Posted: 27 Jan 2014 04:00 PM PST
A la fecha se han descubierto más de 1.000 planetas extrasolares, y es sabido que el Sol no es la única estrella que tiene planetas. En el marco de investigaciones de este tipo, los astrónomos han encontrado una gran variedad de planetas, tales como gigantes gaseosos similares a Júpiter que giran alrededor de estrellas centrales describiendo órbitas mucho más pequeñas que la de Mercurio, o bien planetas con una órbita mucho más grande que la de Neptuno. Pese a todos estos hallazgos, los astrónomos todavía no comprenden a cabalidad el proceso de formación de los planetas, lo que constituye hoy una de las grandes prioridades de la astronomía. Cada vez son más las observaciones orientadas a la exploración de zonas de formación planetaria alrededor de estrellas jóvenes.
Las estrellas recién nacidas tienen un anillo de polvo y gas que la rodean y que contiene el material a partir del cual se forman los planetas. Las recientes observaciones en infrarrojo cercano realizadas con el telescopio Subaru del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ, por su sigla en inglés) revelaron que los discos protoplanetarios presentan una estructura mucho más compleja de lo que se creía. En teoría, las estructuras en espiral o que presentan vacíos delatarían la presencia de planetas ocultos en el disco.
No obstante, es imposible calcular la cantidad de polvo y gas presente en la zona más densa del disco mediante observaciones en infrarrojo cercano debido a que, al ser fácilmente absorbida o dispersada cuando hay grandes cantidades de polvo, la luz infrarroja cercana no sirve para estudiar el núcleo de la zona más densa del disco. Ahí es donde entra en juego ALMA, que permite observar las ondas milimétricas y submilimétricas. Se trata de ondas de mayor longitud que la luz infrarroja cercana, por lo que son menos absorbidas por el polvo y permiten a los astrónomos estudiar el interior del disco. Antes, las observaciones de las ondas milimétricas y submilimétricas tenían la desventaja de que no permitían alcanzar una gran resolución espacial, pero con ALMA se ha mejorado considerablemente ese aspecto.
El equipo de investigación eligió la joven estrella HD142527 de la constelación del Lobo (Lupus) como objeto para observar con ALMA. Anteriormente, usando el telescopio Subaru para observar el disco alrededor de HD142527, los astrónomos habían descubierto un vacío dentro del disco, y les había llamado la atención la peculiar forma del disco exterior. Con ALMA se estudiaron las emisiones submilimétricas del anillo de polvo que circunda la estrella y se descubrió una distribución heterogénea, al observar que el costado norte es 30 veces más brillante que el lado sur. "Estamos muy sorprendidos con el brillo del lado norte", señala Misato Fukagawa, profesor asistente de la Universidad de Osaka que encabeza el equipo, quien agrega que "el área más brillante en el espectro submilimétrico se encuentra lejos de la estrella central, a una distancia equivalente a unas cinco veces la que separa al Sol de Neptuno. Nunca había visto un punto tan brillante en una posición tan alejada. Esta intensa emisión submilimétrica puede interpretarse como un indicio de que hay una gran cantidad de material acumulado allí, y cuando se acumula material suficiente, se pueden formar planetas o cometas. Para investigar esta posibilidad, medimos la cantidad de material".
Para calcular la cantidad de material a partir de la intensidad de la emisión submilimétrica, la temperatura de dicho material constituye un parámetro muy importante. El equipo midió la temperatura en la zona densa observando isotopómeros de monóxido de carbono que lo llevaron a plantear dos posibilidades: allí se gesta un planeta gaseoso gigante o bien un planeta rocoso. Si bien la cantidad de polvo y gas es comparable con la que suele haber normalmente en el Universo (con una razón de 1 a 100 en la proporción de polvo y gas), la región más densa es lo suficientemente masiva como para atraer grandes cantidades de gas gracias a su propia gravedad y formar planetas gaseosos gigantes con una masa varias veces superior a la de Júpiter.
Aunque se trata de un fenómeno similar al proceso de formación de estrellas en nubes cósmicas, es la primera vez que la observación de discos protoplanetarios permite inferir directamente la posible existencia de un proceso de formación planetaria. Otra posibilidad es la formación de una “trampa de polvo”, que provoca una acumulación excepcional en una parte del disco y que, de formarse dentro de él, puede dar nacimiento a planetas rocosos similares a la Tierra, pequeños cuerpos como los cometas o bien núcleos de planetas gaseosos. En ambos casos, hay altas probabilidades de que se estén formando planetas en la parte más densa del disco que rodea HD142527.
Estos dos principios de formación planetaria ya se habían postulado teóricamente hace más de 30 años. Los astrónomos parten del supuesto de que los planetas de nuestro Sistema Solar comenzaron a formarse mediante la colisión y fusión de una gran cantidad de polvo que, al agolparse, fue formando núcleos planetarios (protoplanetas) que, a su vez, terminaron transformándose en planetas luego de numerosas colisiones y fusiones. Algunos de estos núcleos capturan atmósferas masivas y forman gigantes gaseosos.
Hasta ahora se creía que en los sistemas planetarios similares a nuestro Sistema Solar ambos procesos se desarrollaban cerca de la estrella central (alrededor de las órbitas de Júpiter y Saturno), pero los resultados obtenidos con ALMA contradicen esa teoría. Munetake Momose, profesor de la Universidad de Ibaraki que participó en el estudio, afirma: "Una de las metas más importantes de ALMA es observar directamente los lugares donde se forman planetas. Nuestras observaciones permitieron ubicar un candidato de características únicas en un lugar excepcionalmente distante de la estrella central. Creo que ALMA nos reserva más sorpresas".
El equipo de investigación llegó a la conclusión de que hay dos procesos de formación planetaria posibles en el disco alrededor de HD142527. El próximo paso consiste en alcanzar un cálculo preciso de la cantidad de gas para saber de qué proceso se trata. Para ello, el equipo continuará sus observaciones con las funcionalidades incrementadas de ALMA. Fukagawa señala: "HD142527 es un objeto peculiar, de acuerdo con nuestros limitados conocimientos. Sin embargo, se han descubierto otros discos protoplanetarios asimétricos desde que comenzaron las operaciones de la etapa de Ciencia Inicial en ALMA. Nuestra meta final es revelar el proceso físico principal que explica la formación de los planetas. Para ello, es importante lograr una visión exhaustiva del proceso de formación mediante observaciones de numerosos discos protoplanetarios, y esperamos formar parte de esta importante misión".
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Posted: 27 Jan 2014 10:00 AM PST
La Agencia Espacial Europea (ESA) se prepara para el lanzamiento del programa de vigilancia ambiental Copérnico con el que, según ha explicado, comienza "una nueva era en la observación de la Tierra". El primer satélite diseñado especialmente para este proyecto está pasando actualmente por las últimas pruebas antes de su lanzamiento, el próximo mes de marzo, desde Korou (Guayana Francesa).
La ESA ha indicado que este satélite ofrece un conjunto de servicios de información clave para multitud de aplicaciones de seguridad ambiental y civil. En este sentido, ha apuntado que el suministro de datos oportunos y precisos "es fundamental en este innovador programa de vigilancia a nivel mundial". Unos datos que estarán abiertos a usuarios de todo el mundo de forma gratuita.
Así, la agencia europea ha desarrollando seis familias de misiones de satélites Sentinel. Cada uno lleva tecnologías de última generación para suministrar una corriente de imágenes y datos a la medida de las necesidades complementarias de Copérnico.
Sentinel-1, el primero en la familia de satélites de Copérnico, marca un nuevo paradigma en la observación de la Tierra ya que será utilizado para atender, desde la detección y el seguimiento de los vertidos de petróleo, a la cartografía de hielo marino, pasando por la vigilancia de movimiento en superficies terrestres o el análisis de los cambios en la forma en que se utiliza la tierra. También jugará un papel crucial en el suministro de información oportuna para ayudar a responder a los desastres naturales y ayudar a los esfuerzos humanitarios, ha añadido la ESA.
RADAR Y LÁSER
Además, como misión de radar, puede captar imágenes de la superficie de la Tierra a través de las nubes y la lluvia y durante el día y la noche. Esta capacidad lo hace ideal para la supervisión de inundaciones, que normalmente van acompañadas de una cubierta de nubes, o para el seguimiento de las regiones polares, que están envueltas en oscuridad durante los meses de invierno.
Sentinel-1 también lleva un láser para transmitir datos al Sistema de Retransmisión de Datos Europea (EDRS), para la entrega rápida a la Tierra. EDRS es una red de estaciones terrestres y varios satélites en órbita geoestacionaria diseñada para transmitir datos.
La misión Sentinel-1, al igual que Sentinel-2 y Sentinel-3, es una constelación de dos satélites idénticos para proporcionar cobertura global óptima. Sentinel-1A está siendo preparado ya para su puesta en órbita. Su satélite hermano, Sentinel-1B, estará listo para 2015.
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Además, como misión de radar, puede captar imágenes de la superficie de la Tierra a través de las nubes y la lluvia y durante el día y la noche. Esta capacidad lo hace ideal para la supervisión de inundaciones, que normalmente van acompañadas de una cubierta de nubes, o para el seguimiento de las regiones polares, que están envueltas en oscuridad durante los meses de invierno.
Sentinel-1 también lleva un láser para transmitir datos al Sistema de Retransmisión de Datos Europea (EDRS), para la entrega rápida a la Tierra. EDRS es una red de estaciones terrestres y varios satélites en órbita geoestacionaria diseñada para transmitir datos.
La misión Sentinel-1, al igual que Sentinel-2 y Sentinel-3, es una constelación de dos satélites idénticos para proporcionar cobertura global óptima. Sentinel-1A está siendo preparado ya para su puesta en órbita. Su satélite hermano, Sentinel-1B, estará listo para 2015.
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Posted: 27 Jan 2014 04:00 AM PST
Los experimentos de laboratorio han ofrecido pistas sobre el proceso de formación de esta agua, que apareció dentro de los granos de polvo estelar cuando estos fueron bombardeados por vientos solares cargados de alta energía. Una reacción química similar ya había sido reproducida en los laboratorios, pero esta es la primera vez que los científicos encontraron el agua atrapada dentro de polvo estelar real.
El polvo interplanetario está compuesto principalmente de silicatos que contienen oxígeno. A medida que los granos estelares viajan a través del espacio, se encuentran con el viento solar: una corriente de partículas cargadas, que incluye iones de hidrógeno de alta energía, que expulsa la atmósfera del Sol. Cuando el polvo estelar choca con el viento solar, el hidrógeno (H) y el oxígeno (O) entran en una reacción que crea agua (H2O).
El descubrimiento, junto con el hecho de que el polvo interplanetario contiene una amplia gama de compuestos orgánicos, ha dado lugar a la suposición de que estas partículas están dotadas de todos los componentes básicos necesarios para una vida similar a la del nuestro planeta. Debido a la hipótesis de que granos similares del polvo estelar existen en sistemas solares de todo el universo, el reciente descubrimiento es un buen augurio para confirmar la existencia de vida en otras galaxias, según los científicos estadounidenses.
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