La anomalía Pioneer a punto de resolverse 5

Era 2005 condujo desde su casa y se reunió por primera vez con Ottawa Turyshev, en el Centro de Investigación Ames, en el que estaban almacenados todos los datos anteriores. Cuando llegaron, encontraron grandes contenedores junto a la entrada del edificio. Se iban a tirar los datos Doppler de más de 30 años de las sondas Pioneer y sus cuadernos correspondientes en dos semanas. La financiación de Ames era anémica en ese momento, y no podían permitirse el lujo de archivar nada. "Cuando nos dimos cuenta de que las cosas estaban tan mal estuvimos gritando, bailando, sonriendo y aplaudiendo, y todo eso dio a Ames algo de financiación para que pudieran archivar todo el material e información del proyecto", recordó Turyshev. "Fue muy emocionante." En cuanto a los datos de telemetría, la mayor parte había salido de Ames, pero, afortunadamente, un ingeniero de control retirado del proyecto Pioneer llamado Larry Kellogg se las arregló para salvarlo todo. Con la esperanza de que algún pudieran realizarse simulaciones por ordenador de las misiones Pioneer había copiado todos los archivos antiguos en su computadora portátil antes de retirarse y dejar Ames. Cuando salieron los cuadernos, un antiguo colega rebuscó en el contenedor y también se los envío también a Kellogg. Éste último se reunió con Toth y Turyshev en el estacionamiento de Ames y se lo entregó todo.

Luego comenzó su trabajo en serio. ¿Cómo se sentía Turyshev sobre las críticas de Toth de los análisis que realizó él y su equipo en el JPL? Parece que está de acuerdo en que se cometieron errores. "Si supiéramos en 2002 lo que hoy sabemos, hubieras hecho el análisis de una forma ligeramente distinta", comentó. "En este tiempo ha habido gente que ha pasado años estudianto esto. Ahora, me siento responsable de dar carpetazo final".

Las sondas Pioneer son los primeros artefactos fabricados por el hombre en cruzar la órbita de Plutón. Se recibió la última señal de la Pioneer 10 fue en 2003

Han pasado cinco años. Utilizando los datos de telemetría, Toth y Turyshev han creado un modelo de ordenador en 3-D extremadamente elaborado de "elementos finitos" de cada una de las sondas Pioneer, en el que se ha hace un seguimiento independiente de las propiedades térmicas de 100.000 posiciones en su superficie durante los 30 años de misión. Todo eso sirve para conocer la conducción del calor a través de las superficies de las naves, así como la forma en que disminuyó el calor y la temperatura a medida que la potencia de los generadores disminuía. ¿Y los resultados del análisis de la telemetría? "La fuerza de retroceso debida al calor explica parte de la aceleración", comentó Turyshev. Pero no explican una parte cómo explican una parte significativa. Sin embargo, según Toth, "Puedes estar absolutamente seguro que después de tener en cuenta la aceleración térmica, la anomalía tiene un valor mucho menor al valor clásico de 8,74 x 10-10 m / s 2, por lo tanto todas esas maravillosas coincidencias numéricas de las que habla la gente se van al garete."

Pero los resultados de las simulaciones térmicas no son lo único, al fin de al cabo, se muestra una disminución de la aceleración térmica con el transcurso del tiempo, y sin embargo la anomalía Pioneer se cree que siempre ha sido contante. Las simulaciones deben coincidir en el tiempo con los datos de seguimiento Doppler, cuyo análisis aún no ha terminado. Las conversiones múltiples de los últimos años han dañado gravemente los archivos de Doppler, y se tardó dos años en leerlos. Aún más tiempo se dedicó a la localización de algunos libros de registro cruciales (que se encuentra entre los recuerdos de otro miembro del personal del control de la misión retirado). Se utilizó tiempo adicional para tener en cuenta cómo 30 años de terremotos movieron las antenas que recibían los datos Doppler de las Pioneer. El análisis real de los datos, se inició finalmente hace un año, Toth y Turyshev esperan publicar sus resultados en unos seis meses.

"Aunque la idea de aceleración constante es un modelo válido, hemos comenzado a ver que es igualmente válida o incluso mejor si suponemos que existe una cierta disminución, es decir que la deceleración disminuye ligeramente a lo largo del tiempo", dijo Toth. Además, Turyshev y Toth han vuelto a abordar la cuestión de en qué dirección apunta la aceleración anómala que no sea hacia el Sol, como se supone siempre. Y una aceleración en dirección distinta del Sol podría sugerir una causa no-gravitacional. "Nuestros resultados son muy sugerentes, pero quiero esperar hasta que estén completamente terminados antes de decir algo más sobre esto. Existe todo una comunidad de físicos interesados en la anomalía Pioneer, y me he vuelto muy consciente de lo tremendamente sensible que puede ser esto."

Después de décadas pensando, debatiendo, y albergando esperanzas y según, Tusyshev: "haciendo una carrera de esto," el interés de estos científicos en la anomalía de las Pioneer ha acumulado, como es comprensible, mucho componente psicológico, en el caso de muchos de ellos, se ha formado una nube emocional alrededor del núcleo de la investigación científica objetiva. Y las nubes ocultan cosas.

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Misteriosos GRBs oscuros son causados por el polvo

Los estallidos de rayos gamma son uno de los acontecimientos más energéticos del Universo, pero algunos parecen curiosamente débiles en luz visible. El mayor estudio realizado hasta ahora de estos estallidos llamados GRBs oscuros, utilizando el instrumento GROND del Telescopio MPG de 2,2 metros del ESO en La Silla, en Chile, ha descubierto que estas explosiones gigantescas no necesitan explicaciones exóticas. Su debilidad se explica totalmente por una combinación de razones, la más importante de las cuales es la existencia de polvo entre la Tierra y el lugar de la explosión.

Los estallidos de rayos gamma (GRBs), son acontecimientos fugaces que duran desde menos de un segundo hasta varios minutos, los detectan los observatorios en órbita que pueden captar su radiación de alta energía. Sin embargo, hace trece años, los astrónomos descubrieron un tipo de estallidos más largos de menor energía, que pueden tener postluminiscencias [1] durante semanas o incluso años después de la explosión inicial.

Aunquye todos los estallidos de rayos gamma tienen postluminiscencias de rayos X, se descubrió que sólo la mitad de éstas emiten luz visible, el resto son misteriosamente "oscuros". Algunos astrónomos sospechaban que estas postluminiscencias oscuras podrían constituir una nueva clase de explosiones de rayos gamma, mientras que otros pensaban que podrían enontrarse muy lejos. Los estudios previos habían sugerido que el polvo podría oscurecer la explosión y de esta forma ser débiles.

"El estudio de las postluminiscencias es vital para comprender mejor los objetos que desencadenan explosiones GRBs, así como también para conocer mejor la formación de estrellas en el universo primitivo", explica el autor principal del estudio Jochen Greiner del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching bei München, Alemania.

La NASA lanzó el telescopio Swift a finales de 2004. Desde la órbita puede detectar explosiones de rayos gamma e inmediatamente transmitir sus posiciones para que los observatorios puedan estudiar las postluminiscencias. En este nuevo estudio, los astrónomos utilizaron datos de Swift junto con nuevas observaciones realizadas mediante GROND, un instumento dedicado al seguimiento de los GRBs que está acoplado al Telescopio MPG del ESO. De este modo, los astrónomos han podido resover de forma concluyente el problema de la debilidad de las postluminiscencias ópticas.

Lo que hace a GROND emocionante para el estudio de las postluminiscencias es su rápido tiempo de respuesta, se puede observar una explosión pocos minutos después de una alerta de Swift utilizando un sistema especial llamado Modo de Respuesta Rápida, y su capacidad para observar simultáneamente a través de siete filtros que cubren tanto el espectro visible y el infrarrojo cercano.

Al combinar los datos GROND tomados a través de estos siete filtros con las observaciones de Swift, los astrónomos pudieron determinar con precisión la cantidad de luz emitida por la postluminiscencia en longitudes de onda muy diferentes, desde los rayos-X de alta energía hasta el infrarrojo cercano. Los astrónomos utilizaron esta información para medir directamente la cantidad de polvo que oscurece la luz en su camino a la Tierra. Anteriormente, los astrónomos tuvieron que confiar en cálculos aproximados del contenido de polvo.

El equipo utilizó una serie de datos, incluyendo sus propias medidas de GROND junto con observaciones realizadas por otros grandes telescopios como el Very Large Telescope, para estimar las distancias de casi todos los estallidos de la muestra. Si bien encontraron que una proporción significativa de las explosiones se atenúa hasta un 60 a un 80% de la intensidad original debido al polvo, este efecto se ha exagerado para los estallidos muy lejanos, que permiten ver sólo entre un 30 a un 50% de la intensidad de luz orginal. Los astrónomos llegaron a la conclusión de que los GRBs más débiles son aquelos que sencillamente perdieron su poca luz visible antes de que llegara a nosotros.

"En comparación con muchos instrumentos de telescopios grandes, GROND es de bajo costo y relativamente simple, sin embargo, ha podido resolver definitivamente el misterio que rodea a los GRBs oscuros", señala Greiner.

Nota [1] Las postluminiscencias son remanentes luminosos que quedan después de la explosión inicial de gran intensidad.

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Paisajes de otro mundo 1

Visto desde una de sus hipotéticas lunas, el planeta gigante gaseoso HD 188753 se levanta lentamente mientras se ponen sus tres soles. Este es un raro ejemplo de un exoplaneta en un sistema estelar triple. Su descubridor, Maciej Konacki, llama estos exoplanetas de este tipo "planetas Tatooine", en honor al planeta de origen de Luke Skywalker de la Guerra de las Galaxias.

La existencia de planetas en sistemas estelares múltiples es más bien rara, se cree que las perturbaciones gravitatorias en los alrededores de estas estrellas no favorecen en nada la formación planetaria.

La NASA explica que puesto que las estrellas triples están estrechamente agrupadas, las puestas de sol en el planeta, o en cualquiera de sus lunas, serían espectaculares. "La propia existencia de este planeta ya es controvertida. En 2007, un equipo científico, dirigido por Anne Eggenberger, afirmó que los datos existentes no apoyan la existencia de este planeta, el planeta fue descubierto en 2005 por Konacki. ¿Existe verdaderamente este planeta?

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Décimo aniversario del sobrevuelo de Cassini de Júpiter

Imagen de alta resolución

Mosaico en color verdadero de Júpiter, creado a partir de imágenes tomadas por la cámar de ángulo estrecho de Cassini el 29 de diciembre de 2000, tomada a unos 10 millones de kilómetros.

Hace 10 años, el 30 de diciembre de 2000, la sonda de la NASA Cassini realizó hizo su máximo acercamiento a Júpiter en su camino al sistema de Saturno. El objetivo principal era utilizar la gravedad del mayor planeta de nuestro sistema solar para lanzar la nave como una honda hacia Saturno, su destino final. Pero el encuentro con Júpiter, el hermano mayor de Saturno, también ofreció una excelente oportunidad para probar sus instrumentos y evaluar sus planes operativos de cara a su encuentro con Saturno que tendría lugar 3 años y medio después.

"El sobrevuelo de Júpiter permitió a la nave espacial Cassini estirar sus alas, sirviendo de ensayo para su espectáculo en hora de máxima audiencia, en órbita de Saturno", señaló Linda Spilker, científica del proyecto Cassini en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California. "Diez años después, los resultados del sobrevuelo de Júpiter continúan dando forma a nuestra entendimiento de procesos similares en el sistema de Saturno. "

Cassini pasó cerca de seis meses, desde octubre 2000 a marzo de 2001, explorando el sistema de Júpiter. La máxima aproximación de Cassini fue de unos 9,7 millones de kilómetros de las nubes de Júpiter, el 30 de diciembre de 2000.

Cassini captó unas 26.000 imágenes de Júpiter y sus lunas en 6 meses de trabajo continuo, dibujando el retrato global más detallado que tenemos de Júpiter hasta ahora.

Pese a que las imágenes de Júpiter de Cassini tienen menos resolución que las mejores imágenes de la misión Voyager de la NASA durante sus dos sobrevuelos de 1979, las cámaras de Cassini tienen una capacidad espectral más amplia que las de las Voyager, captando longitudes de onda que permitieron explorar la atmósfera de Júpiter a distintas alturas. Las imágenes permitieron a los científicos ver evolucionar las tormentas de rayos convectivas, además de ayudar a comprender las alturas y la composición de estas tormentas, así como de las múltiples nubes, brumas y otros tipos de tormentas que se extienden por Júpiter.

Las imágenes de la Cassini también revelaron un óvalo oscuro no observado con anterioridad, a unos 60 grados de latitud norte, que rivalizaban en tamaño con la Gran Mancha Roja. Al igual que la Gran Mancha Roja, el gran óvalo fue una tormenta gigante en Júpiter. Pero, a diferencia de la primera, que se ha mantenido estable durante siglos, el gran óvalo mostró ser muy fugaz, creciendo, moviéndose hacia los lados, desarrollando un núcleo interno brillante, rotando y empequeñeciéndose en el trancurso de más de seis meses. El óvalo estaba a gran altitud y en una latitud alta, por lo que los científicos creen que podría haber estado asociado a las potentes auroras de Júpiter.

El equipo de imagen también pudo reunir películas de 70 días de formación de tormentas, su fusión y movimiento cerca del polo norte. Se mostró cómo tormentas más grandes ganaban energía al absorber tormentas pequeñas, los peces grandes se comen a los pequeños. Las películas también mostraron corrientes en chorro en dirección este y oeste en latitudes bajas corrientes dando lugar a corrientes más desordenadas en las latitudes altas.

Mientras tanto, espectrómetro infrarrojo compuesto de Cassini pudo realizar el primer mapa detallado de temperatura y composición atmosférica en Júpiter. Los mapas de temperatura permitieron caracterizar los vientos en las nubes, y ya no tener que depender del seguimiento de estructuras atmosféricas para medir los vientos. Los datos del espectrómetro mostraron la presencia inesperada de una intensa corriente en chorro ecuatorial hacia el este (aproximadamente a 140 metros por segundo, o 500 km/h) de altura en la estratosfera, a unos 100 kilómetros por encima de las nubes visibles. Los datos de este instrumento también permitieron elaborar el mapa de mayor alta resolución hasta ahora del acetileno en Júpiter, así como detectar por primera vez el radical orgánico metilo y el diacetileno en los puntos calientes aurorales cerca al norte y al sur. Estas moléculas son importantes para comprender las interacciones químicas entre la luz solar y las moléculas de la estratosfera de Júpiter.

Cuando Cassini se aproximó a Júpiter, su instrumento de radio y ondas de plasma también se registró de manera natural sonidos creados por los electrones procedentes de un estampido sónico cósmico. El estampido se produce cuando el viento solar supersónico, formado por una corriente de partículas cargadas procedentes del Sol, es frenado y desviado alrededor de la burbuja magnética que rodea Júpiter.

Puesto que Cassini llegó a Júpiter, mientras que la sonda Galileo aún estaba en órbita del planeta, los científicos también pudieron realizar mediciones de forma casi simultánea por dos naves distintas. Esto permitió a los científicos dar pasos de gigante para comprender la interacción del viento solar con Júpiter. Cassini y Galileo proporcionaron las primeras medidas desde dos puntos distintos del límite de la magnetosfera de Júpiter y demostraron que se contraía cuando existía una mayor presión del viento solar.

"El sobrevuelo de Júpiter nos benefició de dos formas, una por los datos científicos que recopilamos, y otra por el conocimiento que adquirirmos sobre cómo operar eficazmente esta compleja máquina", explicó Bob Mitchell, director del programa Cassini en el JPL. "Hoy, 10 años después, nuestro trabajo está fuertemente influenciado por esa experiencia y nos está ayudando mucho."

Al celebrar el aniversario de los 10 años del encuentro de Cassini con Júpiter, los científicos también están entusiasmados con las próximas misiones propuestas al sistema de Júpiter, que incluyen las sondas de la NASA Juno, que se lanzará en agosto próximo, y la misión Europa Jupiter System Mission (EJSM), a la que la NASA le ha dado prioridad.

Fuente original JPL
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La anomalía Pioneer a punto de resolverse 4

El plutonio del interior de los generadores de las sondas Pioneer despedía 2500 joules de energía térmica por segundo al máximo de su rendimiento. Parte de ese calor se conviertió en electricidad y para los instrumentos. El resto simplemente fue irradiado hacia el espacio. Si por cualquier razón mecánica el calor hubiera sido irradiado desde los generadores de forma desigual, el exceso de calor podría haber ejercido una fuerza de retroceso desequilibrada, haciendo que la nave espacial para se frenase. De hecho, como la comunidad de físicos se apresuró a señalar, el calor tan sólo un 5% de radiación térmica dirigida en una sola dirección que la otra podría causar una fuerza de retroceso lo suficientemente grande para producir la anomalía Pioneer.

Representación artística de una sonda Pioneer sobrevolando Júpiter. Junto a la esquina inferior derecha aparecen unas varillas que sostienen el generador termoeléctrico de radioisótopos de la nave o RTG.

Teniendo debidamente en cuenta ese punto, el equipo del JPL pasó los siguientes años investigando todas las pruebas relacionadas con el calor. El equipo tuvo su veredicto en 2002. Calor: no culpable. Al desintegrarse el plutonio de los generadores la radiación térmica habría ido disminuyendo, por lo que si el calor fuera la causa, la aceleración anómala de la nave espacial debería haber disminuido también en el transcurso del tiempo. Pero no lo hizo, parecía constante. En segundo lugar, los generadores se situaron bastante lejos del cuerpo de la nave en los extremos de largas varillas. Desde esa distancia, calcularon que habría impactado muy poca radiación térmica en la nave como para ejercer una fuerza de frenado. En tercer y cuarto lugar, existía las evidencias provisionales de Galileo y Ulysses, que empleaban sistemas de energía muy distintos a las Pioneer.

Sus argumentos convencieron a los físicos, que comenzaron una carrera para ocupar los tronos de Einstein y su asistente no relativista Newton. En las conferencias y reuniones en Alemania, Suiza, Estados Unidos y otras partes del mundo, se subían a los estrados defendiendo teorías como: la anomalía realmente refleja una aceleración cósmica del propio tiempo mismo; la anomalía muestra que la geometría de Riemann, de la cual se construye el espacio-tiempo de Einstein, está incompleta; hemos descubierto una nueva fuerza; el sistema solar está creciendo; el sistema solar es un holograma; las dimensiones de la teoría de cuerdas están tirando de la nave... Un torneo de "especulaciones salvajes", como lo describe Viktor Toth no ha cesado desde entonces.

Las aficiones de Viktor Toth incluyen antiguos juegos de computadora, matemáticas, resolver problemas de física, problemas de procesamiento de datos del espacio exterior y también los equipos electrónicos antiguos. Justo en el centro del diagrama de Venn que une todas esas cosas se encuentra la anomalía de las Pioneer, por lo que no es de extrañar que Toth terminó donde está ahora: en medio de ella. Escéptico desde el principio, Toth comenzó realizando un análisis independiente de los datos Doppler de la sondas Pioneer de disposición pública utilizando sus computadoras domésticas para ver por sí mismo si realmente existía una anomalía. (las capacidades de Toth para el tratamiento de los datos son magníficas en todos los sentidos y parece cortésmente sospechoso de todas las demás. "Gran parte de lo que llamo "deberes" no se ha hecho aún", dijo.) Después de construir su propio algoritmo de las influencias celestes, procesar con él los datos y confirmar que realmente y verdaderamente había una discrepancia, se dispuso a descubrir por qué, y nuevamente prestando poca atención a los anteriores.

En particular, Toth no creía que el estudio realizado por Anderson y su equipo en 2002, que desestimaba los efectos térmicos como la causa de la anomalía, estuviera siquiera cerca de un trabajo lo suficiente profundo. "El enfoque de que nunca hubo un análisis térmico detallado de la nave espacial Pioneer, fue por supuesto una gran motivación para mí", señaló.

Buscando un grupo de datos más completo para su trabajo, Toth tenía contacto con Turyshev en el JPL. Ambos estuvieron de acuerdo en que se necesitaban datos Doppler de un período de tiempo mucho más largo que la década que el segmento de una década que había sido analizado previamente. "Las Pioneers mediante tarjetas perforadas en los años 70", explicó Turyshev. "Entonces utilizaron Fortran, luego C, y ahora usamos C ++, por lo que necesitábamos convertir todos los datos antiguos en software de navegación moderno." Junto con los datos Doppler, se decidió también analizar los datos de telemetría de la nave, que Turyshev describe como "información de limpieza" recogida por 114 sensores que cubren toda la superficie de cada una de las naves y que fue transmitida a la Tierra durante las comunicaciones de radio. Más importante aún, en los datos de telemetría figura información sobre la temperatura en todas las partes de cada una de las naves en todo momento durante las misiones completas.

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Cuatro galaxias para todos los gustos

Para celebrar el primer aniversario del lanzamiento de WISE, el equipo de la misión ha elaborado esta imagen que muestra un puñado de los millones de galaxias que han sido fotografiadas por WISE en su estudio de todo el cielo.

NGC 300, cuadro de la parte superior izquierda, es una clásica galaxia espiral. Representa tan bien a las galaxias espirales que los astrónomos la han estudiado detalladamente para aprender sobre la estructura de este tipo de galaxias. Las imágenes infrarrojas como ésta muestran a los astronomos dónde se concentran las áreas de gas y polvo caliente. El gas y el polvo no pueden verse en luz visible. Se encuentran sobre todo cerca de las regiones de formación estelar en los brazos espirales. No existen cantidades significativas de gas y polvo en el núcleo central en este tipo de galaxias, por lo que parece éste aparece relativamente débil en la imagen. Con unos 39.000 años-luz de diámetro, NGC 300 tiene sólo el 40% del tamaño de la Vía Láctea.

La imagen superior derecha muestra la galaxia Messier 104, o M104, también conocida como la Galaxia del Sombrero. Aunque M104 también está catalogada como galaxia espiral, tiene un aspecto muy diferente a NGC 300. En parte, esto se debe a que el disco de polvo de formación de estelar de M104 se ve casi de perfil desde la Tierra. M104 también tiene un gran protuberancia esférica con estrellas más viejas, de color azul en la imagen. En luz visible, se extiende una franja de polvo oscuro por toda la galaxia, oscureciendo la luz de algunas de las estrellas brillantes, y ayudando a que asemeje a un sombrero. Esta línea de polvo rodea la galaxia entera y brilla intensamente en el infrarrojo, en la imagnen puede verse como un círculo luminoso que rodea el denso núcleo galáctico.

Imagen de alta resolución

Estas imágenes fueron se elaboraron a partir de observaciones realizadaspor los cuatro detectores infrarrojos a bordo de WISE. Los colores azul y cian representan la luz infrarroja en longitudes de onda de 3,4 y 4,6 micras, que corresponde principalmente a la luz de las estrellas. Los colores verde y rojo representan la luz de 12 y 22 micras, que corresponde mayoritariamente a la luz emitida por el polvo caliente. Crédito: NASA / JPL-Caltech / UCLA

La estructura grande y difusa en el cuadro inferior izquierdo es la galaxia Messier 60 o M60. Esta galaxia no tiene disco espiral, sino unicamente gran abultamiento, puesto que es una galaxia elíptica masiva. M60 es un 20% más grande que la nuestra Galaxia, y se halla en el cúmulo de galaxias de Virgo. El punto brillante situado ligeramente a la izquierda de M60 es una galaxia espiral de fondo llamada NGC 4647. En luz visible, M60 es mucho más brillante que NGC 4647. Sin embargo, en las longitudes de onda infrarrojas más largas, es todo lo contrario. Las evidencias recientes sugieren que hay un agujero negro en el centro de M60 con una masa de alrededor de 4500 millones de masas solares, resultando ser uno de los mayores agujeros negros conocidos. Dos galaxias más están cerca de la esquina superior izquierda de esta imagen, NGC 4638 (la más brillante) y NGC 4637. Además, WISE captó dos asteroides que cruzaban el campo de visión en el momento de la exposición. Los asteroides se ven en forma de líneas punteadas de color verde a las posiciones de las 2 y las 8 en punto (según la figura de un reloj).

La galaxia del cuadro inferior derecho es M51 o NGC 5194, también se le llama a veces la Galaxia del Torbellino. M51es un "gran diseño" de galaxia espiral. Está en interacción con una compañera más pequeña, NGC 5195, una galaxia enana, que se ve como un punto brillante cerca del extremo de un brazo espiral. Los brazos brillantes de M51 muestran áreas con polvo y gas comprimido. El brillo de estos brazos resalta debido al reciente encuentro con NGC 5195.

Debajo de estas líneas vemos las mismas galaxias fotografiadas en luz visible.

Imagen óptica de NGC 300

Imagen óptica de M104

Imagen óptica de M60

Imagen óptica de M51

El Observatorio espacial WISE fue lanzado al espacio a bordo de un cohete Delta II el 14 de diciembre de 2009, desde la Base Aérea de Vandenberg en California.

Fuente original JPL
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El equipo de Stardust-NExT estira el combustible para sobrevolar Temple 1

Un equipo de ingenieros de Lockheed Martin se está llevando a la eficiencia del combustible a nuevas cotas.

Los controladores de vuelo de Stardust son muy meticulosos en la gestión del poco combustible que queda a bordo del tanque de la sonda espacial Stardust de cara al sobrevuelo de Temple 1 del día de San Valentín de 2011.

Temple 1 es un cometa que ya fue visitado en 2005 por la sonda Deep Impact. Esta sonda lanzó un proyectil hacia el cometa eyectando grandes cantidades de material.

Concepción artística de la sonda Stardust. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Los funcionarios de la NASA y Lockheed Martin están seguros de que Stardust tiene suficiente combustible para realizar el sobrevuelo, previsto para alrededor de las 11:30 pm hora del Este de los Estados Unidos del 14 de febrero.

Stardust aún tiene margen en su único tanque de hidracina. "Estamos viajando con el tanque casi vacío pero estamos manejando esta situación", afirma Allan Cheuvront, director del programa Stardust e ingeniero de Lockheed Martin. "Tenemos ahora combustible no asignado. Mientras tengamos combustible sin asignar, estamos contentos."

DC Agle, portavoz del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, estimó el combustible a bordo de Stardust en alrededor de 3,5 kilogramos. Stardust fue cargada con cerca de 85 kg de hidracina antes de su lanzamiento a principios de 1999.

Incluso considerando que se efectúen igniciones improbables de corrección de trayectoria y otras contingencias, Stardust todavía tiene bastante combustible para realizar el sobrevuelo de precisión en un estrecho corredor a sólo 200 kilómetros de Tempel 1.

"Vamos a terminar la misión en positivo," explicó Cheuvront en una entrevista.

Los ingenieros han recurrido a tres métodos diferentes para administrar el combustible para triplicar la probabilidad de que la sonda tenga el combustible suficiente para realizar su precisa aproximación al cometa.

Al igual que muchas naves interplanetarias, no existe un medidor de combustible a bordo de Stardust.

"Estarí muy bien tener uno", dijo Cheuvront. "Hay un par de formas de medirlo. Tenemos un método de contabilidad en el que medimos los impulsos de cada propulsor, conocemos la cantidad con la que partimos y conocemos también el tiempo en que los propulsores han estado funcionando. Cada disparo de los propulsores dura unos 15 milisegundos.

Mediante este método, los ingenieros sólo tienen que añadir la cantidad de combustible consumido por la nave, y después restar este número a la carga total del tanque antes de su lanzamiento.

Los controladores también vigilan los indicadores de presión dentro del tanque, que indican también cuánto combustible hay dentro.

Una forma más curiosa para estimar el combustible es calentar el tanque a una temperatura predeterminada, y después registrar la respuesta térmica de la nave mientras se enfría, de acuerdo con Cheuvront.

Estos métodos dan resultados ligeramente distintos, pero Cheuvront afirma que las tres estimaciones indican que Stardust puede llegar a Tempel 1.

Los directores de misión tienen planeadas tres maniobras de corrección de trayectoria hasta el sobrevuelo del 14 de febrero. Las igniciones del motor ajustarán la trayectoria con precisión, para asegurar una máxima aproximación al núcleo del cometa de unos 200 km a una velocidad relativa de 6,77 kilómetros por segundo, unos 24.300 km/h.

Stardust, tiene aproximadamente el tamaño de un escritorio de oficina, su sistema de propulsión es modesto. Su fuerza de empuje máxima es de una libra (0,450 kg).

Los ingenieros implementaron nuevas medidas para extremar el cuidado del uso de carburante. Según Cheuvront, Stardust quema un 40% menos de combustible de lo que lo hizo al comienzo de su misión principal.

La nave ya está tomando fotos de Tempel 1 para ayudar al equipo de navegación en la Tierra para desarrollar. Las primeras imágenes de navegación óptica retornaron a la Tierra a mediados de diciembre.

Imagen del cometa Wild 2 obtenida durante el sobrevuelo de Stardust en 2004. Crédito: NASA / JPL-Caltech

"Basándonos en las estrellas de fondo en los encuadres del cometa, podemos determinar cómo lo estamos haciendo con la navegación", dijo Cheuvront.

Stardust continuará tomando imágenes de navegación óptica dos veces por semana hasta el 4 de enero, fecha después de la cual la nave intensificará su toma de imágenes a un ritmo de una cada dos horas para propósitos científicos. La cámara tomará una imagen cada minuto en el momento del máximo acercamiento a Tempel 1.

La cámara principal de la misión es un dispositivo de gran angular sobrante de la fabricación del programa Voyager de la NASA en la década de 1970, pero con diseños con componentes actualizados de la sondas más recientes Galileo, Cassini y Deep Space 1.

Los científicos esperan que Stardust aporte un segundo vistazo del cometa Tempel 1 después de que la NASA sobrevolará el cometa en la misión Deep Impact hace algo más de 5 años.

Tempel 1 fue impactado intencionalmente por una subsonda de 370 kg revestida de cobre en 2005, abriendo un agujero en el cometa para que los científicos pudieran echar un vistazo sin precedentes al interior. La nave nodriza situada detrás del impactador captó fascinantes imágenes de la colisión de alta energía mientras sobrevolaba a unos 500 kilómetros del cometa.

Las mejores imágenes de Deep Impact ofrecieron a los investigadores un vistazo único a la historia del cometa retrocediendo miles de millones de años hasta los albores del sistema solar.

Ahora los científicos que estudian la historia del sistema solar se encuentran muy cerca de otro momento cubre para estudiar Tempel 1. El cometa es un gran pedazo de roca helada de casi 5 kilómetros de diámetro y se cree es una remanente del periodo de formación de los planetas.

Posteriormente la NASA asignó a Stardust la tarea de cazar a Tempel 1.

Cheuvront supervisa el equipo de supervisión de Stardust, Cheuvront ha permanecido en la misión desde 1996, ahora supervisa unas pocas personas, pero el equipo de operaciones de vuelo crecerá hasta unas 11 personas durante el sobrevuelo del próximo año.

Lanzada en febrero de 1999, Stardust viajó hacia el cometa Wild 2, donde cruzó a través de una nube de polvo y gas en 2004 para recoger muestras microscópicas. En 2006, Stardust lanzó una pequeña cápsula que contiene partículas de polvo de Wild 2 para que entró en la atmósfera y fue recuperada en Utah.

Los investigadores descubrieron entre las muestras moléculas orgánicas que forman parte de la estructura de los seres vivos. Pero la misión aún no había terminado.

La NASA solicitó propuestas a la comunidad científica para utilizar la sonda Stardust, que seguía dando vueltas el sol después de retornar su cápsula a la Tierra.

Veverka, un investigador de la Universidad de Cornell, respondió a la solicitud con la misión Stardust-NExT. NExT es la nueva misión de exploración del cometa Tempel 1.

La NASA seleccionó NExT en julio de 2007 y el equipo de Cheuvront mantuvo a Stardust en hibernación.

La sonda Deep Impact también recibió órdenes para su nueva misión extendida, que ahora está a punto de concluir con éxito después del sobrevuelo del cometa Hartley 2 en noviembre pasado.

El objetivo principal de Stardust-NExT es estudiar los cambios habidos en Tempel 1 en los últimos cinco años.

Tempel 1 es un cometa de la familia de Júpiter, es decir, está sujeto a sufrir perturbaciones inducidas por la poderosa gravedad de este planeta. El cometa describe actualmente una órbita alrededor del Sol cada cinco años y medio.

Imagen del cometa Tempel 1 que muestra la colisión de Deep Impact. Crédito: NASA / JPL-Caltech / UMD

"Stardust-NExT proporcionará a los científicos la primera oportunidad de observar los cambios en la superficie de un cometa entre dos visitas consecutivas al interior del sistema solar", explicó Veverka. "Tenemos muchas teorías que nos cuentan cómo cada encuentro cercano al sol causa cambios en los cometas. Stardust-NExT debe someter a prueba algunas de estas teorías.

Los científicos quieren que Stardust observe la misma superficie estudiada por Deep Impact. El objetivo es observar al menos el 25% de la misma región.

La rotación de Tempel 1 es algo bastante incierto. Basándose en las fugaces observaciones de Deep Impact, los investigadores creen que el cometa gira una vez cada 40 horas, pero esto podrían haber cambiado desde 2005.

Pronosticar si Stardust podrá observar el cráter formado por Deep Impact es todo un reto. Los pequeños errores en las estimaciones de la rotación o de navegación podrían situar el cráter en el lado contrario del cometa por el que se aproxime Stardust.

"La conclusión es que tenemos que tener mucha suerte porque es algo que no conocemos con certeza", añadió Cheuvront.

Stardust medirá también la densidad, composición y tamaño del polvo de la coma de Tempel 1.

La sonda seguirá observando el cometa durante los dos meses posteriores al encuentro de febrero. La NASA y Lockheed Martin, constructora de la nave, hablan del 28 de abril como la fecha del final de la misión.

Debido a que la nave tendrá poco combustible, no se prevé que pueda haber una nueva misión extendida. En su lugar, los ingenieros podrían ordenar una ignición hasta que el tanque se quede vacío.

Agotar el combustible podría ayudar a verificar los modelos de estimación del combustible para futuras misiones al ofrecer los datos sobre la cantidad de combustible exacta que quedaba dentro de Stardust.

"Ese día será muy triste", concluyó Cheuvront.

Fuente original
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Estudio muestra que las constantes físicas varían en el universo

Imagen del Hubble Ultra Deep Field. Esta imagen recoge algunas de las galaxias más lejanas y antiguas del universo.

Los datos del Very Large Telescope (VLT) del análisis de luz de cuásares distantes muestran que una de las constantes la naturaleza parece ser diferente en distintas partes del cosmos apoyando con esto la teoría de que nuestro sistema solar es una región del universo donde todo se combina con precisión para permitir la vida. Esto niega el principio de equivalencia de Einstein, que dice que las leyes de la física son las mismas en todas partes.

"Este descubrimiento fue una verdadera sorpresa para todos", explica John Webb de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sydney, Australia. Webb es el autor principal de un nuevo artículo que ha sido enviado a la revista Physical Review Letters.

El cambio en la constante parece tener una orientación, la creación de una "dirección o eje preferido", a través del cosmos, una idea que fue descartada hace más de 100 años con la creación de la teoría especial de la Relatividad de Einstein.

El estudio describe cómo el "número mágico", conocido como la constante de estructura fina, llamada alfa para abreviar, parece variar en el universo, según afirma el equipo autor de este trabajo. Actualmente el estudio está siendo revisado.

"Después de medir alfa en unas 300 galaxias distantes, surgió una inconsistencia: este número mágico, que está relacionada con el electromagnetismo, no es el mismo que se mide en la Tierra, y parece variar de forma continua a lo largo de un eje preferente que cruza el universo", dijo Webb.

"Las implicaciones nuestro actual entendimiento científico son profundas. Si las leyes de la física no resultan ser más que "ordenanzas locales", pudiera ser que mientras que en nuestra región observable del universo se favorece la existencia de la vida y los seres humanos, en cambio en otras partes mucho más lejanas pueden existir leyes diferentes que se opongan a la formación de la vida, al menos tal como la conocemos.

"Si nuestros resultados son correctos, es evidente que se necesitan nuevas teorías físicas para describirlos satisfactoriamente."

Las conclusiones de los investigadores se basan en nuevas medidas tomadas con el Very Large Telescope (VLT) en Chile, junto con medidas anteriores tomadas con los telescopios ópticos más grandes del mundo del Observatorio Keck, en Hawai.

El descubrimiento principal del nuevo estudio es la constante de estructura fina, también llamada alfa. Su valor determina la fuerza de las interacciones entre la luz y la materia. Hace una década, Webb utilizó observaciones desde el telescopio Keck en Hawai para analizar la luz de los núcleos luz de galaxias distantes llamados cuásares. Los datos sugieren que el valor de alfa fue ligeramente menor cuando la luz del cuasar se emitió hace 12.000 millones años que lo que puede medirse hoy en los laboratorios en la Tierra.

Pequeñas variaciones en las constantes del universo harían que la vida humana fuera imposible

Ahora el colega de Webb, Julian King, también de la Universidad de Nueva Gales del Sur, ha analizado los datos desde el Very Large Telescope (VLT) en Chile, observando una región diferente del cielo. Los datos del VLT sugieren que el valor de alfa en el resto del universo es muy poco más grande que en la Tierra.

La diferencia en ambos casos es del orden de una millonésima del valor que tiene alfa en nuestra región del espacio, y sugiere que alfa varía en el espacio en lugar de variar en el tiempo. "Esperé en silencio, simplemente descubrí lo mismo que el Keck", comenta King. "Fue un verdadero shock."

King comenta que después de combinar los dos conjuntos de datos, fueron golpeados por el nuevo resultado: "Los telescopios Keck y el VLT no sólo están hemisferios diferentes, sino que además observan el universo en direcciones en direcciones distintas. Mirando hacia el norte con Keck vemos, en término medio, un valor para alfa menor en galaxias distantes, pero cuando observamos hacia el sur con el VLT vemos un valor de alfa mayor.

"Varía en una cantidad pequeña, aproximadamente una parte en 100.000, en la mayor parte del universo observable, pero es posible que las variaciones fueran mucho más grandes más allá de nuestro horizonte observable."

El doctor Michael Murphy, coautor del estudio, de la Swinburne University of Technology, señala que este descubrimiento obligará a los científicos a reconsiderar su visión de las leyes de la naturaleza.

"La constante de estructura fina, y otras constantes fundamentales, son absolutamente fundamentales en nuestra teoría actual de la física. Si realmente varían, tendremos una teoría mejor, más profunda", añade Murphy.

Puesto que una "constante variable" sacudiría nuestra visión del mundo que nos rodea, el Doctor Murphy señala: "Afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias, y lo que estamos encontrando es extraordinario, no hay duda sobre eso.."

"Es uno de los mayores interrogantes de la ciencia moderna, ¿son las leyes de la física iguales en todas partes del universo y en toda su historia? Estamos decididos a responde esta tremenda pregunta de una forma o de otra".

El análisis del equipo de unas 300 medidas de la alfa de la luz procedente de varios puntos en el cielo sugiere que la variación no es aleatoria, sino con una estructura, como un imán de barra. El universo parece tener un alfa grande en un lado y un alfa más pequeño, en el otro.

Esta "alineación dipolar" casi coincide con una corriente de galaxias que se mueve misteriosamente hacia el extremo del universo. No obstante, no se alinea con otro dipolo inexplicable, llamado el eje del mal, en el fondo cósmico de microondas.

La Tierra se encuentra en algún lugar en medio de los dos extremos del alfa. Si esto es correcto, explicaría por qué alfa parece tener un valor muy preciso que permite que funcionen la química y la biología. Si alfa fuese un 4% mayor, por ejemplo, las estrellas no podrían producir el carbono, por lo que nuestra bioquímica sería imposible.

Si la interpretación de la luz es correcta, sería "un asunto muy gordo", airma Craig Hogan, director del Centro para Astrofísica de Partículas del Fermilab en Batavia, Illinois. Pero al igual que Cowie, declaró que sospecha que hay un error en alguna parte del análisis. "Creo que el resultado no es real", dice.

Michael Murphy de la Universidad de Swinburne en Australia, coautor del artículo, dice que las evidencias de cambios constantes se acumulan. "Acabamos de informar de lo que encontramos, y nadie ha sido capaz de explicar estos resultados en una década de intentos", añadió Murphy. "Que las constantes fundamentales sean constantes es una suposición. Estamos aquí para probar la física, no darla por sentada."

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Monstruosa estrella podría explotar en cualquier momento

Esta imagen compuesta de Eta Carinae fue elaborada mediante datos del Observatorio Chandra de rayos-X, y del Telescopio Espacial Hubble. En la imagen pueden verse los restos de la erupción masiva que la estrella experimentó durante la década de 1840.

Eta Carinae está situada en la constelación de Carina (la Quilla) en los cielos del sur, a unos 7500 años-luz de la Tierra. Eta Carinae es una estrella variable eruptiva, un millón de veces más brillante que nuestro Sol y más de 100 veces más masiva, probablemente sea la estrella con más masa en la Galaxia. A mediados del siglo XIX experimentó una gran explosión aumentando su brillo considerablemente, pero la estrella sobrevivió.

Durante esa gran erupción la estrella arrojó gran cantidad de material, que después se enfrió y hoy en día podemos verlo como un gran capullo de polvo que rodea la estrella. Eta Carinae está produciendo energía toda velocidad, sabemos que estrellas tan grandes sólo viven unos cientos de miles de años, a lo sumo unos pocos millones. Cuando su vida llegue a su fin explotará en forma de supernova.

Cuando Eta Carinae se explote, será un espectáculo visto desde la Tierra, tal vez rivalizando con la Luna en brillo. Su destino ha sido anunciado por SN2006gy, una supernova en una galaxia cercana que resultó ser la explosión estelar más brillante jamás observada. El comportamiento errático de la estrella en la que se desencadenó la supernova SN2006gy, nos sugiere que Eta Carinae podría explotar en cualquier momento.

Eta Carinae es una estrella entre 100 y 150 masas solares que está cerca de un punto de equilibrio inestable, donde la gravedad de la estrella equilibra la presión externa ejercida por la intensa radiación generada en su horno nuclear. Esto significa que perturbaciones leves en la estrella podría provocar enormes eyecciones de materia. En la década de 1840, Eta Carinae sufrió una erupción masiva expulsando más de 10 veces la masa del Sol, para convertirse en la segunda estrella más brillante en el cielo. Esta explosión habría roto en pedazos a la mayor parte de las demás estrellas, pero de alguna manera Eta Carinae sobrevivió.

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¿Qué es una enana marrón?

En la imagen representación artística de una enana marrón

Las enanas marrones son estrellas fallidas, llenan el hueco que existe entre los planetas gigantes como Júpiter y las estrellas de baja masa, las enanas rojas. Sus masas oscilan entre 13 y 90 veces la masa de Júpiter.

Debido a su baja masa no alcanzan la temperatura suficiente para producir reacciones de fusión, a causa de esto su energía se deriva de la contracción gravitatoria. Las enanas marrones nacen al igual que sus parientes las estrellas de mayor masa, por el colapso gravitatorio del polvo y gas de una nebulosa.

Las enanas marrones brillan exclusivamente por su calor interno, y se enfrían lenta y gradualmente. Brillan muy debilmente, sobre todo en longitudes de onda infrarrojas. Debido a su escaso brillo las enanas marrones son muy difíciles de detectar, de hecho la primera enana marrón que se descubrió no fue hasta 1995.

Las enanas marrones mayores, las enanas L, pueden alcanzar temperaturas superficiales de entre 1200 a 2000º C, estos astros tienen nubes de polvo y aerosoles en su alta atmósfera. Las enanas T, de menor masa, tienen temperaturas inferiores a 1200º C y se ha detectado metano en sus atmósferas. Las enanas marrones más frías de todas, las enanas Y, tienen temperaturas superficiales de tan sólo 200º C, hasta ahora no han sido detectadas si bien existen algunas candidatas.

El Observatorio de la NASA WISE es posible que detecte por primera vez enanas marrones de clase Y.

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La anomalía Pioneer a punto de resolverse 3

Placa de oro a bordo de las sondas Pioneer para ser leída por una posible civilización extraterrestre. Las líneas indican la dirección de los púlsares más significativos cercanos a la Tierra, que permite localizar nuestro sistema solar en la Galaxia

Slava Turyshev, que acababa de llegar en el JPL de Moscú, pronto se unió a Anderson y Nieto. Junto con otros tres científicos pusieron en marcha una investigación detallada de todos los datos Doppler disponibles de las Pioneer. Al mismo tiempo, también comprobaron datos de otras misiones, e igualmente se encontraron evidencias preliminares de anomalías en las trayectorias de Ulises y Galileo. [NOTA: Sólo las sondas Pioneer, Ulysses y Galileo flotan libremente. Todas las demás naves de la NASA están estabilizadas en tres ejes, es decir manejan tres impulsores en tres direcciones para mantener su rumbo, y estas correcciones borran cualquier pequeña divergencia en su movimiento. Cuatro de las naves no estabilizadas en tres ejes no parecían tener divergencias.] En 1998 anunciaron sus resultados al mundo en un artículo en Physical Review Letters.

A continuación se publicó en la revista Mayhem. "1998 fue un año muy interesante, porque justo cuando dimos a conocer la anomalía de las Pioneer se descubrió la energía oscura", explicó Turyshev. "Así que, básicamente, nos dimos cuenta de que el universo se aceleraba debido a la energía oscura, y la gente estaba extasiada, diciendo: 'mira, vemos algo muy emocionante en el sistema solar, y tal vez tengamos que modificar la gravedad y todo eso va a desaparecer, Einstein y Newton serán destronados."

Las pequeñas anomalías en el movimiento celeste habían dado lugar al fin de al cabo a convulsiones en la física anteriormente. La famosa precesión "anómala" del perihelio de Mercurio ayudó a demostrar la teoría de la relatividad general de Einstein en 1915. En 1998, las comparaciones con este precedente histórico, sin duda elevaron la importancia de la anomalía Pioneer, así como también la de muchas teorías exóticas que trataban de explicarla. Entre ellas, un ejemplo es la ya mencionada MOND, que postula que la gravedad no sigue la ley del inverso del cuadrado de la distancia, cuando ésta es muy grande, sino que se desvía un poco. Cientos de artículos de física publicados desde 1998 afirman que MOND ofrece una explicación viable para la anomalía Pioneer.

Cientos más teorizan sobre la presencia de grandes cantidades de materia oscura no detectada que impregnan las afueras de las galaxias, y que podría estar ejerciendo una fuerza de arrastre por fricción en la nave espacial Pioneer ralentizándola.

Sin embargo, otra horda de los físicos trabajaba en torno a la coincidencia que casi hizo caer a Nieto de sus silla cuatro años antes. En el contexto del descubrimiento contemporáneo de la energía oscura y de la expansión acelerada del universo, parecía muy significativo que el valor de la anomalía de las Pioneer igualara al de la aceleración cósmica. Tal vez, los científicos pensaban, que ¡la NASA había estado midiendo la expansión cósmica del espacio durante años!

Los físicos más conservadores señalaron con razón que si la materia oscura o MOND estaban causando la aceleración anómala de la nave, seguidamente debería afectar el movimiento de los planetas exteriores, sin embargo, nada de esto se observa. En su opinión, la anomalía de las Pioneer o no existía (es decir, los científicos del JPL habían interpretado erróneamente los datos Doppler) o derivada de un malfuncionamiento de un equipo antiguo. Se señalaba como culpable más probable a la emisión de calor a bordo de la sonda.

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La Luna se vuelve digital

La Luna nos muestra siempre la misma cara, nuestro satélite gira lentamente de forma que su período de rotación es sincrónico con período de giro alrededor de nuestro planeta.

Aunque no lo creas hace apenas 50 años no teníamos ni idea de como era su cara oculta. Con el comienzo de la carrera espacial a finales de los 50, la Unión Soviética se apuntó el tanto cuando la sonda Luna 3 fue la primera en fotografiarlo. La fotografía aunque bastante borrosa servía al mneos para intuir que la cara oculta era muy diferente a la visible.

Fotografía de la cara oculta de la Luna tomada por la sonda Luna 3

Para sorpresa de todos las imágenes mostraban pocos mares, de formas circulares. Tan sólo había dos "mares" que fueron llamados Mar de Moscú y Mar del Deseo.

Ahora cinco décadas después la cara oculta de la luna está mapeada topográficamente con un extraordinario nivel de precisión mediante la sonda americana Lunar Reconaissance Orbiter (LRO), que alcanzó la órbita lunar en el verano de 2009.

LRO necesitó un año de trabajo de su altímetro laser LOLA para elaborar un mapa topográfico de todo el satélite. el altímetro puede medir la precisión de los relieves lunares con una precisión de tan sólo 10 centímetros. LOLA envía pulso láser a la superficie lunar y mide el tiempo que tarda en regresar a la sonda.

Mapa de la cara oculta de la Luna elaborado mediante los datos del instrumento LOLA de la sonda LRO

El mapa de altimétrico en falso color de la Luna revela de un nuevo modo la torturada historia de impactos del único satélite natural de la Tierra. Lo que destaca notablemente en el mapa del otro lado es la inmensa depresión del polo sur.

Existían indicios de la existencia de una cuenca gigante ya en 1962, como puede verse en las imágenes borrosas de las sondas sovíeticas Luna 3 y Zond 3. Parece que que es el resultado de un impacto oblicuo de un asteroide.

Los mapas lunares elaborados en el pasado tenían distintas resoluciones, así como iluminaciones y perspectivas diferentes. Todo esto hace difícil elaborar un mapa topográfico que sea congruente en toda la superficie. El mapa de LRO nos da al fin una perspectiva de la superficie de la Luna sólida y global.

El registro de cráteres de la Luna nos da indicios sobre cómo fueron los impactos en la Tierra primitiva. Las huellas de los impactos en nuestro planeta han sido en gran parte degradadas por miles de millones de años de erosión y actividad geológica.

Imagen de alta resolución

Mapa de LOLA del Mare Orientale

Los datos de LRO confirman las teorías anteriores de que existió un último episodio de impactos interplanetarios conocido como Gran Bombardeo hace 3.800 millones de años. En ese momento se produjo un gran impacto en Mare Orientale (arriba) eyectando gran cantidad de material por toda la superficie lunar. Desgraciadamente Mare Orientale está en el limbo occidental de la Luna y apenas es visible desde la Tierra. Si la Luna se orientara 90 grados hacia el este, podríamos ver su anillos concéntricos de montañas, dándonos la extraña sensación que desde allí nos miraba un ojo misterioso.

Viaje digital a la Luna. Los datos para realizar este video proceden del altímetro láser LOLA

Un explicación a este bombardeo de asteroides es que los planetas gigantes estaban en un proceso de migración planetaria. Esto perturbó mucho el cinturón de asteroides y, como manzanas al sacudir un arbol, una nube de asteroides y rocas fue arrojada hacia los planetas interiores. La Tierra habría tenido alrededor de un par de docenas de impactos de cuerpos de al menos 1000 kilómetros de diámetro, unos pocos podrían haber tenido unos 4000 km de diámetro. Pero unicamente la Luna y Mercurio han conservado las evidencias forenses de este masivo bombardeo tardío.

Los mapas digitales de altitud del LRO servirán de guía a las futuras misiones científicas, y finalmente a las expediciones humanas. Por el contrario los astronautas del Apolo sólo tenían a su disposición mapas fotográficos de las sondas Lunar Orbiter.

LRO seguirá elaborando mapas con un nivel de detalle tan grande como para que esté disponible un sistema de navegación con una precisión similar a los GPS, especialmente útil para el aterrizaje en las regiones polares.

Podemos imaginarnos una escena de la película "2001, una Odisea Espacial" en la que los pilotos marcan las coordenadas de aterrizaje y se relajan, dejando que la nave aterrize de forma autónoma. Los mapas tridimensionales de alta resolución podrían ofrecer una simulación realista del paisaje a los módulos lunares de nueva generación.

El Cráter Shackleton en sombras perpetuas podría ser un lugar estratégico para establecer una base lunar. Desde allí los astronautas podrían construir un gran radiotelescopio libre de las interferencias de la Tierra para detectar posibles transmisiones de civilizaciones extraterrestres.

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La teoría de la Tierra hueca

Imagina la Tierra como una bola hueca con una abertura en cada polo. En su superficie interna hay continentes y los océanos, al igual que en la superficie externa. Esa es la Tierra descrita por el capitán John Cleves Symmes, un veterano estadounidense de la Guerra de 1812. Symmes recorrió el país en la década de 1820, dando conferencias sobre la Tierra hueca y exhortando al Congreso para financiar una expedición a las aberturas polares. Su esperanza era que la superficie interna de la Tierra sería explorada y se estableciera comercio con sus habitantes.

Modelo de la Tierra hueca

La teoría de la Tierra hueca no era del todo nueva, la idea de espacios abiertos dentro de la Tierra había sido sugerida por pensadores antiguos como Aristóteles, Platón y Séneca. La existencia de cuevas y volcanes daba apoyo a este concepto, además abundan leyendas y cuentos populares de civilizaciones ocultas en las profundidades de la Tierra.

En 1691, para explicar las variaciones en los polos magnéticos de la Tierra, el astrónomo real Sir Edmond Halley, más conocido por el descubrimiento del cometa que lleva su nombre, propuso una Tierra hueca que consistía en cuatro esferas concéntricas. Halley decía que el interior de la Tierra debía estar iluminado y habitado, la idea de un Creador fracasando en su empeño de poblar las tierras e iluminando a esta la población parecía inconcebible. Halley propuso que un fondo luminoso llenaba la cavidad, y atribuyó la aurora boreal al escape de esta luz a través de la corteza en los polos.

Para hacer esta extraña idea aún más extraña, Cyrus Teed, un médico del siglo XIX, alquimista y experimentador de la electricidad, llegó a la conclusión de que el mundo no sólo era hueco, sino también que existían seres humanos viviendo en su superficie interna. Teed tuvo esta idea en 1869, cuando tuvo la visión de un ángel que le anunció (después de que Teed hubiera sido sorprendido inconsciente en uno de sus experimentos) que era el mesías. De acuerdo con el ángel, el Sol y otros cuerpos celestes salían y se ponían en la Tierra hueca debido a una atmósfera que provocaba que la luz se curvase en arcos extremos. El cosmos, según él, estaba contenido dentro de la esfera, que tenía de 8.000 kilómetros de diámetro. Teed cambió su nombre a Koresh (la forma hebrea de "Ciro"), fundó su propio culto (Koreshanismo) y, finalmente, construyó un complejo para sus seguidores, unos 250, en el suroeste de la Florida. El complejo es ahora conservado por el estado de Florida como el Lugar Histórico del Estado Koreshiano y atrae a decenas de miles de visitantes cada año.

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JAXA: Una válvula provocó el fracaso de Akatsuki

La agencia espacial japonesa JAXA ha deducido que una válvula del motor defectuosa fue la causa del fallo en la inserción orbital de Venus el pasado 6 de diciembre de 2010. Según el Daily Yomiuri, el malfuncionamiento de la válvula de combustible en el sistema de presión del combustible provocó que el motor funcionase de forma anormal. JAXA afirmó que la válvula es un componente estándar usado en muchas misiones espaciales anteriores, y no fue modificada en absoluto para Akatsuki.

Akatsuki en las proximidades de Venus

Anteriormente, JAXA informó que el motor de Akatsuki había realizado una ignición para reducir su velocidad, y facilitar que Venus capturase la sonda. Sin embargo, a los 152 segundos se redujo la presión y la sonda entró en desequilibrio. Debido a que el funcionamiento del propulsor no fue suficientemente largo para reducir la velocidad de la sonda, Venus no puedo capturar la nave, y por tanto no pudo entrar en órbita alrededor del planeta, después la Akatsuki entró en modo seguro.

La investigación de JAXA identificó cinco posibles causas del incidente y todas están relacionadas con un fallo en la apertura de la válvula. JAXA también dejo clara su intención de "seguir investigando por qué la válvula no se abrió, así como también evaluar el daño causado en la tobera del propulsor de Akatsuki. JAXA realizará pruebas para determinar si la sonda podrá o no entrar en órbita de Venus cuando se vuelva a acercar al planeta dentro de 6 años."

JAXA afirma que después del lanzamiento de Akatsuki en mayo, se probó el motor principal en junio. Sin embargo, el motor fue disparado en tiempo demasiado corto para detectar el problema de la válvula.

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¿Dónde está el centro en el universo?

La respuesta es en ninguna parte, no existe. El universo se está expandiendo y la expansión sucede en todo lugar y en todas las direcciones. Podríamos decir también que el "centro del universo está en todas partes": no importa dónde nos situemos en el universo, observaríamos el resto del cosmos alejándose cada vez más.

Analogía del globo

Esto no es intuitivo, y por tanto difícil de comprender, puesto que el universo tiene 4 dimensiones (incluido el tiempo). La analogía de un globo que se infla puede ayudarnos en cierta manera. Imaginémonos que nos hallamos en la superficie de un globo gigante que está siendo inflado. Podríamos movernos por la superficie del globo, para nosotros nuestro mundo estaría formado unicamente por dos dimensiones espaciales. Nuestro mundo tridimensional quedaría reducido aquí a sólo dos dimensiones; al crecer en tamaño el globo el tiempo se mueve hacia el futuro.

La figura muestra la analogía de nuestro universo en forma de globo. A medida que el balón se infla, por ejemplo el tiempo avanza. Los puntos A, B y C se alejan unos de otros. Una hormiga observaría la expansión en todas las direcciones, pero ninguna podría viajar nunca al centro de la expansión. Todas las posiciones en el globo son equivalentes y la expansión tiene lugar de la misma forma en todas las partes del globo: no hay centro en la superficie del globo.

Como se desprende también de las teorías de Einstein no existe ningún lugar privilegiado en el cosmos, podemos estudiar el universo desde cualquier lugar en que establezcamos un sistema de referencia.

Saludos queridas hormigas...

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La anomalía Pioneer a punto de resolverse 2

En 1980, se dio cuenta de una pequeña discrepancia entre los desplazamiento Doppler que esperaba recibir en base a su algoritmo y los variaciones reales, de las señales de radio procedentes de la sonda. Sus movimientos previstos y reales no concordaban demasiado bien. A medida que avanzaban hacia el exterior en contra de la atracción gravitatoria del Sol y de los planetas, la nave iba, por supuesto, más lenta. Pero el problema era que se estaba frenando demasiado. Cada año, ambas sondas estaban unos cientos de kilómetros por detrás de lo que deberían estar en sus respectivas trayectorias, según calculaba el algoritmo. Desde luego, esa discrepancia no es demasiado en el contexto de los viajes espaciales, pero no es algo trivial. La deceleración constante, era de 8,74 x 10-10 m/s2 en dirección al Sol, menor que la aceleración de la gravedad diez mil millones de veces, pero aún así, sin duda alguna, existe.

Trayectorias de las sondas Pioneer y Voyager en su camino de salida del sistema solar (click para ampliar)

La primera reacción de Anderson fue pensar que su algoritmo había pasado algo por alto. Alguna pequeña influencia en el movimiento de la nave se debía quedar fuera de la fórmula matemática. Después de años de reflexión y discusión le llevaron a la conclusión a él y a su equipo de que la deceleración anómala debía ser provocada por la fuga de combustible de sus propulsores, que ejercía una fuerza de retroceso contra el movimiento de la nave. Puesto que en ese momento la nave avanzaba hacia el espacio interestelar sin propulsión, los científicos pensaron que la fuga de combustible terminaría pronto y que el efecto desaparecería. Pero extrañamente no: en la década siguiente, la sonda Pioneer había acumulado miles de millones de kilómetros, pero una cantidad menor a lo esperado.

En 1994, Anderson recibió un correo electrónico de la nada de Michael Martin Nieto, un cosmólogo del Laboratorio Nacional de Los Alamos. Nieto se había interesado recientemente en alternativas a la ley de la gravitación de Newton, incluyendo una nueva teoría llamada MOND (Dinámica Newtoniana Modificada), Nieto quería averiguar qué seguridad tenía la NASA sobre la fuerza de gravedad sobre la base de sus observaciones del movimiento de las sondas espaciales. Anderson respondió, que de hecho, la gravedad no parecía funcionar bien para las Pioneer.

Cuando se enteró del valor exacto de la pequeña deceleración, anómala experimentada por las Pioneer 10 y 11, casi se cae de la silla. Hubo una coincidencia cósmica profunda: Como Nieto se había dado cuenta inmediatamente, el valor de la anomalía de las Pioneer coincidía casi exactamente con la denominada "aceleración cósmica", la velocidad de la luz 'c' multiplicada por la constante de Hubble 'H', lo que sugería que la causa de la anomalía estaba en el terreno de la física fundamental.

Entonces, Nieto fue contratado para trabajar con Anderson en el JPL para una importante investigación de la anomalía Pioneer, y ha pasado la mayor parte de su energía estudiándola desde entonces. ¿Por qué? "La anomalía de las Pioneer podría ser la primera evidencia de que la gravedad se desvía de la ley del inverso del cuadrado de la distancia", afirmó Nieto recientemente. "Podría ser algo grandioso".

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El metano marciano puede proceder en realidad de la Tierra

Las afirmaciones de que la atmósfera de Marte contiene metano, y que han alimentado las especulaciones de que el planeta albergue vida, pueden ser prematuras.

Una pieza clave de la evidencia del metano en Marte puede deberse en realidad al metano de la Tierra, según afirma un equipo de investigadores dirigidos por Kevin Zahnle del Centro de Investigación Ames de la NASA. "No es algo seguro", comenta Zahnle, a pesar de una percepción generalizada de que el metano se ha descubierto en el planeta rojo.

La evidencia más clara de la existencia de metano en Marte se produjo en 2009 cuando un equipo liderado por Michael Mumma del Centro Espacial Goddard de la NASA. Utilizó telescopios en la Tierra para analizar la luz emitida por Marte y atribuyó las caídas observadas al espectro de absorción del metano en esas frecuencias.

Panorámica marciana creada por computadora. La presencia de metano en Marte podría indicar la existencia de vida en Marte

Las medidas, tomadas con varios años de diferencia, sugieren que la longevidad del metano en la atmósfera marciana es inesperada, e inexplicablemente corta. Aunque la mayoría de los investigadores han asumido que esto se debía a un proceso marciano todavía desconocido, el equipo de Zahnle ofrece una explicación alternativa: las caídas observadas en el espectro no se deben a metano fuera de la Tierra.

Las caídas en el espectro

El equipo de Mumma se centró en las medidas tomadas cuando Marte estaba acercándose o alejándose de la Tierra, cuando cualquier huella de absorción en el espectro se desplaza a frecuencias altas o más bajas y de esta forma podría separarse de las huellas de absorción producidas por el metano en la atmósfera terrestre. Pero el equipo de Zahnle advirtió que la frecuencia de la absorción espectral atribuida al metano marciano podría estar en realidad causada por el metano de la Tierra con base en el carbono-13 en lugar del isótopo de carbono más común: el carbono-12.

Mumma dice tanto él como sus colegas tuvieron cuidado en restar estas señales de la atmósfera terrestre y están seguros de que midieron metano marciano.

Puesto que el equipo detectó focos de metano en lugar señales individuales de metano repartidas por todo el planeta, dice Mumma, esto también sugiere que el metano de la señal no procede de gas existente en la atmósfera de la Tierra.

Futuras pruebas

las primeras señales que tuvo el equipo de la presencia de metano datan de 2003, y "pasamos cinco años hasta aprender a interpretar mejor los resultados. Mi equipo no publica hasta que estamos seguros de que hemos agotado todas las explicaciones posibles," afirma Mumma. "Dicho esto, siempre puede haber algún supuesto oculto de error que no se advirtió, por lo que sólo por esta razón recibimos bien este interés."

Respuestas más claras a la pregunta del metano puede estar pronto en camino, con el lanzamiento del Mars Science Laboratory (Rover Curiosity) en 2011, así como un orbitador conjunto NASA-ESA llamado Trace Gas Orbiter cuyo lanzamiento está previsto para su lanzamiento en 2016.

En junio, Mumma y sus colegas terminaron una campaña de 10 meses de duración para detectar metano marciano empleando tres grandes telescopios en Chile y Hawai. El equipo tiene la esperanza de tener nuevos resultados del metano en unos meses para ayudar a la NASA a limitar gradualmente los 4 lugares de aterrizaje potenciales para Curiosity. El vehículo está listo para lanzarse en noviembre de 2011.

Cabe añadir a todo esto que la sonda europea Mars Express también detectó metano en Marte en 2004.

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