitidas en esos reportes sean político-filosóficas y no científicas. Ya en el informe emitido en 1995, el IPCC declaraba que "toda afirmación sobre la posible detección de un cambio significativo del clima permanecerá siendo controvertida hasta que las incertidumbres en la total variabilidad natural del sistema climático se hayan reducido" y que "ningún estudio a la fecha ha establecido positivamente y atribuido todo, o parte del cambio de clima observado, a causas antropogénicas". Sin embargo, el informe final, políticamente corregido, declaraba que ¡“el balance de las evidencias sugiere una discernible influencia humana sobre el clima"!.

Pero como si no bastara la alteración política de los datos científicos, se intenta omitir o despreciar toda otra explicación del cambio climático (cualquiera que sea su significado real) a los efectos de enfatizar la única opción que están interesados en presentar al público.

Entre esas otras causas más probables y mucho más poderosas, se encuentra la influencia de la actividad solar y del mismo ambiente galáctico. Para explicar y cuantificar estos efectos no solamente hay varias teorías, sino que existen también registros físicos claros que se están publicando y que se continuarán investigando en el futuro.

Conexión del Sol con el clima en antiguos registros del Nilo

A los efectos de conocer como se comportó el clima en el pasado, los registros de largo plazo resultan esenciales. A su vez, ese conocimiento nos permitirá tener alguna idea sobre lo que podrá suceder en el futuro.

Hoy en día, podemos obtener esos datos tomando mediciones directas de las temperaturas, de la lluvia, de los vientos, de la masa de nubes, y de la emisión de radiación solar, entre otros.

Según nos informa el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL = Jet Propulsion Laboratory), estas mediciones directas sugieren que las variaciones de la actividad solar tienen influencia sobre el clima a largo plazo de la Tierra.
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El río Nilo
© NASA/JPL
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Lamentablemente, las mediciones directas comienzan a registrarse en un pasado muy cercano, con el desarrollo de la tecnología y del método científico. Por lo tanto, tradicionalmente los investigadores han debido utilizar métodos indirectos para obtener información sobre el tema, como por ejemplo los núcleos de hielo y las burbujas de aire antiguo encerradas en los mismos que se obtienen con perforaciones del suelo en Groenlandia y la Antártida.

Pero ahora, un grupo de científicos universitarios y de la NASA ha desarrollado un nuevo método utilizando los antiguos registros del nivel del agua del Nilo, el río más largo de nuestro planeta.

El equipo analizó los registros anuales del Nilo recogidos entre los años 622 y 1470 dC en la isla de Rawdah, en el Cairo. Luego, compararon esos registros con otros datos muy bien documentados del mismo período, los reportes del número de auroras boreales ocurridas por década en el hemisferio norte. Como las auroras deben su existencia a la masa eyectada desde la corona solar, o a continuación de las llamaradas solares, son un medio excelente para registrar las variaciones de la actividad solar. En ambos casos y para el período comprendido, los registros fueron meticulosos y precisos.

Al realizar su trabajo, los investigadores descubrieron relaciones claras entre la actividad solar y las variaciones climáticas. Los niveles de agua del Nilo y los registros de auroras presentaban dos variaciones que ocurrían regularmente en común, una con un período de unos 88 años y otra con un período de unos 200 años.
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Una aurora entre nubes iluminadas por la luz de la ciudad
© Jan Curtis
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Según Ruzmaikin, como el río Nilo proporcional el drenaje para aproximadamente un 10% del continente africano, y a su vez el clima africano está relacionado con la variabilidad climática en los océanos Índico y Atlántico, su investigación ofrece un mejor conocimiento del cambio climático global.

¿Y cuál es la relación entre la variabilidad solar y el Nilo? Los autores sugieren que las variaciones en la energía ultravioleta del Sol provocan ajustes en un patrón climático conocido como Modo Anular Boreal, que afecta al clima en la atmósfera del hemisferio norte durante el invierno. A nivel del mar, este Modo se convierte en la Oscilación del Atlántico Norte, una especie de borde de sierra a gran escala que afecta la forma en que el aire circula sobre el océano Índico. A su vez, estos ajustes pueden afectar la distribución de las temperaturas del aire, que subsecuentemente tienen influencia sobre la circulación del aire y las lluvias en las fuentes del Nilo. Cuando la actividad solar es alta, las condiciones son más secas, y cuando es baja, las condiciones son más húmedas.

Las pulsaciones del Sol y la lluvia

Según Robert Baker, un científico de la Universidad de Nueva Inglaterra, existe una fuerte relación entre el pulso rítmico del campo magnético del Sol y los sistemas climáticos, particularmente en el hemisferio sur.

Las emisiones magnéticas del Sol alcanzan un pico cada 11 años, un fenómeno caracterizado por el aumento de la actividad de las manchas solares. Por otro lado, nuestra estrella central también alterna su polaridad cada 11 años, y el último cambio ocurrió en 2001.

Al confeccionar un modelo de la actividad magnética solar, el profesor Baker descubrió que las lluvias aumentaban en períodos de actividad alta, y que se producían sequías cuando el Sol se mantenía estable. Esto sugería que las fluctuaciones impactaban en la atmósfera superior, lo que a su vez se reflejaba en cambios del Índice de Oscilación Austral (SOI = Southern Oscillation Index), la medida de la presión del aire sobre el océano Pacífico que se utiliza como un indicador confiable de las sequías e inundaciones.

El Dr. Baker dijo que las sequías más intensas en el este de Australia, incluyendo a la así llamada “sequía de la Federación”, tendían a ocurrir cada 22 años, aproximadamente un año después dc que el polo sur solar cambiaba y se cargaba positivamente.
Indice_de_Oscilación_Austral
Si el Índice de Oscilación Austral, que se calcula según las fluctuaciones de presión del aire, continúa repitiendo las tendencias anteriores, el este de Australia podría esperar un índice de lluvias superior al promedio desde este año hasta 2009. La línea azul indica el índice desde 1924 hasta 1929, y la naranja desde 2004 hasta 2007. La columna de la izquierda indica que sobre el valor “5” encontramos inundaciones, y por debajo del valor “-5” encontramos sequías.
© Australian news/ www.longpaddock.qld.gov.au
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El científico sostiene que los cambios en los campos magnéticos solares pueden explicar hasta un cincuenta por ciento de las variaciones del SOI. El impacto del magnetismo solar es más evidente en el hemisferio sur y en las regiones de Australia oriental porque la variación climática resulta más impulsada por la proximidad de grandes océanos.

Según expresó, “el Sol impulsa todo el sistema”. “En términos de patrones climáticos a lo largo de un siglo o más, hay un impacto natural del Sol”.

Sus estudios indican que nuestra estrella parecería seguir un ciclo magnético a largo plazo de unos 80 años, lo que significa que sería posible predecir inundaciones y sequías para los próximos 30 años, basados en registros históricos tomados a partir de mediados de la década de 1920. El científico dijo que actualmente el SOI estaba siguiendo un patrón similar al registrado después de 1924, cuando el este de Australia disfrutó de fuertes lluvias luego de un prolongado período de sequía.

Este modelo sugiere también que podría haber un período solar más largo, de unos 500 años, que podría ayudar a explicar la variabilidad climática de los últimos siglos, incluyendo algunos períodos hasta ahora no aclarados tales como el Período Cálido Medieval (800 – 1300 dC) y la Pequeña Edad de Hielo (1650 – 1850 dC).

Cosmoclimatología: nace una nueva teoría

La luminosidad del Sol puede variar demasiado poco como para ser responsable de las grandes variaciones en el clima. Pero más de 10 años han pasado desde que Henrik Svensmark en Copenhague señaló por primera vez un mecanismo mucho más poderoso.

Observó, a partir de compilaciones de datos de satélites meteorológicos, que la nubosidad varía en relación con el número de partículas atómicas que llegan desde las estrellas que explotan. Más rayos cósmicos, más nubes. El campo magnético del Sol rechaza muchos de esos rayos cósmicos, y su intensificación durante el siglo XX significó menos rayos cósmicos, menos nubes, y un mundo más cálido. Por otro lado, la Pequeña Edad de Hielo fue fría porque un Sol perezoso dejó pasar más rayos cósmicos, haciendo que el mundo fuera más nuboso y melancólico.

El único problema con la idea de Svensmark, además de que fuera políticamente incorrecta, es que los meteorólogos negaban que los rayos cósmicos pudieran estar involucrados con la formación de nubes. Después de muchas dificultades para conseguir los fondos para un experimento, Svensmark y su equipo del Centro Espacial Nacional Danés obtuvieron en 2005 un éxito total.

En una caja de aire en un sótano, pudieron demostrar que los electrones liberados por los rayos cósmicos que atravesaban el techo unían gotitas de ácido sulfúrico y de agua. Estos son los bloques constitutivos de la condensación de nubes. Pero revista tras revista declinó publicar su informe; el descubrimiento apareció finalmente el año pasado en los Procedimientos de la Real Sociedad.

Ahora bien, las diversas investigaciones muestran que las nubes bajas cubren más de un cuarto de la Tierra y ejercen un fuerte efecto de enfriamiento en la superficie. El 2% de cambio en la cantidad de nubes bajas durante un ciclo solar variaría el ingreso de calor a la superficie de la Tierra en una cantidad casi igual a la atribuida por el IPCC al efecto de invernadero de todo el dióxido de carbono adicional introducido en la atmósfera desde la Revolución Industrial.

Las investigaciones realizadas con la utilización de varios métodos de medición concuerdan en que en el siglo XX hubo una reducción pronunciada de los rayos cósmicos, de tal modo que los flujos máximos hacia fines del siglo eran similares a los mínimos observados alrededor de 1900. Esto estaba en concordancia con el descubrimiento de que el campo magnético auroral del Sol duplicó su fuerza durante el siglo XX.

Aquí habría entonces una evidencia prima facie para sospechar que buena parte del calentamiento del mundo durante el siglo XX podría deberse a la reducción de los rayos cósmicos y, por lo tanto, a una disminución de la cubierta de nubes.
Pero la distinción entre coincidencia y acción causal ha sido siempre un problema para la ciencia de la climatología. El caso para el cambio climático antropogénico durante el siglo XX descansa principalmente en el hecho de que las concentraciones de dióxido de carbono y de otros gases de invernadero aumentaron, y en que también lo hicieron las temperaturas. Algunos intentos de demostrar que ciertos detalles del registro climático confirman el efecto invernadero (por ejemplo, Mitchel et al., 2001) han dado resultados menos que concluyentes.

Por contraste, la hipótesis de que los cambios en la nubosidad que obedecen a los rayos cósmicos ayudan a forzar cambios climáticos predice una señal distintiva que se puede observar muy fácilmente, como una excepción que prueba la regla.

La parte superior de las nubes reflejan muy buena parte de la radiación solar que incide sobre ellas y ejercen su efecto enfriador al retornarla al espacio, impidiendo que lleguen a calentar la superficie de nuestro mundo.

Sin embargo, las capas de hielo de la Antártida son cegadoramente blancas, y reflejan la luz aún más que las nubes. Allí, el exceso en la cubierta de nubes calienta esa región, mientras que su escasez la enfría. Las mediciones de satélite muestran el efecto de calentamiento de las nubes antárticas, y los meteorólogos lo confirman con sus observaciones. Groenlandia también tiene una capa de hielo, pero más pequeña y no tan blanca. Y mientras las condiciones allí son similares a la del clima general del hemisferio norte, la Antártida se encuentra aislada por vórtices en el océano y en la atmósfera.

La hipótesis de los rayos cósmicos y de la producción de nubes predice que los cambios de temperatura en la Antártida deberían de signo opuesto a los que suceden en el resto del mundo. Y esto es exactamente lo que se observa, en lo que muchos llaman “la anomalía climática de la Antártida”.

A los efectos de explicar la evidencia que muestra muchos episodios de cambio climático en direcciones opuestas en la Antártida y en Groenlandia, el efecto de la formación de nubes es por mucho la hipótesis más económica que describe esta anomalía en todas las escalas de tiempo. De hecho, la ausencia de esta anomalía sería un argumento decisivo en contra de la teoría, que entre otras cosas introduce un elemento de falsibilidad muy necesario en la ciencia climática.

Es de hacer notar que la teoría también explica las variaciones climáticas a largo plazo, en ciclos de unos 140 millones de años a lo largo de los últimos 550 millones de años de historia de nuestro planeta. Esas variaciones corresponderían también a la llegada de rayos cósmicos a la Tierra como producto de los movimientos relativos de la órbita solar en la galaxia con respecto a los brazos espirales. Esos encuentros producirían edades de hielo que coinciden con los registros terrestres.

Conclusión

Con todo esto, ¿dónde queda el impacto de los gases de invernadero, del dióxido de carbono y de la influencia del ser humano en el cambio climático? Probablemente, sus efectos finales sean mucho menores que los enunciados en el resumen del informe del IPCC, aunque nadie puede realmente estar seguro hasta que las implicaciones de la nueva teoría de las causas del cambio climático y de la influencia de los rayos cósmicos en la formación de nubes, así como la importancia de las variaciones en el magnetismo del Sol, hayan sido examinadas más a fondo.

Así funciona la ciencia.
órbita_del_Sol_y_brazos_espirales_galácticos
La órbita del Sol y los brazos espirales galácticos en la Vía Láctea.
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