La búsqueda de agua en otros planetas da un gran paso adelante

La búsqueda de agua en otros cuerpos planetarios ha dado un gran paso adelante en los últimos meses. En noviembre, la NASA anunció que había encontrado sustanciales cantidades de agua en la Luna. A principios de este mes, la sonda Cassini obtuvo datos sobre Encelado, una de las lunas de Saturno, que pueden confirmar la presencia de agua líquida en la subsuperficie.

Mientras estas misiones barren nuestro sistema solar buscando trazas de agua – una condición necesaria para la vida – un grupo de científicos mira más allá, a la luz de sistemas solares a años luz de distancia. Un reciente estudio publicado en la revista Astrobiology describe el uso de la espectroscopía infrarroja para modelar el polvo alrededor de las estrellas jóvenes, tratando de detectar la presencia de minerales hidratados conocidos como filosilicatos.



Uno de los ejemplos más simples de filosilicatos es el mineral de arcilla. El agua es una parte importante de su estructura química.

Si encuentras filosilicatos, con gran probabilidad encontrarás agua”, dice la autora principal Melissa Morris, profesora visitante en el Departamento de Física, Astronomía y Ciencias de los Materiales de la Universidad Estatal de Missouri y afiliada a la Escuela de Exploración Espacial y Terrestre de la Universidad Estatal de Arizona. “El objetivo era tratar de determinar si podíamos detectar realmente estas maravillosas firmas de minerales hidratados, casi siempre generados por la interacción del agua líquida con la roca”.

Para determinar si la superficie de un planeta extrasolar contendrá agua, los científicos pueden mirar a lo que se conoce como disco protoplanetario — un disco de gas y polvo alrededor de una estrella durante sus primeras fases de desarrollo. Los científicos creen que los planetas nacen a partir de los discos protoplanetarios a través de interacciones gravitatorias y electroestáticas entre las partículas. Por tanto, si los científicos pueden determinar la composición elemental de los discos de polvo que orbitan las estrellas jóvenes, deberían ser capaces de predecir qué tipo de planetas formarían finalmente.

Una escuela de pensamiento sugiere que la Tierra adquirió el agua de su superficie a partir de asteroides o cuerpos similares presentes en su disco protoplanetario. Los autores de este estudio usaron la misma suposición para planetas potencialmente similares a la Tierra en otros sistemas. Por tanto, si se encuentran filosilicatos en los discos protoplanetarios de otros sistemas solares, la suposición es que es muy probable que se encuentre agua en la superficie de los planetas que nazcan después a partir del disco. (Por supuesto, Mercurio, Venus y Marte ilustran que otras condiciones afectarán a si finalmente a los planetas rocosos trandán agua).

Los científicos esperan usar algún día instrumentos como el Telescopio Espacial Spitzer y el Observatorio Estratosférico para Astronomía Infrarroja (SOFIA), para determinar la composición del polvo exozodiacal de los discos planetarios extrasolares. Antes de que puede hacerse esto, no obstante, los científicos deben determinar primero si la detección de minerales concretos en esos sistemas lejanos es siquiera posible. Este estudio ayuda a los científicos a determinar qué firmas buscar en los discos.

La composición del polvo se identifica al estudiar sus características de emisión. Un procedimiento común es usar la espectroscopía infrarroja para identificar sustancias mediante las longitudes de onda infrarrojas que absorben o emiten. Este procedimiento a menudo se usa para detectar agua en cuerpos planetarios.

Morris y sus colegas comenzaron a modelar las emisiones infrarrojas del polvo que no contenían minerales hidratados, o filosilicatos. Entonces cambiaron la mezcla mineral, añadiendo estos en una cantidad de un tres por ciento de la mezcla total.

En el artículo, Morris y su coautor Steve Desch de la Universidad Estatal de Arizona afirman que los rasgos únicos indicativos de filosilicatos en los espectros del infrarrojo medio deberían hacer posible la detección de esos minerales en los discos protoplanetarios.

Scott Sandford, astrofísico investigador en el Centro de Investigación Ames de la NASA en California, quien tiene experiencia llevan a cabo espectroscopía en meteoritos, no está de acuerdo. Dice que demostrar la presencia de filosilicatos en un disco protoplanetario es todo un reto.

Es bastante complicado identificar filosilicatos cuando están presentes en mezclas debido a que tienen relativamente pocos rasgos, en oposición a otros minerales, que tienen muchas catacterísticas estructurales en su espectro”, dice Sandford.

Morris dice que el resultado de este estudio sólo demuestra que, basándose en modelos por ordenador, debería ser posible detectar la presencia de filosilicatos en discos protoplanetarios. Éste es sólo el primer paso en la detección de agua en otros sistemas solares.

Mi parte fue desarrollar el modelo para determinar si podía hacerse o no”, dice Morris. “¿Qué instrumentos hay disponibles? De los que tenemos, ¿tienen la resolución adecuada?

El siguiente paso, que Morris ya ha comenzado, es aplicar esta técnica a datos reales. Morris está comparando los modelos con datos obtenidos del Telescopio Espacial Spitzer.

Sandford dice que será la prueba real.

La idea básica que exponen es perfectamente buena”, dice Sandford. “Personalmente soy un tanto escéptico sobre que puedan localizar los filosilicatos en este disco al nivel que sugieren. ¿Cómo de aplicables son estos modelos al mundo real?

Morris dice que este tipo de investigación también es importante para comprender cómo se forman, en general, los sistemas planetarios.

Soy un gran defensor de la búsqueda de agua en nuestro Sistema Solar”, dice Morris, “pero para comprender el proceso de formación de sistemas planetarios, tenemos que ir fuera de nuestro sistema y mirar también otros”

Fuente | Ciencia Kanija


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Luna de Saturno salpicada con efusivos geíseres

Como aspersores bajo la superficie, una serie de geíseres – más de lo que se pensaba anteriormente – están lanzando efusivamente hielo de agua desde unas grietas cerca del polo sur de Encelado, la helada luna de Saturno, según revelan unas nuevas imágenes.

Las imágenes recientemente publicadas por la nave Cassini de la NASA muestran los geíseres de Encelado con un detalle sensacional. Las imágenes captan un grupo de penachos anteriormente desconocidos junto con otros conocidos, y muestran que al menos uno ha perdido fuerza desde que la NASA miró por última vez a la luna.



Las nuevas imágenes fueron tomadas durante el sobrevuelo de Cassini del 21 de noviembre de 2009, e incluyen la mejor visión 3-D jamás lograda de una “raya de tigre” — una fisura que lanza partículas de hielo, vapor de agua y compuestos orgánicos. También muestran regiones de Encelado que no quedaron bien cartografiadas en sobrevuelos anteriores, incluyendo el área sur con patrones tectónicos circulares.

Tanto las columnas grandes como las pequeñas se ven saliendo de estas famosas rayas de tigre a lo largo del polo sur de Encelado. En un mosaico, creado por dos imágenes de alta resolución captadas por la cámara de pequeño angular, pueden verse 30 chorros. Más de 20 de ellos no habían sido identificados con anterioridad.

Fotografiando los chorros a lo largo del tiempo, los científicos de Cassini pueden estudiar la consistencia de su actividad.

“Este último sobrevuelo confirma lo que sospechábamos”, dice Carolyn Porco, líder del grupo fotográfico de Cassini en el Instituto de Ciencia Espacial de Boulder, Colorado. “El vigor de estos chorros individuales puede variar con el tiempo, y mucho chorros, grandes y pequeños, estallan a lo largo de las rayas de tigre”.

Los científicos también combinaron las imágenes en luz visible con los datos de calor para crear un mapa de un segmento de 40 kilómetros de la raya más larga, conocida como Baghdad Sulcus. El mapa ilustra el vínculo entre las fracturas de superficie geológicamente jóvenes y las temperaturas anormalmente cálidas que se han registrado en la región polar sur.

En estas medidas, los picos de temperatura a lo largo de Baghdad Sulcus superan los menos 93 grados Celsius, y pueden ser de hasta menos 73 grados C. Las temperaturas, consideradas cálidas para Encelado, probablemente son el resultado del calentamiento de los flancos de las fracturas por el vapor de agua ascendente más cálido, que impulsan los chorros de partículas de hielo de la luna.

“Las fracturas están heladas para los estándares terrestres, pero son un templado oasis en comparación con los gélidos 50 Kelvin de sus alrededores”, dijo John Spencer, miembro del equipo del espectrómetro infrarrojo de composición con sede en el Instituto de Investigación del Suroeste tambien en Boulder. “La enorme cantidad de calor que se vierte desde las grietas de rayas de tigre puede ser suficiente para fundir el hielo subterráneo”.

Algunos científicos de Cassini deducen que cuanto más altas sean las temperaturas en la superficie, mayor es la probabilidad de que estallen chorros desde el líquido.

El sobrevuelo del 21 de noviembre, que llevó a la nave a 1600 kilómetros sobre la superficie de la luna, fue el octavo encuentro con Encelado. Es el último vistazo a la superficie del polo sur de Encelado antes de que la región entre en 15 años de oscuridad, dicen los funcionarios de la NASA.

Y ahora que la misión Cassini ha sido extendida hasta 2017, con 11 sobrevuelos previstos sobre Encelado durante este periodo de extensión, hay muchas posibilidades de captar más imágenes de esta helada luna. La nave se lansó en 1997 y ha estado orbitando Saturno desde 2004.

Fuente | Ciencia Kanija


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Cúmulos de estrellas alienígenas llenan nuestra galaxia

Muchos de los cúmulos estelares de nuestra galaxia, en realidad pueden ser extranjeros: colecciones de estrellas que nacieron en otras partes y emigraron a nuestra Vía Láctea, de acuerdo con un nuevo estudio.

Los cúmulos estelares extranjeros en realidad forman aproximadamente un cuarto del sistema de cúmulos estelares globulares de la Vía Láctea, según encontraron los investigadores.

Los astrónomos habían sospechado anteriormente que algunos cúmulos globulares, que contienen cada uno entre 10 000 y varios millones de estrellas, eran de fuera de nuestra galaxia, pero era difícil identificar positivamente cuáles.

Para encontrarlas, Forbes, junto con su colega Terry Bridges de la Universidad de Queens en Ontario, Canadá, uso datos del Telescopio Espacial Hubble para examinar cúmulos globulares dentro de la galaxia de la Vía Láctea.

Entonces recopilaron la mayor de alta calidad para registrar la edad y propiedades químicas de cada uno de los cúmulos.

“Usando esta base de datos, fuimos capaces de identificar firmas clave en muchos cúmulos estelares globulares que nos dieron pistas reveladoras sobre su origen externo”, comenta Forbes.

La investigación se detallará en el próximo ejemplar de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

El trabajo también sugiere que la Vía Láctea puede haberse tragado más galaxias enanas, o “mini” galaxias de hasta 100 millones de estrellas, de lo que antes se pensaba.

Investigaciones anteriores habían demostrado que dos galaxias enanas dentro de la Vía Láctea nacieron fuera de ella, pero el actual trabajo sugiere que puede haber hasta seis o siete.

“Aunque las galaxias enanas están desmembradas y sus estrellas se han asimilado a la Vía Láctea, los cúmulos estelares globulares de la galaxia enana siguen intactos y sobreviven al proceso de acreción”, añade Forbes.

No obstante, se necesitarán futuros estudios para confirmar este hallazgo, dicen los investigadores.

Fuente | Ciencia Kanija


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