Interesantes noticias de Vesta

La nave espacial Dawn de la NASA ha revelado que el gigante asteroide Vesta tiene su propia versión de anillo alrededor del cuello. Dos documentos nuevos basados ​​en las observaciones de la órbita de mapeo de baja altitud de la misión Dawn muestran que los materiales volátiles,o se evaporados fácilmente, han coloreado la superficie de Vesta en una amplia franja alrededor de su ecuador.

Características de marcar la superficie del asteroide donde los materiales volátiles, el agua probablemente, liberados de minerales hidratadosevaporados. Mientras que Dawn no encontró hielo de agua real en Vesta, hay indicios de minerales hidratados entregados por los meteoritos y polvo evidente en la química del asteroide gigante y geología. Las conclusiones se publican hoy en la revista Science.

Un trabajo, dirigido por Thomas Prettyman, el científico principal de rayos gamma de Dawn y el detector de neutrones (Grand) en el Instituto de Ciencia Planetaria en Tucson, Arizona, describe cómo el equipo ha encontrado la marca de hidrógeno, probablemente en la forma de hidroxilo oagua ligada a los minerales en la superficie de Vesta.

"La fuente del hidrógeno en la superficie de Vesta parece ser de minerales hidratados entregados por las rocas ricas en carbono espaciales que colisionaron con Vesta a una velocidad lo suficientemente lenta como para preservar su contenido volátil", dijo Prettyman.

Un documento complementario, dirigido por Brett Denevi, científico que participa en Dawn con sede en la Johns Hopkins University Applied PhysicsLaboratory en Laurel, Maryland, describe la presencia de terreno desnuda creada por la liberación de los volátiles.

Vesta es el segundo miembro más masivo del cinturón principal de asteroides. La órbita en que estos datos se obtuvieron en promedio a unas 130 millas (210 kilómetros) sobre la superficie. Dawn dejó Vesta a principios de este mes, el 4 de septiembre PDT (5 de septiembre EDT), y ahora está en su camino hacia su segundo objetivo, el planeta enano Ceres.

Los científicos pensaron que podría ser posible que el hielo de agua sobreviva cerca de la superficie alrededor de los polos del asteroide gigante.A diferencia de la luna de la Tierra, Vesta no tiene regiones polares permanentemente en la sombra, donde el hielo podría sobrevivir. La mayorfirma de hidrógeno en los últimos datos provienen de regiones cercanas al ecuador, donde el hielo de agua no es estable.

En algunos casos, otras rocas espaciales se estrellaron en estos depósitos más adelante a alta velocidad. El calor de las colisiones convierten alhidrógeno unido a los minerales en agua, que se evapora. Los agujeros que quedaron cuando el agua se escapó en un tramo de hasta unas 0,6millas (1 kilómetro) de diámetro y bajaron a una profundidad de 700 pies (200 metros). Visto de imágenes de la cámara encuadre de Dawn, este terreno se enfrentó mejor conservado respecto de las secciones del cráter Marcia.

Los "grandes embalses de agua" en los albores del nacimiento estelar

El observatorio espacial Herschel de la ESA ha descubierto suficiente vapor de agua para llenar los océanos de la Tierra más de 2.000 veces, en una nube de gas y polvo que está a punto de colapsar en una nueva estrella similar al Sol.

Taurus y su espectro de agua

Las estrellas se forman en nubes frías y oscuras de gas y polvo - ' núcleos pre-estelares ' - que contienen todos los ingredientes para que los sistemas solares como el nuestro.
El agua, esencial para la vida en la Tierra, ya ha sido detectado fuera de nuestro Sistema Solar como recubierto de gas y hielo en diminutos granos de polvo cerca de lugares de formación estelar activa, y en los discos proto-planetarios capaces de formar sistemas planetarios extraterrestres.

Las nuevas observaciones de Herschel de un resfriado pre-estelar central en la constelación de Tauro, conocida como Lynds 1544 son la primera detección de vapor de agua en una nube molecular al borde de la formación de estrellas.

Se detectaron más de 2000 océanos como los de la Tierra de vapor de agua, liberado de los granos de polvo helado de alta energía rayos cósmicos pasan a través de la nube.

"Para producir esa cantidad de vapor, debe haber una gran cantidad de hielo de agua en la nube, por valor de más de tres millones de océanos de la Tierra congeladas '", dice Paola Caselli, de la Universidad de Leeds, Reino Unido, autor principal del artículo que informa sobre los resultados en Astrophysical Journal Letters.

"Antes de nuestras observaciones, el entendimiento era que toda el agua se congeló en granos de polvo porque era demasiado frío para estar en la fase de gas, así que no se podía medir.

"Ahora tendrán que revisar nuestra comprensión de los procesos químicos en esta región densa y, en particular, la importancia de los rayos cósmicos para mantener una cierta cantidad de vapor de Agua.”

Las observaciones también revelaron que las moléculas de agua están fluyendo hacia el corazón de la nube donde una nueva estrella probablemente se formará, lo que indica que el colapso gravitacional acaba de empezar.

"No hay absolutamente ninguna señal de las estrellas en esta nube oscura hoy, pero mirando a las moléculas de agua, podemos ver la evidencia de movimiento dentro de la región que se puede entender como el colapso de toda la nube hacia el centro", dice el Dr. Caselli.

"Hay suficiente material para formar una estrella al menos la masa de nuestro Sol, lo que significa que también podría estar formando un sistema planetario, posiblemente uno como el nuestro."

Parte del vapor de agua detectado en L1544 entrará en la formación de la estrella, pero el resto se incorporará en el disco circundante, proporcionando un depósito de agua rica para alimentar a potenciales nuevos planetas.

"Gracias a Herschel, ahora podemos seguir el" camino del agua "de una nube molecular en el medio interestelar, a través del proceso de formación de estrellas, a un planeta parecido a la Tierra en donde el agua es un ingrediente esencial para la vida", dice Herschel de la ESA científico del proyecto, Göran Pilbratt.

ALMA: Moléculas de Azúcar en el espacio

Un equipo de astrónomos utilizando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ha Édetectado moléculas de azúcar en el gas que rodea a una joven estrella similar al Sol. Esta es la primera vez que el azúcar se encuentran en el espacio alrededor de una estrella, y el descubrimiento demuestra que los componentes básicos de la vida están en el lugar correcto, en el momento adecuado, para ser incluido en formación de planetas alrededor de la estrella.



Los astrónomos descubrieron moléculas de glicolaldehído - una forma simple de azúcar en el gas que rodea a una estrella binaria joven, con masa similar al Sol, llamada IRAS 16293-2422. Glicolaldehído se ha visto en el espacio interestelar antes pero esta es la primera vez que ha sido encontrado tan cerca de una estrella similar al Sol, a distancias comparables a la distancia de Urano al Sol en el Sistema Solar. Este descubrimiento muestra que algunos de los compuestos químicos necesarios para la vida existía en este sistema en el momento de la formación del planeta.

"En el disco de gas y polvo que rodea a esta estrella recién formada, encontramos glicolaldehído, que es una forma simple de azúcar, no muy diferente a la de azúcar que ponemos en el café", explica Jes Jørgensen (Niels Bohr Institute, Dinamarca), el autor principal del artículo. "Esta molécula es uno de los ingredientes en la formación de ARN, que - como el ADN, a los que se relaciona -. Es uno de los bloques de construcción de la vida"

La alta sensibilidad de ALMA - incluso en las longitudes de onda más cortas técnicamente desafiantes en los que opera - fue fundamental para estas observaciones, que fueron hechas con un conjunto parcial de antenas en la fase del observatorio de Ciencias de verificación.
"Lo que es realmente interesante de nuestros resultados es que las observaciones de ALMA revela que las moléculas de azúcar están cayendo en hacia una de las estrellas del sistema", dice el miembro del equipo Cécile Favre (Universidad de Aarhus, Dinamarca). "Las moléculas de azúcar no sólo están en el lugar adecuado para encontrar su camino en un planeta, sino que también va en la dirección correcta".

Las nubes de gas y polvo que colapsan para formar nuevas estrellas son extremadamente frío y muchos gases solidificarse en forma de hielo en las partículas de polvo en el que luego las moléculas se unen y forman más complejos. Pero una vez que una estrella se ha formado en el medio de una nube giratoria de gas y polvo, se calienta la parte interior de la nube a alrededor de temperatura ambiente, evaporando las moléculas complejas químicamente, y formando gases que emiten su radiación característica en forma de ondas de radio que se pueden asignar mediante potentes telescopios de radio como ALMA.

IRAS 16293-2422 se encuentra a unos 400 años luz de distancia, relativamente cerca de la Tierra, lo que lo convierte en un excelente blanco para los astrónomos que estudian las moléculas y la química alrededor de las estrellas jóvenes. Al aprovechar el poder de una nueva generación de telescopios como ALMA, los astrónomos ahora tienen la oportunidad de estudiar los detalles finos en el gas y las nubes de polvo que se forman los sistemas planetarios.

"Una gran pregunta es: ¿cómo pueden estas complejas moléculas se vuelven antes de que se incorporen a nuevos planetas Esto podría decirnos algo sobre cómo la vida podría surgir en otras partes, y las observaciones de ALMA va a ser vital para desentrañar este misterio", concluye Jes Jørgensen.

Wise encuentra abundancia de agujeros negros

La misión Wise de la NASA (Wide-field infrared survey explorer), ha colaborado en crear una bonanza de recién descubiertos agujeros negros supermasivos y galaxias extremas llamados “Hot DOGs”, o galaxias oscurecidas por el polvo.

Imágenes obtenidas por el telescopio, revelaron millones de polvorientos candidatos a agujeros negros a través del universo y alrededor de 1.000 objetos más polvorientos, los cuales se cree que son las galaxias más brillantes jamás encontradas. Estas poderosas galaxias, que arden brillantemente con luz infrarroja, son llamadas Hot DOGs.

 

 

“Wise ha descubierto una amplia gama de objetos ocultos,” dijo Hashima Hasan, científico del programa WISE de la sede en Washington de la NASA. ”Hemos encontrado un asteroide bailando delante de la Tierra en su órbita, el cuerpo celeste más frío conocido, y ahora, los agujeros negros supermasivos y las galaxias se esconden detrás de capas de polvo.”

Wise ha escaneado todo el cielo 2 veces en luz infrarroja, completando su servicio a principios de 2011. Como lentes de visión nocturna probando la oscuridad, el telescopio capturó millones de imágenes del cielo. Toda la información de la misión se ha dado a conocer públicamente, lo que permite a los astrónomos “cavar” y hacer nuevos descubrimientos.

Los últimos descubrimientos están ayudando a los astrónomos a comprender cómo las galaxias y los agujeros negros existentes en sus centros crecen y evolucionan juntos. Por ejemplo, el agujero negro gigante en el centro de nuestra galaxia Vía Láctea, llamada  Sagitario A*, tiene 4 millones de veces la masa de nuestro Sol y ha pasado por el frenesí de alimentación periódica, donde el material cae hacia el agujero negro, se calienta e irradia su entorno. Agujeros negros centrales más grandes, por sobre el billón de veces la masa de nuestro Sol, podrían detener la formación de estrellas en las galaxias.  

Recreando una parte del universo

Los científicos del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA) y sus colegas en el Instituto Heidelberg de Estudios Teóricos (HITS) han inventado un nuevo método de cálculo que puede seguir con precisión el nacimiento y evolución de miles de galaxias a lo largo de millones de años. Por primera vez, ahora es posible construir un universo desde cero, que rebosa de las galaxias como observamos a nuestro alrededor.

"Hemos creado toda la variedad de galaxias que vemos en el universo local", dijo Mark Vogelsberger (CfA).

Nuestro vecindario cósmico está lleno de galaxias espirales majestuosas como Andrómeda, la del Molinete, y el Remolino. Las espirales son comunes, pero las simulaciones anteriores tenían problemas para recrear éstas. En cambio, producían una gran cantidad de galaxias agrupadas bolas, sin los discos grandes y los brazos extendidos de una espiral típica.

El nuevo software, llamado Arepo, resuelve este problema. Creado por Volker Springel (HITS), Arepo genera una simulación bien detallada del universo, teniendo como entrada sólo el resplandor observado en el Big Bang y la evolución en el tiempo por 14 mil millones de años.

"Hemos tomado todas las ventajas de los códigos anteriores y elimina los inconvenientes", explicó Springel.

"Nuestras simulaciones mejoran respecto a las anteriores tanto como el Telescopio Gigante Magallanes será mejorar cualquier telescopio que existe ahora", dijo Debora Sijacki (CfA).

(Cuando se haya completado a finales de este década, de 24.5 metros de apertura del gigante Telescopio Magallanes de lo convertirá en el telescopio más grande del mundo.)

Una de las ventajas clave de Arepo es la geometría que utiliza. Simulaciones anteriores dividen el espacio en un montón de cubos de tamaño y forma fijos. Arepo utiliza una cuadrícula que se flexiona y se mueve en el espacio para que coincida con los movimientos del gas subyacente, las estrellas, la materia oscura y energía oscura.

Las simulaciones funcionaron en la Odisea de Harvard, un supercomputador de alto rendimiento, utilizando un total de 1024 núcleos de procesador. Esta máquina rápida permitió a los científicos para comprimir 14 millones de años en pocos meses - un esfuerzo que habría mantenido una computadora de escritorio ocupado por cientos de años!

Metas para el futuro del equipo incluyen la simulación de volúmenes mucho más grandes del universo con una resolución sin precedentes, creando así el modelo más grande y más realista del universo jamás se ha hecho.

Exoplanetas (3/6) FOTOMETRÍA DE TRÁNSITO

Gráfico de un tránsito planetario: Mientras el planeta se mueve en frente de la estrella, la luminosidad decae, para luego retornar a su valor inicial cuando el ciclo se completa Credit: NASA/JPL-Caltech/UMD/GSFC


FOTOMETRÍA DE TRÁNSITO: UN MÉTODO PARA ENCONTRAR "TIERRAS"

Este método detecta planetas distantes midiendo la atenuación del brillo de una estrella cuando un planeta pasa entre ella y la tierra. Este paso del eventual planeta entre la estrella y la tierra es llamado “tránsito”; si esta atenuación de brillo estelar se registra en intervalos regulares y dura un determinado lapso de tiempo, se puede inferir que hay un planeta orbitando la estrella.

Este tránsito refleja el ratio de tamaño entre la estrella y el planeta, naturalmente, mientras mayor sea el planeta, habrá un efecto más apreciable. (Ver gráfico del comienzo de este post)

El tamaño de la estrella puede ser determinado acuciosamente a través de su espectro, mientras que la fotometría da a los astrónomos una buena estimación del tamaño del planeta, aunque no de su masa. Esto hace que la fotometría se pueda considerar un excelente complemento para los métodos espectroscópicos, que proveen masa, pero no tamaños. Usando ambos valores, se puede determinar la densidad del planeta, un importante paso para definir su composición.


Ventajas
Este método es de los de mayor susceptibilidad para encontrar exoplanetas. Por ejemplo, la sonda “Kepler” puede aprovechar al máximo la sensibilidad de sus equipos para encontrar planetas del tamaño de la tierra a través de él, incluso a distancias de 1 UA aproximadamente respecto a su estrella, ningún otro método brinda esta exactitud.

Cuando se combina con el método de la “velocidad radial”, un tránsito puede también proveer una buena estimación de la masa del planeta, esto en especial si el sistema se ve “en su plano”.

Por otra parte, el tránsito también puede dar información de la eventual atmósfera del planeta, ya que la luz del planeta puede ser absorbida a diferentes longitudes de onda; el eventual “espectro de absorción” dependerá de los diferentes gases presentes en la atmósfera, permitiendo con esto determinar la composición.
En adición a este tránsito “primario”, que ocurre cuando el planeta pasa en frente de la estrella, los científicos también se interesan en el “secundario”, que ocurre cuando el planeta desaparece completamente detrás de la estrella (visto desde la Tierra); analizando el cambio en el espectro de la estrella en ambas situaciones, se puede inferir el espectro del planeta, con ello se puede llegar a deducir temperatura y composición atmosférica también.

Finalmente, las investigaciones en este método pueden operar a gran escala, ya que los diversos equipos como TreS, OGLE, HAT y WASP, en conjunto con la sonda Kepler, pueden hacer seguimiento a miles de estrellas, con este precedente, es posible que este método sea prontamente el más importante.

Desventajas
La desventaja natural es que no siempre desde la Tierra, tendremos la visual que un planeta “transite” sobre una estrella, es decir, que estemos en el mismo plano del sistema, esto, para muchos sistemas, no pasará jamás.

Otro problema es que eventualmente el tránsito podría durar solamente una pequeña fracción del período orbital del planeta; como se requieren varios tránsitos para garantizar la fiabilidad del descubrimiento, esto es un grave inconveniente.
Finalmente, es importante mencionar que este método ha reportado varios “falsos positivos”, debido a la dificultad a veces, en determinar si es un sistema binario, o un sistema estrella-planeta.

La estrategia de búsqueda

Dada la naturaleza del método, no es muy viable encontrar exoplanetas para un observador aislado, el ideal es tener un telescopio automatizado que registre muchos sistemas en períodos regulares y largos de tiempo, estrategia usada por diversos proyectos alrededor del mundo.

Fuente: Planetary Society

Exoplanetas (2/6)

Gráfico de velocidad radial de Pegasi 51: El primer exoplaneta detectado y confirmado. Los puntos indican las mediciones registradas. La sinusoide es una forma característica del gráfico “velocidad radial” de una estrella sometida a los efectos gravitacionales de un planeta orbitante. Crédito: exoplanets.org


VELOCIDAD RADIAL: EL MÉTODO QUE FUNCIONA

Este método, también conocido como espectroscopía Doppler, es el más efectivo para localizar exoplanetas con la actual tecnología. Muchos de las otras técnicas prometen avances significativos pero para el futuro, la gran mayoría de los exoplanetas encontrados hasta ahora han sido detectados por velocidad radial.

Los principios tras el método descansan en el hecho que una estrella no permanece completamente estacionaria cuando es orbitada por un planeta; en efecto, se mueve, aunque ligeramente, en pequeños círculos o elipses, respondiendo al efecto gravitacional de su compañero pequeño. Visto desde la distancia, este pequeño movimiento afecta el espectro de luz normal de la estrella, o el registro del color. Si la estrella se mueve hacia el observador, el espectro levemente se cargará hacia el azul, si se aleja, hacia el rojo.

Usando espectrógrafos muy sensibles, los cazadores de planetas pueden hacer seguimiento al espectro de una estrella, buscando períodos regulares en que éste se mueva hacia el azul y luego al rojo, de forma alternante. La regularidad de la periodicidad (días, meses o años) y del desplazamiento doppler, sugiere ciertamente que la estrella está siendo orbitada por un cuerpo celeste; en la medida que el objeto esté bajo un rango determinado de masa, podría ser un planeta.

El éxito del método se apoya en el desarrollo de la tecnología de los últimos años, capaz de crear espectrógrafos lo suficientemente sensibles para como captar pequeños movimientos de las estrellas. Por ejemplo, el equipo de Geoff Marcy, tiene un espectrógrafo capaz de captar movimientos estelares tan lentos como de 3 m/s. No es casualidad por ende, que este team haya descubierto sobre la mitad de los exoplanetas registrados a la fecha.

Ventaja
Es hasta la fecha sin duda, el método más exitoso para detectar exoplanetas.


Inconvenientes

Una característica de este método es que no permite determinar rigurosamente la masa de un exoplaneta, solamente provee una estimación de su masa mínima. Esto no es un problema menor, ya que la masa es la característica más relevante a la hora de distinguir entre planetas y estrellas pequeñas. Algunos astrónomos argumentan que al menos algunos de los exoplanetas supuestamente descubiertos por espectroscopía, son en realidad estrellas de baja masa.

La fuente de esta problemática es que el método de la velocidad radial registra solamente el movimiento de acercamiento o alejamiento de una estrella, el cual es solamente significativo cuando el plano orbital se ve “de lado”, ya que el movimiento está en "verdadera magnitud"; sin embargo cuando se observa el plano orbital “en verdadera magnitud” (visual está a 90º respecto a plano de la órbita) es un problema, ya que ninguna parte del movimiento será radialmente significativa. Esto implica que solamente en el caso inicial la masa puede ser estimada con prolijidad.

Sin embargo en la mayoría de los casos los exoplanetas no van a estar ni completamente de lado ni de frente, sino en un cierto ángulo. Esto implica que el espectrógrafo no captará el movimiento completo de una estrella sino solamente una componente, por ende, como la masa del exoplaneta es proporcional al movimiento de perturbación registrado en la estrella, el eventual valor determinado será menor al real, entregando una cota mínima solamente.

Por otra parte, sólo raras veces los astrónomos conocen el valor verdadero de la inclinación de un plano orbital, esto abre la posibilidad a que al menos algunos de los objetos detectados a la fecha, sean demasiado masivos para ser considerados planetas.

Otro inconveniente del método es que es más propenso a encontrar planetas que son del tipo denominado “hot Júpiters”. Estos gigantes gaseosos, orbitan a altas velocidades alrededor de su estrella, produciendo relativamente fuertes perturbaciones, más fácilmente detectables desde la tierra por los espectrógrafos; esto es una desventaja para el descubrimiento de planetas más lejanos a la estrella, de mayores períodos y menos masa, incluyendo los mundos rocosos como la tierra.

Fuente: Planetary Society