Herschel halla pruebas de la existencia de oxígeno molecular en el Universo

Friday, August 5, 2011

Nebulosa de OriónEl observatorio espacial Herschel de la ESA ha encontrado moléculas de oxígeno en una cercana nube de formación de estrellas. Este descubrimiento es la primera prueba irrefutable de la existencia de oxígeno molecular en el espacio. Con él concluye una larga búsqueda, aunque da pie a nuevas cuestiones.Estas moléculas de oxígeno han sido detectadas en el cercano complejo de formación de estrellas de Orión.

Si bien ya hace tiempo que se conoce la existencia de oxígeno atómico en las regiones templadas del firmamento, todas las misiones que trataron de encontrar su variedad molecular – compuesta por dos átomos de oxígeno – habían vuelto con las manos vacías.
No obstante, la cantidad de oxígeno atómico detectada era mucho menor de lo esperado, lo que dio pie a la pregunta de “¿dónde se esconde todo el oxígeno que existe en las nubes frías?”

El Satélite Astronómico de Ondas Submilimétricas (SWAS) de la NASA y la misión sueca Odín se dedicaron a la búsqueda de oxígeno molecular en el Universo, estableciendo que su abundancia también es mucho menor de lo que se pensaba inicialmente.

Una hipótesis que podría explicar estos hechos sugiere que los átomos de oxígeno se congelan, dando lugar a minúsculos granos de polvo que se unen a las moléculas de hielo, ocultando su presencia.

Si fuese cierta, el hielo se evaporaría en las regiones más cálidas, liberando agua en estado gaseoso y permitiendo la formación y la detección del oxígeno molecular.

Paul Goldsmith, científico del proyecto Herschel para la NASA en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de Pasadena, California, y un equipo internacional de investigadores fueron en su búsqueda con la ayuda de Herschel.

Para ello, utilizaron el instrumento HIFI de Herschel para observar las longitudes de onda del infrarrojo lejano, y estudiaron la región de Orión, en la que las estrellas en formación calientan el polvo y el gas que las rodea.

El estudio, realizado en tres bandas de frecuencia del infrarrojo, fue todo un éxito. El equipo de investigadores ha encontrado una molécula de oxígeno por cada millón de moléculas de hidrógeno.

“Esto podría explicar dónde se esconde parte del oxígeno”, comenta Goldsmith. “Sin embargo, todavía no hemos encontrado grandes cantidades, y tampoco sabemos qué tienen de especial los lugares en los que lo hemos encontrado. El Universo todavía guarda muchos secretos”.

El oxígeno, en todas sus formas, es el tercer elemento más abundante del Universo y uno de los componentes principales de nuestro planeta. Lo podemos encontrar en nuestra atmósfera, en los océanos y en las rocas, y es fundamental para la vida tal y como la conocemos, ya que respiramos su forma molecular.

Aunque la búsqueda continúa, Göran Pilbratt, Científico del Proyecto Herschel para la ESA, cree que nos encontramos ante un avance significativo: “Gracias a Herschel, ahora disponemos de pruebas irrefutables de que el oxígeno molecular está ahí fuera. Todavía quedan muchas preguntas por resolver, pero la gran capacidad de Herschel nos permitirá hacerles frente”.

Imagen propiedad: STSci/DSS

Fuente: ESA

Lluvia en Saturno, procedente de la luna Encélado

Tuesday, August 2, 2011

Luna EnceladoHace 14 años que los científicos buscan el origen del agua presente en las capas superiores de la atmósfera de Saturno. El telescopio espacial Herschel de la ESA acaba de resolver el misterio de la lluvia: viene de la luna de Saturno Encélado. El agua que sale expelida de esta luna, forma un gigantesco anillo de vapor de agua alrededor de Saturno.

Estos resultados de Herschel implican que la luna Encélado es la única luna de que se tiene noticia en el sistema solar que influye en la composición química del planeta al que orbita. Encélado expulsa alrededor de 250Kg de vapor de agua cada segundo, mediante chorros que parten de su polo sur y que son conocidos como ‘the Tiger Stripes’ –las franjas del tigre- por las características marcas que dejan en la superficie de la luna.

Las cruciales observaciones de Herschel revelan que el agua crea una gran estructura en forma de donut –técnicamente un ‘toro’- de vapor, que rodea a Saturno.

La anchura total del toro es de más de diez veces el radio de Saturno, pero su grosor equivale a solo un radio del planeta. Encélado orbita el planeta a una distancia de unos cuatro radios de Saturno, y desde ahí alimenta el toro con sus chorros de agua.

A pesar de su enorme tamaño este gran toro no había sido observado hasta ahora porque el vapor de agua es transparente a la luz visible, pero no a la radiación infrarroja que detecta el telescopio Herschel.

Se sabe que la atmósfera de Saturno contiene restos de agua en estado gaseoso en sus capas más profundas. La presencia de agua en las capas superiores de la atmósfera ha constituido un enigma hasta ahora.

Telescopio HerschelEl telescopio predecesor de Herschel, el Observatorio Espacial Infrarrojo ISO, también de la ESA, detectó el agua en las capas superiores de Saturno en 1997. Pero se desconocía su origen. Los modelos computacionales desarrollados a partir de los últimos datos de Herschel revelan que entre el 3% y el 5% del agua que expele Encélado acaba cayendo en Saturno.

“No existe un fenómeno comparable en la Tierra”, dice Paul Hartogh, del Max-Planck-InstitutfürSonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, en Alemania, director del equipo responsable del análisis de estos resultados. “Esto pasa solo en Saturno. A nuestra atmósfera no llegan cantidades significativas de agua procedentes del espacio”.

Aunque la mayor parte del agua de Encélado se pierde en el espacio; se congela en los anillos de Saturno; o llega también, probablemente, a las demás lunas de Saturno, la pequeña fracción que cae en el planeta es suficiente para explicar el agua detectada en la parte superior de la atmósfera saturniana.

Esta agua es también responsable de la producción de otros compuestos oxigenados, como el dióxido de carbono.

En última instancia el agua de las capas superiores de Saturno es transportada a niveles inferiores, donde se condensa; pero las cantidades son tan pequeñas que las nubes resultantes no son observables.

“Una vez más Herschel ha demostrado su valía. Estas son observaciones que sólo Herschel puede llevar a cabo”, afirma Göran Pilbratt, Jefe Científico de Herschel, de la ESA.

“El Observatorio Espacial Infrarrojo de la ESA, ISO, detectó el vapor de agua en la atmósfera de Saturno; después, la misión Cassini/Huygens, de la NASA y la ESA, descubrió los chorros de Encélado; ahora, Herschel desvela el escenario completo, mostrando cómo encajan todas estas observaciones”.

Imágenes propiedad: NASA/JPL/Space Science Institute/ESA – D. Ducros, 2009

Fuente: ESA

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