Un planeta extrasolar gigante con un día que dura solo ocho horas 

Ilustración del joven planeta gigante en órbita de la estrella Beta Pictoris. / ESO L. CALÇADA/N. RISINGER (SKYSURVEY.ORG)

De los planetas extrasolares, además de descubrir más y más cada día, los astrónomos están observando nuevas características cada vez más precisas, datos que hace no mucho parecían imposibles de obtener pero que van resultando accesibles con cámaras avanzadas en los telescopios e ingeniosas estrategias de observación de los científicos . La última novedad es la medición directa de la duración del día en un planeta extrasolar gigante que cumple una rotación completa sobre su eje cada ocho horas. Es un cuerpo gaseoso descubierto hace seis años en órbita de Beta Pictoris, una estrella situada a unos 63 años luz de distancia de la Tierra. Para hacerse una idea de lo rápido que gira ese cuerpo celeste –y la brevedad de su día- basta comparar su velocidad de rotación (unos 100.000 kilómetros por hora en el ecuador) con la de la Tierra (1.674,4 kilómetros por hora) y la de Júpiter (47.000 kilómetros por hora medidos en su atmósfera ecuatorial).

Beta Pictoris b, como se llama el planeta, es mucho mayor que Júpiter, con un radio de 1,65 veces superior y una masa 10 veces mayor; comparado con la Tierra, es 16 veces mayor y 3.000 más masivo. Es todavía muy joven (unos 20 millones de años, frente a los aproximadamente 4.500 millones de años de nuestro planeta) y caliente, por lo que los astrónomos cuentan con que, a medida que se enfríe y encoja, aumentará su rotación (por la conservación del momento angular, el mismo efecto que hace que un patinador gire más rápido sobre sí mismo cuando acerca sus brazos al cuerpo).

“No se sabe por qué algunos planetas giran más rápido y otros más despacio, pero esta primera medida de la rotación de un exoplaneta demuestra que la tendencia observada en el Sistema Solar, donde los planetas más masivos giran más rápido, también es cierta para los extrasolares; debe ser una consecuencia universal de la manera en que se forman estos cuerpos”, señala Remco J. de Kok, uno de los astrónomos del equipo. Eso sí, en el Sistema Solar, “se escapan de esa tendencia Mercurio y Venus, notablemente ralentizados, debido a las interacciones gravitacionales con el Sol y otras perturbaciones”, apunta Travis Barman,  en su comentario en Nature sobre el descubrimiento.

Beta Pictoris b es un planeta extrasolar conocido de los astrónomos. Descubierto hace seis años, fue uno de los primeros que se lograron fotografiar directamente. Está de su estrella a unas ocho veces distancia que hay entre la Tierra y el Sol.

Todos los conocimientos que se están adquiriendo sobre los planetas extrasolares permiten desvelar los procesos de formación de sistemas planetarios en el universo. “La rotación de los planetas es algo que notamos diariamente en la Tierra al salir y ocultarse en el cielo el Sol, la Luna, los planetas y las estrellas”, recuerda Barman. “De los planetas en nuestro Sistema solar, cinco rotan rápidamente y en la misma dirección que orbitan alrededor del Sol; es poco probable que esto sea por casualidad y refleja aspectos importantes pero mal comprendidos de cómo se forman los planetas”, añade el científico de la universidad de Arizona, recalcando la importancia de estas investigaciones

El planeta enano Ceres emite vapor

Ilustración de dos chorros de vapor de agua en el planeta menor Ceres. / IMCCE-OBSERVATOIRE DE PARIS / CNRS / Y.GOMINET, B. CARRY

La distinción tradicional entre los cometas, como bolas de hielo sucio, y asteroides, como rocas, parece estar difuminándose. Ceres, planeta menor o el mayor asteroide conocido del Sistema Solar (dependiendo de qué definición se use), emite vapor de agua y puede que lo esté haciendo precisamente como un cometa, por sublimación de hielo. Lo han descubierto unos astrónomos que lo han investigado con el telescopio espacial europeo Herschel. El hallazgo tiene que ver con las migraciones significativas de los grandes planetas del sistema Solar, porque pudieron no haberse formado precisamente donde están ahora.

Ceres, con un diámetro de casi mil kilómetros, un mundo en miniatura, es un cuerpo del cinturón de asteroides, el gran anillo de fragmentos situado entre las órbitas de Marte y de Júpiter. Se había descubierto ya la pista del agua en ese asteroide en forma de minerales hidratados, pero el equipo internacional liderado por el científico de la Agencia Europea del Espacio  Michael Küppers anuncia ahora que ha identificado directamente con el Herschel (observatorio de infrarrojos de la ESA) vapor de agua en su entorno y dos fuentes de emisión en su superficie, unos seis kilogramos por segundo. Ceres, descubierto en 1801, es un planeta enano, pero contiene la tercera parte de la masa total del cinturón de asteroides y parece que tiene un núcleo rocoso y un manto exterior helado. La evaporación de agua puede ser debida a sublimación (el hielo se transforma directamente en gas, sin pasar por estado líquido), como en los cometas, o a criovulcanismo, cuando la erupción de los volcanes es de volátiles, como el agua, en lugar de rocas fundidas”, escriben Küppers . Se inclinan más bien por la explicación cometaria, pero no se puede descartar la otra idea, y en ese caso habría que pensar en una fuente de calor interna de radioisótopos de larga duración que mantendrían el calor necesario para generar las emisiones de vapor.

"Es la primera vez que se detecta agua en el cinturón de asteroides y demuestra que Ceres tiene una superficie de hielo y una atmósfera", afirma Küppers en un comunicado de la ESA. Las observaciones con elHerschel no proporcionaron suficiente resolución como para distinguir el origen del vapor, pero estos astrónomos han sido capaces de determinar las fuentes en la superficie observando las variaciones de la señal del agua durante la rotación de nueve horas del planeta enano. Han identificado así los dos zonas concretos, que son un 5% más oscuros que la media, por lo que absorberían más luz solar, siendo más templados y eficaces en la sublimación del hielo.

La cuestión tiene mucho que ver con la denominada línea de nieve que, como una convención, divide el Sistema Solar en dos regiones: la interior de los cuerpos rocosos (el agua llegaría a los planetas terrestres con el  bombardeo de cometas, después de su formación), y la exterior de los cuerpos helados, más allá del cinturón de asteroides. Claro que algunos de esos cuerpos de hielo han podido migrar hacia el interior, señalan los investigadores. De hecho, la frontera se ha empezado a diluir con el descubrimiento de agua helada en la superficie de algunos asteroides. Si el vapor de Ceres se debe efectivamente a la sublimación de agua helada en su superficie, esto demostraría que ese mecanismo no se limita a los cometas, sino que está presente también en objetos del cinturón de asteroides.

Descubiertos dos anillos alrededor de un miniplaneta del Sistema Solar

        Ilustración del miniplaneta Cariclo con sus anillos. / ESO/L. CALÇADA/NICK RISINGER

El asteroide o miniplaneta Cariclo, situado entre Saturno y Urano, a unos 2.000 millones de kilómetros del Sol, tiene dos finos y densos anillos a su alrededor, como los de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Es el objeto celeste más pequeño que se conoce con esta característica y ha sido toda una sorpresa para el equipo internacional de astrónomos que observaron el año pasado el asteroide con ocho telescopios ubicados en Chile, Brasil, Argentina y Uruguay. No saben cómo se formarían estos anillos, pero la mejor hipótesis es que son producto de una colisión tal vez de minilunas en su entorno que generó un disco de escombros de rocas y, sobre todo, pedazos de hielo de agua. Los astrónomos, de momento, han bautizado los anillos Oiapoque y Chu, dos ríos del Norte de Brasil, pero están pendientes de la confirmación por parte de la Unión Astronómica Internacional que regula la nomenclatura de objetos celestes. El líder del equipo es el científico brasileño Felipe Braga Rivas.

La observación de Cariclo se planificó al detalle para el tres de junio del año pasado, cuando los astrónomos sabían que el miniplaneta se cruzaría por delante de una estrella lejana (UCAC4 248-1088672) en la línea de visión desde la Tierra. Los diferentes observatorios se coordinaron para hacer las mediciones de la ligerísima atenuación de la luz de la estrella cuando el asteroide pasara por delante, lo que se denomina ocultación. Pero hallaron algo inesperado: unos pocos segundos antes y después de la caída del brillo aparente de la estrella al interponerse Cariclo, hubo dos ligeras atenuaciones de dicho brillo, lo que indicaba que algo más estaba ocultando la luz. Al comparar los datos de los diferentes telescopios lograron reconstruir no solo la forma y el tamaño, sino también la forma, anchura, orientación y otras propiedades de los anillos,  cuyo observatorio en La Silla ha sido central en este descubrimiento. Los anillos de Urano y los de Neptuno se descubrieron de forma similar, por ocultación, en 1977 y 1984, respectivamente.

Cariclo es mayor objeto conocido de la familia de los llamados centauros y puede ser un miniplaneta desplazado del cinturón de Kuiper. Los centauros son cuerpos pequeños con órbitas inestables que se cruzan a menudo con las de los grandes planetas. En el hallazgo de los anillos a su alrededor ha jugado un papel central una cámara especial diseñada e instalada en un telescopio en La Silla. “La cámara tiene una altísima resolución que explotamos para buscar exoplanetas, pero también para otros proyectos, como este de Cariclo”, explica Uffe Grae Jorgensen, astrónomo del instituto y uno de los autores del descubrimiento del miniplaneta con anillos

Un océano escondido bajo el subsuelo de una luna de Saturno

La luna Encelado de Saturno, con las largas fracturas en su superficie, llamadas rayas de tigre, por las que salen chorros de hielo y vapor de agua

Encélado es una luna de Saturno con una particularidad: en la zona del polo Sur, se producen géiseres, chorros de hielo y vapor de agua que emergen por las fracturas de la superficie que se han venido a llamar las rayas de tigre. Se sospechaba que habría un depósito de agua en el subsuelo que alimentaba esas emisiones, y ahora unos científicos consideran que lo han identificado, aunque no pueden asegurar que sea el origen de los géiseres. Sus cálculos indican que en el hemisferio Sur de Encélado, a unos 40 kilómetros de profundidad, hay un océano de agua líquida que explica las anomalías de campo gravitatorio que han medido cuando la nave espacial Cassini ha sobrevolado ese satélite del planeta de los anillos. Encélado se une así a las también lunas Titán (de Saturno) y Europa (de Júpiter) como objetos de especial interés científico en el Sistema Solar al albergar, posiblemente, océanos de agua líquida bajo la superficie. Además, al estar en contacto el agua con la roca en el subsuelo de Encélado, los científicos especulan acerca de la posibilidad de que haya allí una química compleja e incluso prebiótica.

Con solo 252 kilómetros de radio, Encélado es una luna pequeña, pero, junto con Titán, ha sido la más observada por la sonda Cassini desde que, hace una década, llegó al sistema de Saturno para estudiarlo de cerca. Es una misión científica de la NASA  En la zona Sur del pequeño satélite natural, con una temperatura de unos 180 grados centígrados bajo cero, se aprecia una depresión superficial. Por las grietas, las rayas de tigre, salen esos chorros de agua rica en sales (sodio y potasio) debido a las fuerzas de marea generadas por la atracción gravitatoria de Saturno. 

 Ellos localizan la gran masa de agua a profundidades entre 30 a 40 kilómetros bajo la superficie, con una profundidad estimada de ocho kilómetros y extendiéndose desde el polo Sur hasta unos 50 grados de latitud Sur. “Es una posible fuente del agua que laCassini ha visto saliendo en los géiseres de esa región”, dice David Stevenson, investigador de CALTECH (EE UU) y uno de los autores de la investigación.

Less y sus colegas han encontrado las pistas sobre ese océano estudiando las variaciones de su campo gravitatorio. Lo han hecho analizando las radioseñales enviadas por la nave a las antenas en la Tierra de la Red de Espacio Profundo (DSN), de la NASA, especialmente al pasar la Cassini cerca de Encélado, a menos de 100 kilómetros de su superficie. En tres sobrevuelos (entre abril de 2010 y mayo de 2012) midieron con extremada precisión las ligerísimas variaciones en la trayectoria de la nave debidas a la influencia gravitatoria de la pequeña luna sobre ella. De esos datos han deducido su distribución de masa, concluyendo que debe haber un material denso bajo la superficie y los datos cuadran con el agua líquida, un 7% más densa que el hielo, explican los expertos de la Universidad de La Sapienza. Comparando los datos de gravimetría con la topografía de aquella luna, los investigadores calculan el tamaño probable del depósito de agua. “Es la única manera de conocer la estructura interna mediante detección remota; para obtener medidas más precisas habría que colocar sismómetros en la superficie de Encelado, algo que, desde luego, no se podrá hacer pronto”, comenta Stevenson.

Los investigadores apuntan que el fondo del océano del subsuelo de Encélado no es hielo sino roca, y la presencia de silicatos lo convertiría en un entorno adecuado para reacciones químicas complejas incluidas algunas que, con la ayuda de una fuente de energía, podrían crear condiciones prebióticas. “Encélado muestra algunas similitudes con Europa —la luna, mucho más grande, de Júpiter— que tiene un océano que está en contacto con la roca subyacente, y en este sentido los dos cuerpos adquieren particular interés para comprender la presencia y la naturaleza de entornos habitables en nuestro Sistema Solar”, dice Stevenson. Los investigadores de La Sapienza recuerdan que los instrumentos de la nave Cassini han revelado la presencia de compuestos orgánicos tanto en los granos de polvo que sale en los chorros y en las rayas de tigre del Sur de Encélado

El robot ‘Curiosity’ cumple un año marciano: 687 días terrestres

Autorretrato del 'Curiosity' compuesto por un mosaico de fotografías. / r

El robot Curiosity cumple hoy un año marciano, que equivale a 687 días terrestres. Desde su aterrizaje el siete de agosto de 2012 en el cráter Gale del planeta vecino, el vehículo ha recorrido 7,9 kilómetros y ahora se encuentra en plena travesía hacia la base del monte Sharp, al pie de cuya ladera podría llegar hacia finales de año. El descenso del robot en Marte fue un exito, con una nueva estrategia para llegar al suelo que suponía, como dijeron los ingenieros, siete minutos de terror, tal era la complejidad y riesgo de la operación. Poco después, con sus equipos activados y los instrumentos de análisis y reconocimiento listos, comenzó la exploración científica de la zona. Como recapitula la NASA con ocasión de su primer año marciano, el Curiosity pudo cumplir enseguida el objetivo científico fundamental de la misión al lograr determinar que en la zona de descenso fluyó agua en el pasado remoto del planeta.

Otro hallazgo importante que destaca la agencia espacial estadounidense, tiene que ver con el metano en la atmósfera marciana, que es escasísimo, si es que hay algo, y el metano es un gas que se puede producir biológicamente. Antes de los análisis realizados con este vehículo  había un vivo debate en la comunidad científica acerca de la abundancia o no de metano en Marte. El robot lleva una estación meteorológica española, la REMS que envía diariamente los parámetros del tiempo marciano.

Desde mediados de mayo, el vehículo automático ha recorrido un kilómetro y medio en 23 jornadas de viaje. Los científicos han elegido una depresión en un frente de dunas para acercarse al monte Sharp, a unos 3,9 kilómetros del punto en que se encuentra actualmente. Allí quieren que el robot analice muestras en las capas geológicas para averiguar cómo sería el entorno marciano en el pasado y su evolución, sobre todo su habitabilidad.

El Curiosity, con sus casi ocho kilómetros recorridos, está aún lejos del récord absoluto de desplazamiento de un robot por el suelo marciano. Su predecesor en Opportunity, que llegó en 2004 al planeta rojo y que aún funciona acumula 357 km  recorriendo el suelo de Marte. Su gemelo Spiritllevaba 7,7 kilómetros cuando dejó de comunicarse con la Tierra, en marzo de 2010, y concluyó su misión.

¡SOPRESA! IDENTIFICAN 280 CRATERES EN LA LUNA

Un grupo de científicos australianos logró identificar unos 280 cráteres en la superficie de la luna mediante la combinación de datos de la gravedad y la topografía del satélite, informaron hoy medios locales.

Este mapa de alta definición elaborado por investigadores de la Universidad Curtin, en la ciudad de Perth, ha conseguido captar detalles de cuencas lunares que no habían sido detectados anteriormente, según la cadena australiana ABC.

En sus inicios, el proyecto se centró en captar imágenes de alta resolución de la gravedad de la Tierra, pero después se fue ampliando al estudio de la Luna y de Marte.

Will Featherstone, uno de los científicos de este proyecto, comentó que primero observaron cráteres en el lado más oscuro de la Luna, que no son visibles desde la Tierra, y después decidieron realizar un mapa de todos estos cráteres lunares.

Si bien algunos de los cráteres ya han sido apreciados anteriormente, los científicos australianos han combinado la información sobre la gravedad y la topografía de la Luna para "obtener señales más consistentes" que demuestren su presencia, señaló Featherstone.

El investigador australiano indicó que su equipo también está elaborando un mapa de los niveles de gravedad en Marte para poder estudiar la estructura interna del planeta. 

¿Por qué hace más calor en verano si el Sol está más lejos de la Tierra

• El eje de la Tierra es lo que permite que los dos hemisferios puedan disfrutar de cuatro estaciones a lo largo del año y de que nunca sea la misma en todo el planeta.

La cercanía al Sol no es el motivo de que haya estaciones y variación de temperaturas

Aunque en un principio pueda sonar contradictorio, la Tierra se encuentra más lejos del Sol en verano que en invierno. Hablamos, eso sí, del verano y del invierno en el hemisferio norte. Ahora bien, ¿cómo es esto posible si el Sol es la gran fuente de calor del planeta azul? Pues por una sencilla razón: no importa tanto la distancia entre la gran estrella y nuestro planeta como la inclinación de éste último.

El eje imaginario sobre el cual gira la Tierra está desviado unos 23 grados -si bien es cierto que varía entre los 22 y los 24 en un proceso que dura miles de años. Esa inclinación lateral del planeta cambia radicalmente la forma en que los rayos solares, que son los que irradian calor sobre la Tierra, impactan sobre la atmósfera y la superficie terrestre. De ese modo, se desechan  teorías como que en verano hace más calor porque el cielo está más despejado o porque hay más horas de luz, que intentan explicar la diferencia de temperatura. (Ésta última es cierta, si bien es verdad que no bastaría que hubiese un cambio de temperatura tan drástico).

Cuando en el hemisferio norte es verano, el eje terrestre hace que sea esa mitad superior del globo la que esté más cerca al sol y, por tanto, que los rayos solares incidan sobre la Tierra más perpendicularmente, es decir, de manera menos oblicua. Por eso, en julio o agosto da la sensación de que el Sol llega más arriba en el cielo. Lo que ocurre es que se alinea con el hemisferio norte. La radiación solar, en verano, se concentra en un menor espacio que en inviero, haciendo que la temperatura sea mayor.

El momento en que el sol está más lejano a la Tierra -unos 152 millones de kilómetros- se llama afelio. Por su parte, el nombre que recibe el punto de la órbita terrestre más cercano al astro rey es perihelio y mide unos 147 millones de kilómetros. La diferencia entre ambas cantidades puede asustar si se mira en cuano a valor absoluto, pero si tenemos en cuenta que apenas es un tres por ciento de la distancia media, vemos que es un dato insignificante. 

Así, la distanica entre Tierra y Sol no es lo que determina las estaciones del año, sino la inclinación del eje de nuestro planeta, razón por la cual cuando en el norte es verano, en el sur es invierno y viceversa. Si el eje fuera perpendicular al ecuador y a los rayos del sol, no existirían las estaciones y los días durarían exactamente lo mismo siempre en todos los lugares del mundo. Por eso, en regiones próximas a la línea que divide nuestro planeta en dos mitades los días son casi siempre iguales y la hora de amanecer y de anochecer apenas varía unos minutos.