Clúster celebra su primera década de descubrimientos

Thursday, July 22, 2010

La misión Clúster de la ESA celebra su décimo cumpleaños. Durante esta década, los cuatro satélites que la componen han permitido estudiar con un extraordinario nivel de detalle la invisible interacción entre el Sol y la Tierra. Los cuatro satélites que componen la misión Clúster - Rumba, Samba, Salsa y Tango - vuelan en formación alrededor de la Tierra para generar una imagen tridimensional de la interacción del incesante ‘viento solar’, formado por partículas cargadas o plasma procedente del Sol, con la ‘burbuja magnética’ que protege a la Tierra: la magnetosfera.

En ocasiones, el viento solar ‘sopla’ de forma turbulenta y racheada, agitando el campo magnético de la Tierra, lo que genera partículas de alta energía. Estas ‘tormentas’ en la magnetosfera pueden provocar interferencias en los sistemas eléctricos a bordo de los satélites o incluso en los de los equipos de tierra. En los peores casos, pueden llegar a destruir componentes electrónicos cruciales, dejando a los satélites completamente inoperativos.

La misión Clúster de la ESA celebra su décimo cumpleaños. Durante esta década, los cuatro satélites que la componen han permitido estudiar con un extraordinario nivel de detalle la invisible interacción entre el Sol y la Tierra.

Los cuatro satélites que componen la misión Clúster - Rumba, Samba, Salsa y Tango - vuelan en formación alrededor de la Tierra para generar una imagen tridimensional de la interacción del incesante ‘viento solar’, formado por partículas cargadas o plasma procedente del Sol, con la ‘burbuja magnética’ que protege a la Tierra: la magnetosfera.

En ocasiones, el viento solar ‘sopla’ de forma turbulenta y racheada, agitando el campo magnético de la Tierra, lo que genera partículas de alta energía. Estas ‘tormentas’ en la magnetosfera pueden provocar interferencias en los sistemas eléctricos a bordo de los satélites o incluso en los de los equipos de tierra. En los peores casos, pueden llegar a destruir componentes electrónicos cruciales, dejando a los satélites completamente inoperativos.

Sin embargo, uno de los mayores logros de la misión ha sido el primer mapa tridimensional del corazón de un fenómeno magnético conocido como ‘reconexión’.

Este fenómeno se produce cuando dos campos magnéticos colisionan, permitiendo la mezcla de las corrientes de plasma que antes mantenían confinadas, lo que libera una gran cantidad de energía. El centro de este fenómeno se conoce como ‘punto neutro’.

Clúster obtuvo la primera imagen tridimensional de un punto neutro, aportando información crucial para la comunidad científica. En el momento de la reconexión, fue capaz de determinar que el campo magnético se retorcía en una región de unos 500 km de diámetro. Hasta ese momento, ninguna observación, teoría o simulación había sido capaz de predecir el tamaño característico de estas regiones.

La reconexión magnética continúa siendo una de las cuestiones fundamentales de la física moderna. Este fenómeno es el responsable de las erupciones solares, unas violentas explosiones en la fotosfera del Sol que pueden ser miles de millones de veces más potentes que una bomba atómica. En los laboratorios de la Tierra, los fenómenos de reconexión continúan frustrando los intentos de generar energía eléctrica en los reactores de fusión.

Esta gran serie de éxitos tuvo un dramático comienzo cuando, el 4 de Junio de 1996, los cuatro satélites originales de Clúster quedaron destruidos tras un fallo del lanzador Ariane 501, instantes después de su lanzamiento.

Sin embargo, el equipo de Clúster fue capaz de sobreponerse a la catástrofe. Rápidamente se fabricaron nuevos satélites y la misión se lanzó de nuevo tan sólo cuatro años más tarde. “Poder reconstruir, ensayar y relanzar una misión de estas características en tan poco tiempo fue sin duda un gran éxito de todo el equipo”, explica John Ellwood, que en aquel entonces era el Director del Proyecto Clúster para la ESA.

Esta segunda vez, Clúster alcanzó la órbita terrestre a bordo de dos lanzadores rusos Soyuz. La primera pareja despegó desde el Cosmódromo de Baikonur, en Kazajstán, el 16 de Julio del año 2000, seguido por los otros dos satélites tan sólo un mes más tarde. Durante los últimos diez años, estos cuatro satélites han estado volando en formación entorno a la Tierra, ejecutando con precisión su peculiar vals espacial.

Tras el éxito del lanzamiento, comenzó una década de extraordinarios descubrimientos científicos. Clúster ayuda a los científicos a comprender cómo se comporta el plasma en prácticamente cualquier situación. Con los cuatro satélites en perfecta forma física, se ha decidido extender la misión hasta el año 2012.

Imágenes propiedad: ESA

Fuente: ESA

Rosetta triunfa en el asteroide Lutetia

Thursday, July 15, 2010

Rosetta ha desvelado la superficie cubierta de cráteres del asteroide Lutetia. Las primeras imágenes indican que se podría tratar de un superviviente de la violenta formación de nuestro Sistema Solar. Rosetta se aproximó al asteroide ejecutando una espectacular maniobra automática con impecable precisión. El máximo acercamiento tuvo lugar a las 18:10 CEST, momento en el que la sonda y el asteroide se encontraron a tan solo 3162 km de distancia. Las imágenes recibidas muestran que Lutetia ha recibido múltiples impactos durante sus 4.500 millones de años de existencia, plagando su superficie de cráteres.

Durante la aproximación, la rotación del asteroide desveló una gran depresión que se extiende por gran parte de su superficie. Las imágenes confirman que Lutetia tiene forma alargada, con una longitud de unos 130 km.

Las imágenes fueron tomadas con el instrumento OSIRIS a bordo de Rosetta, que combina una cámara de gran angular con un teleobjetivo. En el momento de la máxima aproximación, OSIRIS fue capaz de captar detalles sobre la superficie de Lutetia con una resolución de 60 m.

“Creemos que se trata de un objeto muy antiguo. Esta noche hemos visto una reliquia de la creación de nuestro Sistema Solar”, comenta Holger Sierks, investigador principal del instrumento OSIRIS, Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, Lindau, Alemania.

Un adelantamiento a gran velocidad

Rosetta pasó junto al asteroide a una velocidad de 15 km/s, completando la maniobra en tan sólo un minuto. Sin embargo, las cámaras y otros instrumentos de abordo estuvieron trabajando durante horas y, en algún caso, incluso días antes de la aproximación. Algunos de ellos continuarán tomando datos a medida que Rosetta se aleja de Lutetia. Minutos después del máximo acercamiento, Rosetta comenzó a enviar los datos obtenidos a Tierra, lo que permitió publicar las primeras imágenes el mismo sábado por la noche.

Lutetia ha permanecido envuelto en un halo de misterio durante muchos años. Los telescopios mostraban características contradictorias: en algunos aspectos, parecía ser un asteroide de ‘tipo-C’, un fósil de la creación del Sistema Solar; en otros, podría tratarse de un objeto de ‘tipo-M’. Estos últimos están relacionados con los meteoritos de hierro; presentan una tonalidad rojiza y se cree que son los restos del núcleo de objetos de mayor tamaño.

Los datos y las imágenes adquiridas durante esta aproximación ayudarán a aclarar una buena parte de estas cuestiones, aunque se necesitará tiempo para analizar la gran cantidad de datos generados por los diferentes instrumentos a bordo de Rosetta.

Todo un equipo de sensores para analizar el asteroide

Rosetta analizó el asteroide con un gran rango de sensores, que abarca desde instrumentos de teledetección hasta la toma de medidas in-situ. Algunos de los instrumentos del módulo de aterrizaje Philae entraron en servicio durante la aproximación. Entre otros parámetros, Rosetta buscó evidencias de la existencia de una tenue atmósfera o de efectos magnéticos, estudió la composición de su superficie y midió la densidad del asteroide.

También intentó recoger muestras de las motas de polvo que podrían estar flotando en el espacio en el entorno del asteroide para su análisis con los instrumentos de abordo, aunque necesitará tiempo para obtener los primeros resultados.

Esta aproximación al asteroide Lutetia marca el logro de uno de los objetivos científicos de Rosetta. Ahora la sonda se dirige hacia el encuentro en 2014 con su objetivo principal: el cometa Churyumov-Gerasimenko. Una vez en su órbita, lo acompañará durante meses en el camino desde las cercanías de Júpiter hasta su aproximación al Sol. En noviembre de 2014, Rosetta liberará el módulo Philae que se posará sobre el núcleo del cometa para tomar medidas in-situ.

“¡Maravilloso!” exclamó David Southwood, Director de Ciencia y Exploración Robótica de la ESA, “Ha sido un gran momento para la exploración de nuestro Sistema Solar y para la ciencia europea. La asombrosa precisión de la maniobra rinde tributo a los científicos e ingenieros de los Estados Miembros de la ESA, a su industria y a la Agencia Espacial Europea. Ahora sólo queda esperar al encuentro con el cometa en 2014”. Durante los próximos días, los equipos a cargo de los instrumentos de Rosetta estarán ocupados analizando los datos de Lutetia. Hace tan sólo tres días, Lutetia era un completo desconocido; gracias a Rosetta se convertirá en un ‘viejo’ amigo.

Ver más imágenes del asteroide Lutettia

Imágenes propiedad: ESA 2010 MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA

Fuente: ESA

El hielo de la luna Tritón

Thursday, July 8, 2010

Capturada en 1989 por la sonda espacial Voyager 2, durante su sobrevuelo del sistema de Neptuno, este mosaico representa los colores de Tritón, una de las lunas de Neptuno. El color fue sintetizado con la combinación de imágenes de alta resolución a través de filtros naranja, violeta y ultravioleta.Las imágenes se muestran combinando los colores rojo, verde y azul, que luego de su fusión, muestran esta versión en color.

Con un radio de alrededor del 22 por ciento más pequeño que la Luna de la Tierra, Tritón es el mayor satélite de Neptuno, y es uno de los pocos cuerpos del sistema solar que se conoce que tiene una atmósfera, compuesta fundamentalmente de nitrógeno. Los otros objetos del sistema solar con atmósfera que se conocen son la Tierra y la luna gigante de Saturno, Titán.

Tritón es tan fría que la mayor parte de su nitrógeno se condensa como hielo, por lo que es el único satélite del Sistema Solar conocido, que tiene una superficie compuesta principalmente de hielo de nitrógeno. Los depósitos de color rosado constituyen un vasto casquete polar en el sur, que se cree contiene hielo de metano, que ha reaccionado a la luz solar para formar compuestos de color rosa o rojo. Las bandas oscuras que cubren este hielo rosa, se cree que es hielo y carbono, quizá mezclado con polvo, como géiseres, algunas de las cuales se mostraron activos durante el sobrevuelo de la Voyager 2.

La banda de color verde azulado visible en esta imagen, se extiende alrededor de Triton cerca del ecuador, puede consistir en relativamente, nuevos depósitos de nitrógeno helado. Las áreas verdes que incluye lo que se llama el terreno melón, cuyo origen es desconocido, y un conjunto de paisajes "criovolcánicos" aparentemente producidos por líquidos helados (actualmente congelados) que estallaron desde el interior de Tritón.

Imagen propiedad: NASA/JPL/USGS

Fuente: NASA

Planck desvela la estructura del Universo de hoy y del pasado

Tuesday, July 6, 2010

Estructura del UniversoLa ESA acaba de publicar la primera imagen de toda la bóveda celeste obtenida por su misión Planck, que aporta nuevas evidencias sobre el proceso de formación de las estrellas y de las galaxias y, sobre todo, permite estudiar las primeras fases de formación del Universo. “Este es el momento para el que se creó la misión Planck”, comenta David Southwood, Director de Ciencia y de Exploración Robótica de la ESA. “Con estos resultados no estamos dando una respuesta, sino abriendo la puerta a través de la que los científicos podrán buscar los eslabones perdidos que permitirán comprender cómo se formó el Universo y cómo ha evolucionado desde entonces.

Tanto la imagen en sí como su altísima calidad rinden un tributo a los ingenieros que diseñaron, construyeron y operan esta misión de alta tecnología. Ahora ha llegado el momento de empezar a aprovechar su altísimo potencial científico.

Desde las regiones más cercanas de la Vía Láctea hasta los límites del espacio y del tiempo, la primera imagen del cielo completo obtenida por Planck constituye un extraordinario tesoro, repleto de datos inéditos para los astrónomos.

El disco de nuestra Galaxia se extiende a lo largo del centro de la imagen. Lo primero que llama la atención son los filamentos de polvo y de gas que se extienden por encima y por debajo de la Vía Láctea. Esta ‘maraña’ es donde se están formando las nuevas estrellas; Planck ha observado múltiples casos de astros a punto de nacer o comenzando las primeras etapas de su desarrollo.

Menos espectacular pero sin duda más intrigante es el fondo moteado de la imagen. Se trata de la ‘radiación cósmica de fondo en microondas’, CMBR en su acrónimo inglés. Es la luz más antigua del Cosmos, los restos de la explosión que ocurrió hace 13 700 millones de años que dio origen a nuestro Universo.

Si bien la Vía Láctea nos muestra el aspecto actual del Universo cercano, estas microondas permiten observar cómo era el Universo instantes después de su creación, antes de que se formasen las primeras estrellas o galaxias. Este es el principal objetivo de la misión Planck: decodificar este patrón de manchas para inferir cómo fue la infancia de nuestro Universo.

El patrón de microondas es la huella digital de lo que hoy conforma los cúmulos y los supercúmulos de galaxias. Los distintos colores representan ínfimas diferencias en la temperatura y en la densidad de la materia que se extiende por todo el cosmos. Por algún motivo, estas pequeñas irregularidades evolucionaron en regiones más densas a partir de las que se formaron las galaxias que podemos observar hoy en día.

El CMBR se extiende por todo el cielo, pero una gran parte aparece oculta tras la radiación procedente de la Vía Láctea. En el post-procesado de los datos, se eliminará la contribución de nuestra Galaxia para poder observar la radiación cósmica de fondo en su totalidad.

Cuando termine esta labor Planck será capaz de mostrarnos la imagen más precisa de la radiación cósmica de fondo jamás obtenida. La gran cuestión ahora es si los datos podrán desvelar las huellas del periodo primigenio conocido como inflación cósmica. Las hipótesis postulan que durante esta época, que tuvo lugar justo después del Big Bang, el Universo se expandió de forma exponencial en un periodo de tiempo muy corto.

Planck continúa analizando el Universo. Al final de su misión, previsto para 2012, habrá completado cuatro imágenes del cielo completo. La primera publicación del CMBR depurado tendrá lugar en 2012. En paralelo, Planck continuará elaborando un catálogo de objetos individuales, tanto en la Vía Láctea como en otras galaxias lejanas, que será publicado en Enero de 2011.

“Esta imagen es sólo un pequeño avance de todo lo que podrá observar Planck”, concluye Jan Tauber, Científico del Proyecto Planck para la ESA.

Imágenes propiedad: ESA/ LFI & HFI Consortia

Fuente: ESA

¿Fue Venus un planeta habitable?

Monday, July 5, 2010

La sonda de la ESA Venus Express está ayudando a un equipo de científicos a investigar si nuestro planeta vecino tuvo alguna vez océanos en su superficie. Si este fuera el caso, puede que Venus haya sido un planeta habitable como la Tierra en algún momento de su pasado. Hoy en día, la Tierra y Venus son completamente diferentes. La superficie de la Tierra presenta una temperatura agradable y está exuberante, plagada de vida; Venus es sin embargo un entorno infernal, en su superficie la temperatura es mayor que en un horno.

Pero en el fondo, ambos planetas guardan muchas similitudes. Para empezar, tienen un tamaño prácticamente idéntico y ahora, gracias a los resultados de la sonda de la ESA Venus Express, los científicos están descubriendo nuevos puntos en común.

“La composición básica de Venus y de la Tierra es muy similar”, comenta Håkan Svedhem, Científico del Proyecto Venus Express para la ESA. Científicos de todo el mundo se reunirán esta semana en Aussois, Francia, para determinar hasta qué punto se parecen estos dos planetas.

Una diferencia parece evidente: en Venus hay muy poca agua. Si el contenido de los océanos de la Tierra se extendiese sobre su superficie, crearía una capa de unos 3 km de espesor. Si se pudiese condensar todo el vapor de agua presente en la atmósfera de Venus sobre su superficie, el planeta quedaría cubierto por un charco de unos 3 cm de profundidad.

Sin embargo, esto podría ser la base de otra gran similitud: hace miles de millones de años, Venus probablemente tenía mucha más agua. Venus Express ha podido demostrar con certeza que el planeta ha perdido una gran cantidad de este preciado elemento.

La radiación ultravioleta procedente del Sol incide sobre la atmósfera de Venus y rompe las moléculas de agua, liberando por cada una dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Estos átomos son capaces de abandonar la atmósfera del planeta y escapar hacia el espacio.

Venus Express ha medido la tasa de escape de distintas especies atómicas y los resultados apuntan a que Venus está perdiendo el doble de hidrógeno que de oxígeno, lo que parece indicar que estos átomos provienen de la disociación de las moléculas de agua. La sonda europea también ha observado que las capas más altas de la atmósfera de Venus se están enriqueciendo progresivamente de deuterio, un isótopo pesado del hidrógeno. Su mayor peso es probablemente lo que le hace más difícil escapar de la gravedad del planeta.

“Todo apunta a que en el pasado había grandes cantidades de agua en Venus”, explica Colin Wilson, de la Universidad de Oxford, Reino Unido. Pero esto no significa necesariamente que hubiese océanos en su superficie.

Eric Chassefière, de la Universidad de París-Sur, Francia, ha desarrollado un modelo matemático que apunta a que el agua se encontraba principalmente en forma de vapor en la atmósfera de Venus y que sólo existió durante las primeras etapas de formación del planeta, cuando su superficie todavía se encontraba completamente fundida. A medida que las moléculas de agua se disociaron y sus átomos escaparon al espacio, la temperatura descendió y permitió la solidificación de la superficie. En otras palabras: nunca hubo océanos en Venus.

Aunque resulta difícil comprobar esta hipótesis, podría ser un punto clave: si Venus tuvo alguna vez agua en su superficie, podría haber sido un planeta habitable.

Sin embargo, aunque el modelo de Chassefière estuviese en lo cierto, esto no elimina la posibilidad de que los cometas que impactaron contra la superficie ya cristalizada de Venus trajesen más agua al planeta, que podría haber originado un ecosistema capaz de albergar vida.

Todavía hay muchas cuestiones que continúan abiertas. “Es necesario realizar muchas más simulaciones del sistema atmósfera – océano de magma y de su evolución para poder comprender mejor la evolución de Venus”, concluye Chassefière.

A la hora de validar los nuevos modelos matemáticos, los datos generados por Venus Express serán fundamentales.

Imagen propiedad: ESA

Fuente: ESA

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