Centinela: un plan para salvar nuestro mundo

El verdadero peligro para la Tierra se encuentra en el espacio cercano que nos rodea.

En febrero de este año, un asteroide de 17 metros de diámetro que nadie vio llegar (ver “Cuatro palabras sobre el meteorito ruso de 2013”) estalló cerca de Chelyabinsk, Rusia, destellando a través del cielo y de las pantallas de TV de todo el mundo.

Se han realizado esfuerzos para identificar asteroides mayores de un kilómetro, objetos lo suficientemente grandes como para amenazar la vida sobre la Tierra, y Hollywood ha pergeñado docenas de películas de colisiones asteroidles, algunas malas y otras peores, pero ninguna de ellas ha podido capturar la magnitud de la verdadera amenaza representada por los Objetos Cercanos a la Tierra (NEOs, por sus siglas en inglés).

Es probable que haya un millón de asteroides con masas más grandes que un barco de crucero en órbitas de aproximación a nuestro planeta, y casi todos ellos permanecen sin descubrir y con sus trayectorias desconocidas.

Nuestros muchos primos estelares

Casi todas las estrellas parecidas a nuestro Sol albergan sistemas planetarios.

Telescopio espacial Kepler © NASA

El último análisis de los datos del observatorio espacial cazador de planetas Kepler revela que casi todas las estrellas tienen planetas, y que aproximadamente un 17% de ellas albergan un planeta del tamaño de la Tierra en una órbita más cercana que la de Mercurio. Como en la Vía Láctea hay unos cien mil millones de estrellas, existen en nuestra galaxia al menos diecisiete mil millones de mundos del tamaño del nuestro planeta, según opina Francois Fressin del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsoniano (CfA, por sus siglas en inglés), quien presentó los nuevos hallazgos hace una semana en una conferencia de prensa de la Sociedad Astronómica Americana en Long Beach, California. Más aún, dijo, casi todas las estrellas parecidas a nuestro Sol tienen sistemas planetarios.

La “anomalía Pioneer” explicada finalmente

Un duro trabajo detectivesco resuelve un misterio científico.

El inesperado enlentecimiento de las naves espaciales Pioneer 10 y 11 de la NASA, la así llamada “anomalía Pioneer”, resultó ser debido al ligero pero detectable efecto del calor empujando hacia atrás a las sondas, según lo explicado un reciente artículo científico. El calor emana de la corriente eléctrica que fluye a través de los instrumentos y del suministro termoeléctrico de energía. Los resultados fueron publicados el 12 de junio de 2012 en la revista Physical Review Letters.

Representación artística de una nave Pioneer dirigiéndose hacia el espacio interestelar. Ambas sondas están en trayectorias que finalmente las ubicarán fuera de nuestro sistema solar. © NASA

Mensaje desde los confines del espacio

Dos intrépidas viajeras nos siguen contando las peripecias de su larga jornada hacia las estrellas.

Sonda Voyager. El Disco Dorado, que guarda sonidos e imágenes de la Tierra, es el círculo amarillo en el cuerpo principal de la nave. © NASA/JPL-Caltech

Más de 30 años después de haber abandonado la Tierra, las sondas gemelas Voyager de la NASA se encuentran ahora en los bordes del sistema solar. Y no solamente eso, sino que además siguen trabajando. Cada día que pasa están enviando a casa un mensaje a los científicos, mensaje que es a la vez perturbador y emocionante.

El mensaje dice: “esperen lo inesperado”.

“Es algo asombroso”, dice de Stone del Instituto de Tecnología de California (Caltech), en Pasadena, Científico del Proyecto Voyager desde 1972. “Voyager 1 y 2 tienen un don para realizar descubrimientos”.

El 28 de abril de 2011 la NASA ofreció una sesión informativa para reflexionar sobre lo que ha logrado la misión Voyager, y para hacer una previsión de lo que queda por delante a medida que las sondas se van introduciendo en el reino del espacio interestelar de nuestra galaxia.

La aventura comenzó a fines de la década de 1970, cuando las sondas aprovecharon una poco frecuente alineación de los planetas exteriores para realizar una excursión sin precedentes. Voyager 1 visitó a Júpiter y a Saturno, mientras que la Voyager 2 voló hacia Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno (Voyager 2 sigue siendo la única sonda que ha visitado a Urano y a Neptuno).

Esta gráfica muestra las posiciones relativas de las naves más distantes de la NASA a principios de 2011: Voyager 1 es la que está más lejos, a unos 17 500 millones de km del sol, en un ángulo hacia el norte; Pioneer 10 es la segunda más lejana, a 15 400 millones de km del sol, en el lado opuesto del sistema solar; Voyager 2 está a unos 14 200 millones de km en una trayectoria hacia el sur y en el mismo lado del sistema solar que su nave hermana; Pioneer 11 está a unos 12 400 millones de km del sol; y la New Horizons se encuentra a 3 000 millones de km en viaje hacia Plutón. © NASA/JPL-Caltech

Cuando se lo presiona para que mencione los principales descubrimientos que surgieron de esos encuentros, Stone hace una pausa, no por falta de material sino por algo así como un poco de vergüenza por tanta riqueza. “Resulta difícil escoger”, dice.

La lista parcial de Stone incluye el descubrimiento de los volcanes de Io, la luna de Júpiter; evidencia de un océano bajo la congelada superficie de Europa; indicios de lluvia de metano en Titán, la luna de Saturno, los locamente inclinados polos magnéticos de Urano y de Neptuno, los géiseres de hielo de Tritón, la luna de Neptuno, y vientos planetarios que soplan cada vez más fuerte a medida que se alejan del sol.

“Cada uno de esos descubrimientos cambió la forma en que vemos a los otros mundos”, afirma Stone.

En 1980, Voyager 1 utilizó la fuerza de gravedad de Saturno para impulsarse a sí misma, en un estilo parecido a una honda, por fuera del plano del sistema solar. En 1989, Voyager 2 utilizó un sistema similar ayudada por Neptuno. Ambas sondas pusieron velas hacia el vacío.

Navegar en el vacío suena como algo tranquilo, pero los descubrimientos han continuado.

Stone monta la escena, dirigiendo nuestra atención hacia el lavabo de la cocina. “Abran el grifo”, indica. “En el lugar donde el agua golpea al lavabo, diremos que está el sol, y la fina capa de agua que fluye radialmente desde ese punto es el viento solar. Fíjense como el sol “sopla una burbuja” alrededor de sí mismo”.

Realmente hay una burbuja así, y los investigadores la llaman “heliosfera”. Es gigantesca. Hecha de plasma y campos magnéticos del sol, la heliosfera es unas tres veces más ancha que la órbita de Neptuno. Cada uno de los planetas, asteroides, naves espaciales, y toda forma de vida de nuestro sistema solar se encuentran dentro de ella.

Un punto azul pálido: esta famosa imagen forma parte del primer retrato del sistema solar, capturado por la Voyager 1 cuando se encontraba a unos 6 500 millones de km de la Tierra y a 32º sobre el plano de la eclíptica. © NASA/JPL-Caltech

Las Voyager están intentando salir, pero todavía no lo han logrado. Para localizarlas, Stone mira nuevamente hacia al lavabo. “A medida que la capa de agua (o el viento solar) se expande, se hace más y más delgada, y ya no puede empujar con tanta fuerza. De pronto, se forma un anillo lento pero turbulento. Ese anillo exterior es el es la heliofunda, y allí es donde las Voyager están ahora”.

La heliofunda es un lugar muy extraño, lleno de una espuma magnética que ninguna nave espacial ha encontrado hasta ahora, llena de ecos de estallidos de radio de baja frecuencia que únicamente se escuchan en las fronteras del sistema solar, tan lejos de casa que el sol es apenas un simple punto de luz.

“De muchas formas, la heliofunda no es como predecían nuestros modelos”, reflexiona Stone.

En junio de 2010, Voyager envió un número asombroso: cero. Esa es la velocidad de salida del viento solar allí donde la sonda está ahora. Nadie cree que el viento solar se haya detenido completamente; debe haber hecho un giro en alguna esquina. Pero, ¿hacia dónde? Voyager 1 está intentando descubrirlo a través de una serie de maniobras de “veleta”. La vieja sonda todavía se puede mover un poco, según parece.

Nadie sabe exactamente cuántos kilómetros deben recorrer todavía las Voyager antes de saltar hacia el espacio interestelar. Sin embargo, la mayoría de los investigadores cree que el fin está cerca. “La heliofunda tiene unos cuatro o cinco mil millones de kilómetros de espesor”, calcula Stone. “Esto significa que saldremos dentro de los próximos cinco años, más o menos”.

Todavía queda mucho combustible para el resto del viaje. Ambas Voyager reciben energía de la desintegración radiactiva de una fuente calórica de plutonio 238. Esto debería mantener funcionando a los sub-sistemas críticos por lo menos hasta 2020.

Después de eso, dice, “Las Voyager se convertirán en nuestras silenciosas embajadoras hacia las estrellas”.

Cada una de las sondas está equipada con un famoso “Disco Dorado”: literalmente, un disco fonográfico de cobre recubierto de oro. Contiene 118 fotografías de la Tierra, 90 minutos de la más grande música del mundo, un ensayo de audio titulado “Los Sonidos de la Tierra” (compuesto de todo, desde burbujeantes vasijas de barro, pasando por los ladridos de perros hasta el rugiente despegue de un cohete Saturno 5), saludos en 55 lenguajes humanos y un lenguaje de ballena, las ondas mentales de una joven mujer enamorada, y los saludos del secretario general de las Naciones Unidas. Un equipo dirigido por Carl Sagan ensambló el disco como un mensaje a posibles civilizaciones extraterrestres que pudieran encontrar las naves.

“Dentro de mil millones de años, cuando todo lo que hay sobre la Tierra se haya convertido en polvo, cuando los continentes hayan cambiado hasta hacerse irreconocibles y nuestra propia especie se haya alterado en forma inimaginable o se haya extinguido, el disco de las Voyager hablará por nosotros”, escribieron Carl Sagan y Ann Druyan en una presentación para la versión CD del disco.

Algunas personas hacen notar que la posibilidad de que el Disco Dorado sea descubierto por extraterrestres es fantásticamente remota. Las sondas Voyager no se acercarán a menos de algunos años-luz de otra estrella hasta dentro de unos 40 000 años. ¿Cuáles son las probabilidades de hacer contacto en tales circunstancias?

Por otro lado, ¿cuáles son las probabilidades de que una raza de primates evolucionara hasta alcanzar la conciencia, desarrollara el viaje espacial, y enviara el sonido de los ladridos caninos hacia el cosmos?

Realmente, preparémonos para lo inesperado.

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Artículo original: “Voyager Set to Enter Interstellar Space”
Fecha: abril 28, 2011
Enlace con el artículo original: aquí
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El misterio de los sobrevuelos a la Tierra

Algunas veces, al realizar un pasaje cerca de nuestro planeta, las astronaves aceleran o frenan más de lo debido.

El misterio de la anomalía de los sobrevuelos se ha hecho más extraño aún. Desde principios de la década de 1990 los científicos y controladores de misión han detectado que algunas naves experimentan cambios inesperados en su velocidad durante los sobrevuelos a la Tierra. La inexplicada variación es extremadamente pequeña y ha ocurrido tanto con pérdida como con ganancia de velocidad, pero estas alteraciones no son predichas por la física fundamental.

La anomalía no sucede con todas las naves, pero los científicos estaban esperando lograr un mayor conocimiento sobre el asunto cuando la astronave Rosetta pasara cerca de la Tierra el 13 de noviembre de 2009 para conseguir un empujón gravitatorio en su viaje a un encuentro con un cometa en 2014.

Sin embargo, con gran desencanto de todos (lo que ha profundizado el misterio), Rosetta no experimentó la anomalía de sobrevuelo durante su pasaje cerca de la Tierra, aún cuando la misma astronave sí la sufriera cuando se acercó a la Tierra en 2005 (pero tampoco la experimentó en su pasaje siguiente, en 2007).

“Es un misterio lo que está sucediendo con estos sucesos gravitatorios”, dijo Trevor Morley, el especialista principal en dinámica de vuelos que trabaja con Rosetta. “Algunos estudios han buscado respuestas en nuevas interpretaciones de la física actual. Si se probara ser correcto, estaríamos ante algo absolutamente removedor”.

En los casos de los sobrevuelos en que fue detectada la anomalía, Morley dijo que la manifestación había sido “la incapacidad de lograr nada parecido a una correlación razonable de una órbita con un arco de datos radiométricos que abarca tanto el intervalo pre- como el post-perigeo (el punto más cercano a la Tierra)”.

En los sucesos en que se notó una anomalía, el cambio ha sido muy leve, pero detectable. “En cada uno de los casos, únicamente se pudo establecer una correlación razonable de datos insertando un cambio artificial de velocidad a lo largo de la dirección de la velocidad orbital en la proximidad del perigeo”, agregó Morley.

La Tierra creciente, vista por Rosetta. © ESA/NASA

Para este sobrevuelo, el equipo realizó ajustes en el software para estimar una maniobra impulsora en el perigeo, alineada a lo largo de la velocidad orbital. Pero después de analizar los datos radiométricos recogidos por las estaciones terrenas de ESA y NASA, no se observó nada anómalo.

“La diferencia en la calidad de la correspondencia de los datos fue absolutamente insignificante”, dijo Morley. “En el tercer y último sobrevuelo de Rosetta a la Tierra, no hubo anomalía”.

Se han propuesto varias ideas en un intento de explicar la causa de la anomalía, pero nadie ha sido capaz hasta ahora de establecer exactamente esa causa.

Las ideas van desde efectos de marea en el medioambiente cercano a la Tierra, arrastre atmosférico, o la presión de la radiación emitida o reflejada por la Tierra, hasta posibilidades mucho más extremas, tales como la materia oscura, la energía oscura o variaciones no vistas anteriormente en la relatividad general.

Un equipo estadounidense de investigación, liderado por el ex-científico de la NASA John Anderson, incluso está estudiando la posibilidad de que la rotación de nuestro planeta esté distorsionando el espacio-tiempo, el entramado fundamental del universo, más de lo esperado, y que esté afectando a las espacionaves cercanas. Pero todavía no hay ninguna explicación de cómo podría suceder algo así.

Por si fuera poco, nadie puede explicar por qué algunos sobrevuelos experimentan la anomalía y otros no.

El misterio continúa.

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Artículo original: “Mystery of the Flyby Anomaly Endures”
Autora: Nancy Atkinson
Fecha: noviembre 23, 2009
Enlace con el artículo original: aquí
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Atrayentes indicios de agua en la Luna

El LRO de la NASA brinda sus primeros informes sobre nuestro satélite natural.

El Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO = Lunar Reconnaissance Orbiter) ha completado satisfactoriamente su fase de testeo y calibración, y se encuentra ahora en su órbita científica y de cartografiado de la Luna. Hasta el momento, la nave ha logrado un significativo progreso en la creación del más detallado atlas del polo sur lunar, y el martes 16 de septiembre de 2009 los científicos de la misión han informado sobre los primeros resultados científicos, incluyendo “tentadores” indicios de agua en el polo sur de la Luna.

Temperaturas lunares diurnas y nocturnas registradas por el instrumento Diviner del LRO. © NASA/UCLA

Hasta ahora, los datos enviados por los siete instrumentos del LRO “superan nuestras más fantásticas expectativas”, dijo Richard Vondrak, científico del proyecto LRO en el Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA. “Ahora, estamos viendo a la Luna con nuevos ojos”.

El pasado martes 16, una maniobra final colocó al LRO a 50 km de altitud sobre la Luna, más cerca que cualquier otro orbitador anterior. Más temprano en el verano boreal, el LRO ya había probado la agudeza de sus ojos, fotografiando con gran detalle los lugares de aterrizaje de los Apolo utilizando la LROC (Cámara del Orbitador de Reconocimiento Lunar).

El lugar más frío del sistema solar

Según las primeras mediciones llevadas a cabo con el instrumento Diviner, que posee detectores de radiación infrarroja, el LRO descubrió temperaturas de unos 35 Kelvin, o sea -238 grados centígrados, en las profundidades de algunas regiones que se mantienen permanentemente en sombras. Vondrak dijo que estos lugares amargamente fríos del polo sur “son quizás el lugar más frío del sistema solar”. Con temperaturas tan bajas, los volátiles como el hielo de agua podrían estar presentes, preservados durante miles de millones de años.

Y de hecho, los primeros resultados del instrumento Explorador Lunar Detector de Neutrones (LEND) del LRO encontró signos indicadores de hidrógeno (un marcador potencial de agua) no solamente en los cráteres oscuros y profundo, sino también en otros lugares inesperados.

Detección de flujos de neutrones alrededor del polo sur lunar, indicadores de la posible presencia de agua. © NASA/Institute for Space Research (Moscow)

”Lo que esto parece indicar también es que el hidrógeno no está confinado a los cráteres que están permanentemente en la sombra”, dijo Vondrak. “Ciertamente, algunos de los cráteres que están permanentemente en la sombra contienen hidrógeno. Otros, en cambio, parecen no tener hidrógeno. Y por si fuera poco, parece haber concentraciones de hidrógeno que no están confinadas a las regiones permanentemente oscuras”.

Topografía de la superficie

Los datos del Altímetro Láser del LRO, o LOLA, dio a los científicos una vista detallada de la topografía del polo sur lunar, que aquí mostramos. Las regiones rojas son las altas, y las azules las bajas.

Mosaico con las mediciones de altitud tomadas por el instrumento LOLA del LRO. © NASA's Goddard Space Flight Center

Algunos de los primeros resultados han descubierto cráteres recientes, peñascos desconocidos, y lugares lisos que serían buenos sitios de aterrizaje para futuras misiones humanas o robóticas. Sin embargo, la mayor parte de las regiones está compuesta por terreno áspero, que lo que hará que la exploración in situ sea difícil. La aspereza es probablemente un resultado de la carencia de atmósfera y de la ausencia de erosión por viento o agua, según David Smith, investigador principal de LOLA.

Otro instrumento del LRO, el Telescopio de Rayos Cósmicos para los Efectos de Radiación, está estudiando el medioambiente de radiación en la luna y sus efectos potenciales sobre los seres humanos durante los máximos de record, las intensidades de rayos cósmicos consideradas “caso peor” que acompañan las condiciones de mínimo solar extremo de este ciclo solar, mostrando cantidades dañinas de radiación en varios puntos.

Imágenes de radar del polo sur lunar obtenidas con el Mini-RF del LRO. © NASA/APL/LPI

La Demostración Tecnológica Mini RF del LRO ha confirmado su capacidad de comunicaciones y ha producido imágenes detalladas de radar de blancos potenciales para la misión compañera del LRO, el LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite = Satélite Lunar de Observación y de Estudio de Cráteres), que impactará el polo sur de la Luna el próximo 9 de octubre.

La misión principal del LRO durará un año.

“Los instrumentos, nave, y sistema de tierra del LRO continúan operando esencialmente sin fallas”, dijo Craig Tooley, gerente de proyecto en Goddard. “El equipo completó la comisión planificada y las actividades de calibrado en tiempo, y también logró un adelanto significativo comenzando a recoger datos incluso antes de que nos trasladáramos a la órbita de cartografiado de la misión”.

“Todavía queda muchísimo por hacer”, dice Michael Wargo, científico lunar jefe en el Cuartel General de la NASA en Washington, D.C. “Y los mapas continuarán mejorando”.

Representación artística del Orbitador de Reconocimiento Lunar (LRO) con imágenes de la misión Apolo en el fondo. © NASA

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Artículo original: “First Science Data from LRO; 'Tantalizing' Hints of Water”
Fecha: septiembre 18, 2009
Autora: Nancy Atkinson
Enlace con el artículo original: aquí
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La nueva vida cálida de Spitzer

El exitoso observatorio espacial infrarrojo de la NASA consumió todo su congelante y entra en “fase cálida”.

El 25 de Agosto de 2003 fue lanzado hacia el espacio el último de los grandes observatorios de la NASA, el Telescopio Espacial Infrarrojo Spitzer. Su misión: estudiar al universo en las longitudes de onda que se encuentran más allá del espectro visible, atravesando nubes de polvo estelar y descubriendo objetos fríos y lejanos.

Representación artística del telescopio Spitzer frente a una imagen infrarroja del plano galáctico de la Vía Láctea. © NASA/JPL

Para lograr sus propósitos, los instrumentos de Spitzer debían estar en un ambiente muy frío, que no enmascarara su visión. Con este fin, helio líquido corría por las venas del telescopio enfriando todo hasta una temperatura de -271ºC, a menos de tres grados sobre el cero absoluto.

Inicialmente, se previó que el helio durara solamente dos años y medios, pero el diseño y el manejo del telescopio lograron que su vida se extendiera por más de cinco años y medio. Pero inevitablemente llegó a su fin, y el 15 de mayo de 2009 Spitzer consumió totalmente sus reservas de gas congelante.

La nave, que actualmente se encuentra en órbita alrededor del Sol a más de 100 millones de kilómetros por detrás de la Tierra, se calentará un poco. Todavía estará mucho más fría que un cubo de hielo, ya que la temperatura del telescopio ascendió apenas hasta los -242ºC.

Podría parecer que la temperatura sigue siendo muy baja, pero esto significó que dos de los instrumentos de Spitzer, su fotómetro de imagen multibanda de gran longitud de onda y su espectrógrafo infrarrojo perdieran su capacidad de detectar los objetos más fríos del espacio.

Cualquier satélite en una órbita geocéntrica razonable recibiría además de la luz solar directa, la luz solar reflejada por la Tierra y la emisión infrarroja emitida por nuestro planeta, y por lo tanto estaría bañado en temperaturas por encima de los 250 grados Kelvin. La órbita heliocéntrica derivante (se va alejando de la Tierra a razón de unos 15 000 000 km al año) coloca a Spitzer en el “espacio profundo”, donde la temperatura del telescopio, aún sin ningún congelante, alcanza apenas los 30 o 40K, permitiendo así que la naturaleza ayude a su mejor funcionamiento. Aquí lo vemos en la posición en que se encontraba el 15 de mayo de 2009, cuando se agotó su congelante de helio líquido. © JPL/Caltech

Sin embargo, continuarán funcionando correctamente los dos detectores de ondas más cortas de su conjunto de cámaras, que trabajan en las longitudes de 3,6 y 4,5 micrones (es decir dentro del rango infrarrojo cercano a mediano), podrán capturar el resplandor de toda una serie de objetos, tales como asteroides en nuestro sistema solar, estrellas polvorientas, discos de formación planetaria, planetas gaseosos gigantes y galaxias distantes. Además, Spitzer podrá atisbar a través del polvo que permea nuestra galaxia y bloquea la observación en la luz visible. Y lo que es más importante, estos detectores podrán todavía funcionar por al menos dos años más.

“Nos gusta pensar que esto es un renacimiento de Spitzer”, dijo Robert Wilson, gerente del proyecto Spitzer en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en Pasadena, California. “Spitzer tuvo una vida asombrosa, llevando a cabo su tarea más allá de lo previsto. Es posible que su misión principal haya terminado, pero encarará nuevos estudios científicos, y seguramente llegarán mas descubrimientos”.

“Realizaremos un trabajo científico importante y emocionante con esos dos canales infrarrojos”, dijo el científico del proyecto Spitzer Michael Werner de JPL, quien ha trabajado con Spitzer durante más de 30 años. “Nuestro nuevo programa tomará ventaja de lo que esos canales pueden realizar mejor”.

Los hallazgos de Spitzer han sido grandes y muchos. Por ejemplo, estableció que la materia de cometas y planetas es similar a través de toda la galaxia. Mostró con sus fotografías nuevos detalles del nacimiento de las estrellas, y reveló que en el universo distante, a miles de millones de años-luz, acechaban en la oscuridad cientos de agujeros negros masivos. También creó mosaicos detallados de la región central de la Vía Láctea y examinó las estructuras de otras galaxias, así como las de las nubes de polvo de nuestra galaxia, ya que muchos compuestos químicos, incluyendo moléculas orgánicas, dejan firmas distintivas en el espectro infrarrojo.

La nube cósmica BHR 71 vista en luz visible (izquierda), a través de la cámara infrarroja IRAC de Spitzer (centro), y en una imagen combinada (derecha). © NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA

Quizás sus descubrimientos más revolucionarios y sorprendentes tuvieron que ver con planetas en órbita alrededor de otras estrellas, algo que nadie había previsto cuando se construyó el telescopio.

En 2005 Spitzer detectó la primera luz proveniente de un exoplaneta. Desde entonces ha capturado datos de exoplanetas gaseosos calientes, determinando su temperatura. Más recientemente, fue testigo de cambios meteorológicos en un exoplaneta gaseoso, una tormenta de proporciones colosales que surgió en pocas horas antes de aquietarse rápidamente.

Algunas de las nuevas tareas de Spitzer (que en estos últimos años de producción generó más de 1 500 artículos científicos), serán refinar la constante de Hubble, definir cuán a menudo podrían impactar sobre la Tierra asteroides peligrosos, y caracterizar las atmósferas de exoplanetas gigantes gaseosos que puedan ser descubiertos dentro de poco por la misión Kepler.

Por otro lado, estos nuevos estudios serán suplementados por otros instrumentos. Por ejemplo, en nuevo telescopio Herschel de la Agencia Espacial Europea trabajará en algunas de las longitudes del infrarrojo cercano que acaba de perder Spitzer, así como en longitudes de onda sub-milimétricas.

Imágenes y descubrimientos del telescopio Spitzer

El Observatorio Infrarrojo Spitzer ha capturado una multitud de imágenes sumamente bellas, y sus descubrimientos científicos han sido muchos. A continuación les dejo algunos enlaces donde podrán comprobarlo:

- El resplandeciente polvo del centro galáctico
- Las pequeñas hijas de las estrellas gigantescas
- Otros soles, otras vidas
- Rho Ophiuchi – nuevos astros en el polvo cósmico
- Spitzer y las montañas de la creación
- Una serpiente galáctica
- Un nuevo rostro para la Vía Láctea

¿Quién fue Lyman Spitzer, Jr.?

El telescopio infrarrojo Spitzer recibió su nombre en honor a uno de los grandes científicos del siglo XX, Lyman Spitzer Jr., un renombrado astrofísico que realizó importantísimas contribuciones en las áreas de dinámica estelar, física del plasma, fusión termonuclear y astronomía espacial.

Lyman Spitzer, Jr. (Jun.26, 1914 – Mar.31, 1997) © Denise Applewhite, Princeton University

En 1946, siendo profesor en Yale, y más de una década antes de que el primer satélite fuera lanzado al espacio y 12 años antes de la creación de la NASA, propuso el lanzamiento de un satélite que pudiera observar desde el espacio una gran cantidad de longitudes de onda, sin que lo molestara la distorsión de la atmósfera.

Escribió un artículo titulado “Ventajas astronómicas de un observatorio extra-terrestre” donde describía las ventajas de tal instrumento, y trabajó los siguientes 50 años para que su visión se convirtiera en realidad.

En 1947, con apenas 33 años de edad, fue designado presidente del departamento de ciencias astrofísicas de Princeton y se convirtió en director del observatorio de esa universidad.

En ese departamento, estudió el gas y el polvo interestelar a partir de los cuales se forman las estrellas. Fue el primero en sugerir que las estrellas luminosas de las galaxias espirales se habían formado recientemente, y predijo la existencia de un halo galáctico que rodearía a la Vía Láctea.

En 1962 encabezó un programa para diseñar un observatorio que orbitaría la Tierra y estudiaría el espectro ultravioleta, que normalmente es bloqueado por nuestra atmósfera. El resultado fue el exitoso satélite Copérnico de la NASA, que operó desde 1972 hasta 1981.

En 1977, gracias en buena parte a los continuos esfuerzos de Spitzer, el Congreso estadounidense aprobó los fondos necesarios para la construcción del Telescopio Espacial Hubble, el cual fue puesto en órbita en 1990, 44 años después de la primera propuesta del científico.

Sorpresivamente, Spitzer falleció en 1977, después de haber completado un día normal de trabajo en la universidad de Princeton.

Además de sus intereses científicos, fue miembro del Club Alpino Americano. Amaba el montañismo y el ski, y contribuyó a un fondo que promociona el montañismo de última tecnología a través del apoyo financiero a equipos pequeños que intentan nuevos primeros ascensos o repeticiones difíciles de las rutas más retadoras en las grandes cadenas montañosas del mundo.

Cuando el 25 de agosto de 2003 la NASA lanzó un nuevo telescopio espacial para investigar al universo infrarrojo en una innovadora órbita solar siguiendo a la Tierra, decidió que esta modernísima instalación llevara el nombre del científico, para honrar la visión y las contribuciones a la ciencia espacial de Lyman Spitzer, Jr.

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Fuentes utilizadas:
- NASA/Spitzer
- Sky&Telescope
- NASA/Spitzer
- JPL/Spitzer/Caltech
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El debate sobre el agua líquida marciana

¿Se descubrió agua líquida en el planeta rojo? La evidencia es controversial, al menos por ahora.

Cuando la astronave Phoenix aterrizó en Marte, algo salpicó sus patas. Las fotografías de esas salpicaduras generaron varias especulaciones, y en el mismo equipo científico de la nave se formaron dos grupos que sostienen posiciones distintas con respecto al origen y naturaleza de lo que fuera que aparece en esas imágenes.
El debate será abierto oficialmente el 23 de marzo de 2009 en Houston, pero a continuación, y como adelanto, les ofrezco dos artículos diferentes al respecto.

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La nave Phoenix, ¿encontró agua en Marte?

La información de que el Phoenix fotografió y tocó agua líquida es un descubrimiento sorprendente que se relaciona directamente con el potencial para la vida pasada o presente en Marte.

Este mosaico de imágenes de la Phoenix muestra las tres patas de aterrizaje. Las salpicaduras de material marciano en la barra de la pata de la izquierda podría ser agua salina líquida. © Kenneth Kremer, Marco Di Lorenzo, NASA/JPL/UA/Max Planck Institute

Aparte de la búsqueda directa de la propia vida, el “santo grial” de la exploración marciana desde la década de 1960 ha sido la búsqueda de agua líquida que pudiera servir de soporte para la misma.

El hallazgo tiene implicaciones históricas que van mucho más allá del descubrimiento anterior de hielo de agua realizado por el vehículo. Y esto es así porque, en lo que se refiere a lo que la ciencia actual conoce, la vida puede existir en el agua salina descubierta por el Phoenix, pero no se puede formar en el agua congelada también descubierta por el Phoenix en su sitio de aterrizaje en el polo norte, donde las temperaturas nocturnas invernales son comúnmente inferiores a -73º.

En un hallazgo igualmente importante, el equipo del Phoenix dice que los datos recogidos indican que el agua líquida no se encuentra únicamente en el lugar de aterrizaje, sino que probablemente existe actualmente en muchos lugares de todo Marte.

Los descubrimientos han sido compilados en un nuevo informe, "The Physical and Thermodynamic Evidence for Liquid Water on Mars." (“La evidencia física y termodinámica de agua líquida en Marte”). El informe será presentado el 23 de marzo en la 40ª Conferencia de Ciencia Planetaria y Lunar en Houston. Ha sido firmado por 22 miembros del equipo científico del Phoenix y por el investigador principal de la misión, Peter Smith, de la universidad de Arizona, quien lideró el equipo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la misma universidad.

Fueron las fotografías de salpicaduras de material marciano sobre el mecanismo de aterrizaje de la nave que se movía y que luego se unía, lo que convenció a las dos docenas de científicos del Phoenix que “existía agua salina líquida en las áreas afectadas por el vehículo”, dice el informe. Este hecho se describe como una evidencia de “arma humeante” para la presencia de agua líquida en el lugar de descenso.

Un acercamiento muestra salpicaduras de material sobre una de las patas de aterrizaje. © Kenneth Kremer, Marco Di Lorenzo, NASA/JPL/UA/Max Planck Institute

Este hallazgo altamente significativo de agua tipo salmuera sobre la superficie actual de Marte tiene implicaciones importantes para el potencial de vida marciana actual. Sin embargo, no garantiza que la haya, porque el fluido podría ser muy efímero y salado para la vida.

Además ayuda también a explicar los aparentemente recientes rasgos de erosión observados por el MRO (Mars Reconnaissance Orbiter = Orbitador de Reconocimiento Marciano). Previamente, los científicos creían que los rasgos excavados por el agua en Marte habían sido creados hace miles de millones de años, pero muchos de ellos no se ajustan con una geología tan antigua.

Los datos del vehículo proporcionan evidencia tanto física como termodinámica de una amplia existencia de altos contenidos actuales de agua salada en la actualidad en el planeta rojo, dicen los investigadores del Phoenix.

Como todo lo relacionado con el potencial de vida en otro planeta, los datos serán debatidos acaloradamente.

Pero los nuevos hallazgos del Phoenix que se han ensamblado desde que el vehículo dejó de funcionar a principios de noviembre de 2008 están ganando un apoyo notablemente amplio. Los miembros del equipo científico involucrados en ellos representan a laboratorios y universidades de Europa y de Canadá, además de los de Estados Unidos.

Aunque el Phoenix nunca observó directamente agua en el suelo o hielo de agua sub-superficial, los científicos creen que el material estaba allí y que fue hecho salpicar sobre las patas de aterrizaje por los motores de descenso de la nave cuando el aparato tocó suelo el 25 de mayo de 2008.

El rasgo de hielo duro superficial debajo de la sonda, bautizado como “Reina de las nieves”, cambió en apariencia durante la misión Phoenix. © Kenneth Kremer, Marco Di Lorenzo, NASA/JPL/UA/Max Planck Institute

Basado en múltiples datos del Phoenix y de otras fuentes en Marte, el equipo declara que tiene confianza al decir que “proponemos la hipótesis de que el agua salina líquida es común actualmente en Marte”.

Miembros del equipo científico dicen en el artículo que el hallazgo afectará virtualmente a cada uno de los aspectos de la investigación marciana, incluyendo a nuevos desarrollos de naves con destino al planeta rojo más allá del vehículo Mars Science Laboratory (Laboratorio Científico Marciano) cuyo lanzamiento está previsto para 2011.

“Este descubrimiento presenta implicaciones importantes para la estabilidad del agua líquida, el clima, la mineralogía, la geoquímica y la habitabilidad de Marte”, indica el artículo.

El autor principal es Nilton Renno de la universidad de Michigan. Los hallazgos también dependieron fuertemente de estudios del Centro Ames de Investigación realizados por Aarn Zent. Su trabajo descubrió que las moléculas de agua en la atmósfera marciana se condensan como películas delgadas de agua sobre las partículas del suelo, y en este caso sobre el tren de aterrizaje del Phoenix.

Un factor clave para mantener una cantidad suficiente de humedad no congelada en el suelo para hacerlo habitable es la presencia de sales del perclorato que disminuyen grandemente la temperatura de congelamiento del agua.

El perclorato descubierto por el Phoenix mantiene una cantidad suficiente de la humedad en forma líquida, en lugar de un estado congelado, que podría sostener formas de vida como las que se encuentran en la Tierra, en lugares extremadamente secos como los Valles Secos de la Antártida, según muestran éstos y otros datos del Phoenix que serán presentados en la conferencia.

También existen otras evidencias fuertes en la Tierra y en Marte que apoyan los descubrimientos de salmuera en Marte. Estas salmueras se encuentran entre 2 a 10 centímetros por debajo de la superficie en los Valles Secos de la Antártida.

Los vehículos Spirit y Opportunity también descubrieron evidencia de tales salmueras en períodos antiguos de Marte. “Y la presencia de salmueras en Marte es consistente con la evidencia de alteración acuosa en los meteoritos marcianos, cuando todavía estaban en Marte”, según descubrió el equipo científico.

“Finalmente, las salmueras poseen una gran constante dieléctrica que puede atenuar las señales de radar. Esta atenuación parece ocurrir a menudo, según las mediciones del los orbitadores marcianos de la NASA”, indica el artículo del Phoenix.

Phoenix llegó a su fin en noviembre de 2008, abrumado por el frío en aumento de las temperaturas invernales. Es improbable, pero posible, que la nave vuelva a la vida en octubre, cuando la luz solar alcance su máximo. Pero los ingenieros lo dudan puesto que piensan que Phoenix estará envuelto en hielo de dióxido de carbono que habrá quebrado sus paneles solares.

Artículo original en spaceflight.com, por Craig Covault

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El equipo Phoenix está dividido: Las observaciones de agua líquida en Marte son un “asunto de opinión”

El mes pasado se anunció que pocos días después del descenso del aterrizador Phoenix en mayo de 2008, la cámara adosada al brazo robótico capturó evidencia visual de lo que parecían ser gotitas de agua, casi como una formación de condensación sobre las patas del vehículo.

Esférulas sobre el tren de aterrizaje del Phoenix. © NASA

En tres imágenes fechadas en sol 8, sol 31 y sol 44 de la misión, las gotitas parecieron moverse en una forma parecida a un fluido.

Aunque una publicación reciente indica que esta rareza podría ser una mezcla de agua y perclorato (donde la sal tóxica actúa como un anticongelante potente, impidiendo que el agua se congele y sublime), otros miembros del equipo Phoenix tienen grandes dudas, expresando que hay otra explicación mucho más probable…

Uno de los componentes clave necesarios para la supervivencia de la vida sobre la Tierra es el agua, especialmente cuando se encuentra en estado líquido. Es una propuesta fácil en nuestro planeta, ya que las presiones atmosféricas y las temperaturas son precisamente las correctas para que la mayor parte del agua terrestre se encuentre en un estado líquido utilizable.

Sin embargo, si se descubriera agua líquida en otro planeta, donde las condiciones son a menudo demasiado cálidas o demasiado frías (o cuando la presión atmosférica es demasiado baja) como para que el agua se encuentre en estado líquido, se podría esperar alguna excitación. Cuando ese otro planeta es Marte, el punto focal para la búsqueda de vida extraterrestre, esta excitación estará atemperada por un intenso escrutinio.

En un artículo del mes de febrero, Nilton Renno de la universidad de Michigan y científico del equipo Phoenix anunció resultados obtenidos por los estudios de su equipo sobre algunas esferas extrañas en una de las patas de aterrizaje de la nave.

La hipótesis de Renno, que se presentará el 23 de marzo de 2009 en la Conferencia de Ciencia Planetaria y Lunar a llevarse a cabo en Houston, Texas, se enfoca en la posibilidad de que el recientemente descubierto compuesto tóxico llamado perclorato pueda ser la clave para la posibilidad de agua líquida sobre la superficie marciana.

En la Tierra sabemos que el agua salada (salmuera) tiene un punto de congelación más bajo que el del agua pura, y Renno sospecha que este podría ser el caso para el agua marciana. Sin embargo, a diferencia de la sal común, las sales tóxicas de perclorato estarían mezcladas con el agua en el regolito, lo que le permitiría sostener su estado líquido.

Aunque es una propuesta muy interesante, los resultados de Renno se basan únicamente en evidencia fotográfica de lo que parecen ser gotas de agua. Otros científicos del Phoenix hacen énfasis en que la teoría es controversial, citando explicaciones mucho más simples para las observaciones.

Vehículo aterrizador Phoenix con sus paneles solares extendidos. © NASA

“En cierto nivel, es un asunto de opinión”, dijo Peter Smith de la universidad de Arizona en Tucson e investigador principal del Phoenix. “No puedo decir que estoy de acuerdo con todas y cada una de las afirmaciones del artículo de Renno”.

Michael Hecht, científico principal del instrumento que descubrió inicialmente al perclorato, llega tan lejos como para decir que una salmuera de perclorato sobre la superficie marciana resulta muy improbable. Explicaciones más simples para el aparente movimiento dinámico de las gotitas “líquidas” podrían ser atribuidas a sombras cambiantes. Aunque el perclorato actúa como una “esponja” eficiente, condensando el vapor de agua del aire de los alrededores, las temperaturas establecidas en el artículo son en realidad demasiado cálidas como para permitir la formación de gotitas de salmuera de perclorato.

“Simplemente no creo que sea una explicación probable”, dijo Hecht. “Es sencillamente la vieja y conocida escarcha, nada más”.

Examinando las imágenes del Phoenix que se muestran más arriba, me resulta sospechoso el lapso de vida de estas propuestas gotitas “líquidas”. Desde sol 8 hasta sol 44 hay poco cambio evidente en las ubicaciones o tamaños de estos rasgos. 36 soles de duración para gotas de agua líquida parece un período muy largo considerando las muy bajas presiones atmosféricas con las que estamos tratando.

Seguramente, las gotitas de salmuera líquida deberían disiparse (por evaporación, más que por sublimación) en un tiempo menor a 36 soles, ¿no es así?

Es cierto que podría haber condensación posterior proveniente de la atmósfera (aumentando la presencia del líquido), pero en ese caso, ¿no debería haber un movimiento mayor en las gotitas? Dicho esto, reconozco que no estoy familiarizado con la salmuera de perclorato, de modo que ésta bien podría ser una característica de este líquido frío.

Parecería ser que la investigación de Renno producirá una presentación muy interesante en la conferencia del 23 de marzo, y seguramente provocará un vivo debate…

Artículo original en universetoday.com, por Ian O’Neill

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Encuentran glaciares subterráneos en Marte

El Orbitador de Reconocimiento de Marte ha descubierto enormes cantidades de hielo bajo la superficie del planeta rojo.

El radar del MRO (Mars Reconnaissance Orbiter = Orbitador de Reconocimiento de Marte) de la NASA ha revelado la existencia de vastos glaciares de hielo de agua protegidos por capas de escombros rocosos en latitudes mucho más bajas que las anteriormente identificadas.

Concepción artística de un glaciar marciano. © NASA/JPL

Estos glaciares se extienden por decenas de kilómetros a lo largo de bordes montañosos o precipicios. La capa de escombros de roca que los recubren puede haber preservado a estos glaciares subterráneos como remanentes de una capa de hielo que cubrió a las latitudes medias durante una pasada edad de hielo, y son similares a los descubiertos bajo la roca en la Antártida.

Según John M. Holt, de la universidad de Texas y autor principal del informe, estos glaciares representan el mayor reservorio de hielo de agua en Marte, fuera de las capas polares. Según agregó, “Uno solo de los rasgos estudiados es tres veces más grande que la ciudad de Los Ángeles y alcanza un espesor de hasta 800 metros. Y hay muchos otros. Además de su valor científico, podrían servir como fuente de agua para la futura exploración de Marte”.

Desde la época en que los Viking de la NASA los observaron por primera vez en la década de 1970, los científicos han estado perplejos por lo que ellos llaman “delantales”, unas áreas de pendiente suave que contienen depósitos rocosos en las bases de rasgos geográficos más altos. Habían elaborado una teoría en la cual estos delantales eran el resultado de flujos de escombros rocosos lubricados por una pequeña cantidad de hielo. Ahora, el radar del MRO les ha proporcionado una respuesta para el misterio.

El instrumento recibió ecos de radioondas que atravesaron los delantales y se reflejaron en una superficie más profunda sin perder energía, lo que era de esperar si estas áreas estuvieran compuestas por una capa espesa de hielo debajo de una cubierta rocosa relativamente delgada; si estos depósitos contuvieran una cantidad significativa de escombros rocosos no se habrían detectado reflejos de su interior.

Según Ali Safaenili, un miembro del equipo del radar de poca profundidad perteneciente al JPL (Jet Propulsion Laboratory = Laboratorio de Propulsión a Chorro), “… estos resultados apuntan a la presencia de grandes cantidades de hielo de agua en estas latitudes”.

Mapa topográfico de Marte mostrando los muchos cráteres de las tierras altas (en azul las depresiones y en rojo las elevaciones). La enorme cuenca de Hellas Planitia es claramente visible abajo y a la izquierda. © NASA/JPL

“Desarrollamos este instrumento para que pudiera operar en esta clase de terreno”, dijo Roberto Seu, jefe del equipo científico del instrumento en la universidad de Roma La Sapienza en Italia. “Ahora nuestra prioridad es examinar otros ejemplos de estos delantales para determinar si también están compuestos de hielo”.

Los investigadores informaron que los glaciares enterrados se encuentran en la región de Hellas Planitia, en el hemisferio sur marciano. El radar detectó también delantales similares que se extienden desde acantilados en el hemisferio norte.

Estos rasgos septentrionales se encuentran en las mismas bandas de latitud, entre los 35º y los 60º, que los meridionales, lo que apuntaría a un mecanismo climático para su explicación. En estas latitudes, el hielo debería haberse evaporado, si no estuviera protegido por la capa de escombros rocosos.

Para explicar la presencia de hielo en esos lugares, los científicos acuden a modelos climáticos en los cuales se tiene en cuenta el aumento de la inclinación del eje de rotación de Marte que sucede regularmente en algunos períodos. Durante esas épocas, capas de hielo podrían cubrir dichas latitudes marcianas, y los glaciares podrían ser fragmentos preservados de edades de hielo ocurridas hace millones de años.

En la Tierra, los glaciares subterráneos antárticos guardan registros de antiguos organismos y de la historia climática pasada; sus homólogos marcianos podrían servir para los mismos fines en la exploración del planeta rojo.

Hellas Planitia

La cuenca de impacto de Hellas Planitia © NASA

La cuenca de impacto de Hellas Planitia (ver: Glosario Topográfico Planetario) es una enorme depresión ubicada en el hemisferio sur marciano, y con sus 2 300 kilómetros de diámetro y aproximadamente 7 kilómetros de profundidad es el cráter de impacto visible más grande del sistema solar, y por supuesto el mayor del planeta, si es que la Cuenca Borealis (ver: Diez misterios del sistema solar) no resulta ser también el producto de una gigantesca colisión planetaria.

Hellas está rodeada por un borde de unos dos kilómetros de alto sobre el nivel estándar topográfico de Marte, de modo que desde la cima del borde hasta el fondo del cráter hay 9 kilómetros de desnivel.

A esa profundidad, la presión atmosférica es de 11,55 milibares, un 89% más que la existente en el nivel estándar, pero todavía se encuentra sobre el punto triple del agua, lo que sugiere que la fase líquida de la misma sería transitoria (es decir, se evaporaría con el tiempo) si la temperatura se elevase más allá de los 0ºC.

Mapa de elevaciones de Hellas Planitia. © Wikipedia

Debido a su enorme tamaño y a su coloración contrastante con la del resto del planeta, Hellas Planitia fue uno de los primeros rasgos descubiertos por los telescopios terrestres. Fue Giovanni Schiaparelli quien le dio su nombre actual, Hellas, que en el idioma griego significa “Grecia”.

En la imagen de la izquierda podemos observar un mapa de elevaciones mostrando las diferentes altitudes de la región (rojo más alto, azul más bajo) con el elevado anillo de escombros que rodea al cráter, así como un diagrama de corte transversal que ilustra los diámetros del cráter y del anillo y las altitudes con respecto al nivel estándar. También se puede ubicar a esta zona dentro de las coordenadas del planeta.

Los científicos creen que la cuenca de Hellas Planitia se formó durante el período del “Bombardeo Pesado Tardío” de nuestro sistema solar, hace más de 3 900 millones de años, cuando un gran asteroide chocó contra la superficie del planeta rojo.

Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)

Representación artística del Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO), utilizando su radar para “ver” debajo de la superficie marciana. © NASA/JPL

El Orbitador de Reconocimiento de Marte (MRO = Mars Reconnaissance Orbiter) despegó desde Cabo Cañaveral en 2005, con la misión de buscar evidencias de que el agua persistió durante un largo período en la superficie de Marte. Si bien otras misiones al planeta rojo ya habían demostrado de que alguna vez el agua fluyó sobre su superficie, sigue siendo un misterio si esas condiciones duraron el tiempo suficiente como para proporcionar un hábitat para la vida.

La misión MRO forma parte del Programa de Exploración de Marte de la NASA, cuyas metas científicas son: a) Determinar si la vida surgió alguna vez en el planeta rojo; b) Caracterizar el clima del planeta; c) caracterizar la geología de ese mundo; y d) Preparar la exploración humana de Marte.

Durante los dos primeros años de la misión científica principal, el MRO llevará a cabo ocho investigaciones diferentes, divididas en tres propósitos: cartografía global, prospección regional y estudios de alta resolución sobre puntos específicos de la superficie.

A esos efectos, la nave transporta seis instrumentos científicos, tres instrumentos de ingeniería y dos instalaciones de ciencia para experimentos:

Instrumentos científicos

- HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment = Experimento Científico de Fotografía de Alta Resolución): Esta cámara de luz visible revela objetos de pequeña escala en las capas de escombros de los barrancos y los detalles de la estructura geológica de los cañones, cráteres y depósitos sedimentarios.

- CTX (Context Camera = Cámara de contexto): Es una cámara gran angular que proporciona vistas amplias con el fin de proporcionar un contexto para el análisis de alta resolución de puntos clave estudiados por HiRISE y CRISM.

- MARCI (Mars Color Imager = Cámara de color de Marte): Es una cámara climatológica que monitorea las nubes y las tormentas de polvo.

- CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars = Espectrómetro de Imagen Compacto de Reconocimiento para Marte): Este instrumento separa la luz visible e infrarroja de sus imágenes en cientos de “colores” que identifican minerales, especialmente aquellos formados en la presencia de agua, en áreas superficiales no mucho mayores que un campo de fútbol.

- MCS (Mars Climate Sounder = Sonda Climática de Marte): Es un perfilador atmosférico que detecta variaciones verticales en las concentraciones de temperatura, polvo y vapor de agua en la atmósfera marciana. En 2006 surgió un error intermitente que ha sido corregido parcialmente, por lo que su escaneo se ha visto limitado a un rango de 122 grados de elevación.

- SHARAD (Shallow Radar = Radar de poca profundidad): Este radar resonante sondea debajo de la superficie de Marte para descubrir la presencia de agua en profundidades mayores a un metro.

Instrumentos de ingeniería

- Electra UHF Communications and Navigation Package (Paquete de Comunicaciones UHF y Navegación Electra): Electra permite que la nave actúe como un relé de comunicaciones entre la Tierra y los módulos de aterrizaje en Marte que pueden no tener un poder de radio suficiente como para comunicarse directamente con la Tierra.

- Optical Navigation Camera (Cámara de Navegación Óptica): Esta cámara fue probada para la mejora de capacidad de navegación en misiones futuras. Cámaras similares en orbitadores del futuro servirán como “ojos” interplanetarios de alta precisión para guiar a las naves que viajen hacia Marte.

- Ka-band Telecommunications Experiment Package (Paquete del Experimento de Telecomunicaciones en banda Ka): Durante la fase de crucero de la misión, MRO demostró el uso de una frecuencia de radio llamada “banda Ka” para mejorar las comunicaciones empleando una significativamente menor cantidad de energía.

Instalaciones para Experimentos Científicos

- Gravity Field Investigation Package (Paquete de investigación del campo gravitatorio): Al rastrear al orbitador durante la fase científica primaria, los miembros del equipo han estado mapeando el campo gravitatorio de Marte para comprender la geología de la superficie y de la sub-superficie cercana, así como a los procesos geológicos que produjeron estos rasgos del terreno. Por ejemplo, en análisis puede revelar como es re-distribuida la masa planetaria a medida que las capas polares marcianas se forman y se disipan en cada estación.

- Atmospheric Structure Investigation Accelerometers (Acelerómetros de investigación de la estructura atmosférica): Los datos recogidos de los acelerómetros durante el frenado aéreo están ayudando a los científicos a comprender la estructura de la atmósfera marciana.

La misión primaria del orbitador finalizará unos cinco años y medio después del lanzamiento, el 31 de diciembre de 2010.

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Fuentes utilizadas:
- NASA
- Wikipdia
- JPL
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El húmedo pasado de Marte

Estudios científicos revelan que, alguna vez, el planeta rojo albergó lagos, ríos, y otros medioambientes húmedos que tuvieron el potencial de sostener vida.

Durante décadas los científicos han especulado sobre la existencia de agua en Marte. Las misiones recientes han revelado detalles sobre la topografía y la mineralogía del planeta, y han ofrecido claves sobre su remoto pasado. Al mismo tiempo, ha crecido la evidencia sobre la existencia pasada del precioso líquido en su superficie.

Entre estos nuevos análisis se encuentran dos recientes informes producidos por científicos de la Universidad de Brown.

Las investigaciones, basadas en datos proporcionados por la nave MRO (Mars Reconnaissance Orbiter = Orbitador de Reconocimiento de Marte) de la NASA, demuestran que vastas regiones de las tierras altas de Marte contienen minerales arcillosos que únicamente pueden formarse en la presencia de agua.

Terrenos ricos en agua Esta imagen tridimensional de una depresión en la región de Nili Fossae muestra filosilicatos (en tonos magenta y azul) concentrados en las laderas de las mesetas y a lo largo de las paredes de los cañones. La abundacia de estos minerales demuestra que el agua jugó un papel importante en la historia temprana del planeta. © NASA/JPL/JHUAPL/University of Arizona/Brown University

Posteriormente, las lavas volcánicas cubrieron estas regiones durante períodos subsecuentes, más áridos, de la historia del planeta, pero en miles de lugares a lo largo y a lo ancho de Marte cráteres de impacto las han puesto al descubierto.

Como expresó Scott Murchie, investigador principal del instrumento CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars = Espectrómetro Compacto de Reconocimiento de Imagen para Marte) utilizado junto con otros instrumentos para la captura de las imágenes utilizadas, “la mayor sorpresa es cuán duradera y omnipresente era el agua marciana, y cuán diversos eran los medioambientes húmedos”.

Los materiales arcillosos detectados, llamados filosilicatos, guardan un registro de la interacción del agua con las rocas en una época conocida como “período noaquiano”, una era marciana que se extendió desde hace 4 600 hasta hace 3 800 millones de años y que corresponde a la edad más temprana de nuestro sistema solar, cuando ocurrió el llamado “bombardeo pesado”, una lluvia de cometas y asteroides que cayó sobre la Tierra, la Luna y Marte.

Las rocas de ese período fueron destruidas en nuestro planeta por la tectónica de placas, y si bien se preservan en la Luna, en nuestro satélite nunca fueron expuestas al agua líquida.

Según John Mustard, un miembro del equipo CRISM proveniente de la Universidad de Brown y autor principal del artículo de Nature que informa sobre el estudio, “los minerales presentes en la antigua corteza marciana muestran una gran variedad de medioambientes húmedos. En la mayoría de los lugares las rocas fueron alteradas ligeramente por agua líquida, pero en algunos pocos sitios han sido tan alteradas que deben haber sido afectadas por una gran cantidad de agua que fluyó entre las rocas y el suelo. Esto resulta emocionante, puesto que estamos descubriendo docenas de sitios donde podrán descender futuras misiones para comprobar si Marte fue alguna vez habitable y, en ese caso, para buscar signos de vida pasada”.

Cementerio orgánico Imagen del delta del cráter Jezero, donde alguna vez hubo un lago. Los antiguos ríos transportaron los minerales arcillosos (en verde) hasta el lago, junto con los organismos que pudieran contener. © NASA/JPL/JHUAPL/MSSS/Brown University

Mustard se enfocó en los depósitos de filosilicatos localizados en cráteres, valles y dunas de todo el planeta. Entre los más destacados se encuentran deltas y zonas en abanico de tres regiones, especialmente en el cráter Jezero. También se descubrieron estos minerales en picos puntiagudos en el centro de algunas depresiones, lo que sugiere que el agua estaba presente hasta 4 o 5 kilómetros por debajo de la antigua superficie marciana, ya que generalmente se acepta que las colisiones que crean estos cráteres excavan minerales subterráneos que luego quedan expuestos en estos picos.

Estos minerales arcillosos se formaron a bajas temperaturas (100 a 200ºC), un dato importante para la comprensión sobre el potencial de habitabilidad en Marte durante el período noaquiano.

Otra investigación, publicado en junio en Nature Geosciences y cuya autora principal fue Bethany Ehlmann de la Universidad de Brown, encontró que las condiciones húmedas de Marte persistieron por largo tiempo. De miles a millones de años después de que se formaron estos minerales arcillosos, fueron erosionadas desde las tierras altas y concentradas en un delta, donde un río desembocó en un lago de cráter de unos 40 kilómetros de diámetro.

Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) Concepción artística del MRO utilizando su radar SHARAD para “mirar” por debajo de la superficie marciana. El SHARAD puede ubicar agua líquida o congelada que se encuentre hasta un kilómetro de profundidad. © NASA/JPL

Ehlmann y sus colegas analizaron los depósitos de sedimentos en dos deltas del cráter Jezero. Estos deltas sugieren un flujo de ríos que arrastraron los minerales arcillosos de una cuenca de unos 15 000 kilómetros cuadrados durante el período noaquiano. Si bien no se ha podido determinar si este flujo fue esporádico o sostenido, sí se puede afirmar que fue intenso e involucró una gran cantidad de agua.

Estos deltas son candidatos excelentes para la búsqueda de materia orgánica, según dijo Ehlmann, porque las arcillas recogidas en la cuenca y depositadas en el lago deben haber atrapado cualquier organismo que hubiera en ella. En palabras de Ehlmann, “si existieron microorganismos en Marte, la cuenca debió ser un buen lugar para vivir”.

Al combinar los datos de CRISM y del Experimento Científico Fotográfico de Cámara de Contexto y Alta Resolución del orbitador, se pudieron identificar tres clases principales de minerales relacionados con agua y que provienen del período noaquiano temprano. Estos minerales son filosilicatos de aluminio, sílice hidratada u ópalo, y los más comunes y extendidos filosilicatos de hierro-magnesio. Tal variedad de minerales sugiere que fueron creados a través de procesos diferentes, o en diversos medioambientes acuosos.

Mapa topográfico de Marte © espacial.org

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Fuentes utilizadas:
- NASA
- Universidad de Brown
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Anomalías en sondas espaciales: el problema se complica

Misteriosamente, cinco naves espaciales que sobrevolaron alrededor de la Tierra mostraron inesperados aumentos en su velocidad

Todo comenzó en 1990, cuando la astronave Galileo realizó su sobrevuelo alrededor de la Tierra en su viaje hacia Júpiter (estos sobrevuelos son comunes en las sondas enviadas al espacio; se utilizan para aprovechar la fuerza de gravedad del planeta en cuestión - la Tierra, Júpiter, etc. - para acelerar la nave sin la necesidad de consumir más combustible).

Sonda Galileo © NASA

Fue entonces que, al rastrear sus señales para determinar trayectoria y velocidad, los científicos del JPL (Jet Propulsion Laboratory = Laboratorio de Propulsión a Chorro), detectaron que la sonda se estaba alejando a una velocidad ligeramente mayor que la prevista. La diferencia era en realidad muy pequeña, alrededor de una millonésima parte de la velocidad de la nave, pero los instrumentos pudieron establecerla claramente. Una fuerza misteriosa le había dado un diminuto pero inesperado empujón.

Nadie sabía lo que estaba sucediendo. Las posibilidades no eran muchas: o el JPL estaba malinterpretando los datos recibidos, o la nave había sido afectada por una fuerza cósmica desconocida para los científicos, o alguno de los parámetros establecidos por la ciencia actual estaban equivocados.

Ahora, un artículo escrito por John Anderson, un investigador retirado del JPL, y otros cuatro colegas, y que será publicado en el número del 7 de marzo de 2008 en la revista Physical Review Letters intentará acercar a los científicos a una solución para este misterio.

Inicialmente, los científicos del JPL dudaron de que el efecto fuera real y supusieron, en cambio, que la inconsistencia surgía de sus instrumentos. Pero a lo largo de los años siguientes y después de un exhaustivo estudio sobre los equipos y el procedimiento utilizado, no encontraron nada que pudiera explicar esa pequeña diferencia en la velocidad.

Dos años después, Galileo volvió a sobrevolar la Tierra en procura de asistencia gravitacional para su viaje, y los investigadores lo esperaban ansiosamente. Pero esta vez la nave pasó muy cerca de la superficie terrestre, apenas a unos 300 kilómetros sobre ella, y los efectos de la fricción atmosférica impidieron la detección de cualquier cambio minúsculo provocado por el propio sobrevuelo.

Sonda NEAR © NASA

Afortunadamente, en los años siguientes otras cuatro astronaves sobrevolaron la Tierra en busca de asistencia gravitacional: NEAR en 1998, Cassini en 1999, y Rosetta y MESSENGER en 2005.

Los datos de Cassini y MESSENGER resultaron ser inútiles, ya que la primera utilizó sus impulsores durante el sobrevuelo, y la última no mostró ningún cambio inesperado debido al suyo.

Pero los datos de Rosetta indicaron una anomalía similar a la de Galileo (confirmada por sus controladores europeos) y, aún mejor, los datos de NEAR mostraron un ejemplo más contundente del problema.

Esto hizo que los científicos se convencieran de que la anomalía se debía a un efecto real del sobrevuelo. Por otro lado, los cálculos de Anderson descartaron que fuera causado por un “arrastre de marco” previsto por la relatividad general, como se había sugerido. Pero entonces, ¿cuál era la causa?

Fue así que llegó un momento, según pensó Anderson, en el cual el asunto había estado sobrevolando al JPL durante años, y nadie había sido capaz de explicarlo”. Sin embargo, el problema no podía ser dejado de lado, ya que la acumulación de datos de otras astronaves lo había confirmado. “Era hora”, pensó, “de decir a la gente que había un problema con los sobrevuelos”. Si el JPL no podía resolverlo, quizás la comunidad científica mundial pudiera llegar a una conclusión.

Como primer paso, Anderson y sus colegas James K. Campbell, James F. Jordan, John E. Ekelund y Jordan Ellis, analizaron durante 18 meses todos los sobrevuelos a la Tierra.

Lograron así determinar que las desviaciones en los valores inicialmente esperados dependían de la diferencia en latitud (declinación) entre las trayectorias de entrada y salida de las astronaves durante el sobrevuelo. Cuanto mayor era la declinación, mayor era la diferencia después del sobrevuelo.

NEAR, por ejemplo, llegó casi en una latitud ecuatorial (20º sur), pero se alejó en una latitud cercana a la polar (72º sur). Según la hipótesis, esta mayor diferencia de declinación daría como resultado una fuerte anomalía, y así resultó ser el caso. La diferencia en su velocidad de alejamiento era de 13 milímetros por segundo, y si bien esto equivalía apenas a una millonésima de la velocidad total de la nave, la precisión de los instrumentos era de 0,1 milímetros por segundo, por lo cual pudo ser establecida claramente.

En cambio MESSENGER, que llegó y partió casi en una misma latitud (31º norte y 32º sur, respectivamente), debería haber sufrido un efecto minúsculo. Y de hecho, en su caso no se pudo detectar ninguna anomalía. Según explicó Anderson, “esta simetría casi perfecta dio como resultado un cambio muy pequeño en la velocidad, en contraste con los otros cinco casos”.

Sonda MESSENGER © NASA

Por supuesto, una fórmula matemática que pueda predecir el efecto no es lo mismo que explicarlo. Según admitió Anderson, “la fórmula no nos sugiere nada”, pero quizás algún otro científico pueda encontrar una explicación.

Anderson hace notar que esta “anomalía de sobrevuelo” es de alguna forma similar a la “anomalía Pioneer”, pero hay una diferencia importante. La primera afecta la velocidad de la astronave, mientras que la segunda disminuye su aceleración.

De todos modos, hay una similitud a tener en cuenta. “Las Pioneer”, dice Anderson, “al igual que todas las astronaves que sobrevolaron la Tierra, se encuentran en órbitas hiperbólicas”. No es una trayectoria muy común, ya que la amplia mayoría de las astronaves describe trayectorias parabólicas o elipsoidales. ¿Tendrá eso algo que ver? Por el momento, como reconoce Anderson, “me siento humilde y perplejo ante esto”.

Ante una pregunta realizada por Space.com, Anderson dijo que “quedaría muy sorprendido si se hubieran descubierto dos anomalías independientes; sospecho que están conectadas, aunque realmente no lo sé”.

El científico agrega que el hecho de que el efecto resulte más evidente cuanto mayor sea la asimetría con respecto al ecuador “sugiere que la anomalía está relacionada con la rotación de la Tierra”.

Pioneer 10, la primera anomalía © NASA

Una posible explicación para la anomalía de las Pioneer

Están pasando cosas extrañas con nuestros exploradores espaciales robóticos. También conocido como “Efecto Pioneer” (las súbitas e inesperadas alteraciones en las trayectorias de las sondas Pioneer 10 y Pioneer 11 detectadas mientras continuaban su viaje hacia el sistema solar exterior), se ha observado también que había anomalías similares en sobrevuelos realizados por sondas espaciales más modernas.

La sonda Galileo sobrevolando la Tierra. © NASA

Los sobrevuelos a la Tierra de las misiones Galileo, Rosetta, NEAR y Cassini han experimentado todos ellos un súbito aumento de velocidad. Después de eliminar todas las explicaciones posibles, incluyendo la pérdida de combustible y un error en la medición de la velocidad, un nuevo estudio sugiere que la respuesta podría estar en una extraña característica de la física universal…

Los sobrevuelos planetarios representan una ayuda esencial en las misiones interplanetarias para ganar energía mientras aceleran en su alegre viaje hacia su destino. Las asistencias gravitatorias son calculadas precisamente por los científicos de la misión de modo que el momento de llegada puede ser calculada al minuto. Considerando que las misiones tardan años en completarse, este grado de precisión es asombroso, pero esencial.

De modo que cuando la Galileo completó su asistencia gravitatoria sobrevolando a la Tierra el 8 de diciembre de 1990 para ser impulsada hacia Júpiter, es posible imaginar la sorpresa de la NASA cuando descubrió que la Galileo había acelerado de pronto, y sin causa aparente. El aumento del empuje era diminuto, pero utilizando la Red Espacio Profundo (Deep Space Network) se pudo lograr una medición precisa de la aceleración de la nave. Galileo había sido acelerada en 3,9 mm/s (3,9 milímetros por segundo).

Y no es un caso aislado. Durante los sobrevuelos a la Tierra de las sondas NEAR, Cassini-Huygens y Rosetta, en todos ellos se experimentaron empujes inexplicados de 13 mm/s, 0,11 mm/s y 2 mm/s respectivamente. Después de que eliminaron las fallas técnicas, los errores de observación, la presión de radiación, las inestabilidades magnéticas y la acumulación de carga eléctrica, se está poniendo el foco en explicaciones más exóticas.

Un estudio reciente realizado por Magic McCullock sugiere que la “radiación Unruh” puede ser la culpable. Exponiéndolo simplemente, el efecto Unruh sugiere que los cuerpos en aceleración experimentan un tipo de radiación electromagnética. En aceleraciones muy bajas, la longitud de onda emitida será tan larga que una longitud de onda completa será mayor que el tamaño del universo (algo que también se conoce como la Distancia Hubble).

Por lo tanto, la aceleración baja generará ondas que no tienen efecto sobre el cuerpo. Sin embargo, si el cuerpo que acelera (por ejemplo la Galileo siendo acelerada por la gravedad terrestre durante su sobrevuelo de 1990) excede lentamente un umbral de aceleración, la radiación Unruh disminuirá su longitud de onda (será menor que la Distancia Hubble), lo que causará un diminuto pero mensurable empuje en su velocidad en aumento.

Aunque compleja, esta teoría es muy interesante y prueba que aunque podemos calcular el momento de arribo de las sondas espaciales al minuto, el universo continuará mostrándonos por largo tiempo algunas cosas que nos seguirán dejando perplejos.

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Traducido con autorización de Universe Today:
Título: “A Possible Answer to Flyby Anomalies”
Autor: Ian O’Neill
Fecha: Enero 20, 2008
Enlace con el artículo original:aquí
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