Noticias del espacio, 27 Noviembre del 2010

Las nuevas estrellas continúan apareciendo en el cielo nocturno, como el gas y el polvo en las gigante nubes interestelares que se unen poco a poco bajo la influencia de la gravedad hasta que comienza la combustión nuclear.

Precisamente como todo esto sucede es un área activa de actual investigación astronómica, también es clave esto entender cómo se forman los planetas, cómo las galaxias más brillantes brillan, y cómo el universo primitivo produjo elementos químicos esenciales para la vida. Entre los enigmas pendientes: ¿qué parámetros físicos determinan la tasa de * en el cual se forman las estrellas?

El astrónomo Charlie Lada, junto con dos colegas, ofrece nuevas investigaciones importantes en esta cuestión en un artículo este mes en Diario de Astrofísica. Los científicos examinaron la formación de estrellas en once regiones relativamente cercanas activamente produciendo estrellas. Las regiones son muy diferentes entre sí en la masa total, con valores que van desde alrededor de 800 masas solares a 100.000 masas solares.

Las tasas de formación estelar en estas regiones, con base en observaciones en el infrarrojo de estrellas muy jóvenes, también difieren - a partir de unas pocas estrellas de cada millón de años a cerca de un millar de estrellas cada millón de años. Pero curiosamente las más masivas nubes no producen necesariamente estrellas a un ritmo más rápido - de hecho, el nuevo estudio encuentra que la gran nube de la mayoría de la Nebulosa de California en realidad tiene una tasa muy baja, y menos eficiente. La región más eficiente, en comparación, fue de las menos masivas.

Los astrónomos descubrieron que el indicador clave de la tasa de formación estelar era la densidad del material de la nube por encima de un valor crítico. Se estima que la densidad mediante el examen de la extinción de la luz infrarroja y óptica pasa cerca y a través de las nubes, ya que la opacidad es el resultado del denso polvo en la nube. A lo largo de numerosos años se ha considerado por ejemplo, la masa total de nubes, pero estos nuevos resultados proporcionan evidencia sólida de la importancia de la densidad.

erupción tuvo lugar entre 1988 y 1992. En la primavera (hemisferio norte) de 2009, por AX sufrió un estallido corto, el primero desde 1992, esta estrella ha experimentado una fase brillante. Ahora AX está aumentando de nuevo. Esto ha tentado a los astrónomos que especulan que la otra gran erupción podría estar al caer.

Las estrellas variables simbióticas son sistemas binarios cuyos miembros son una caliente enana blanca compacta en una amplia órbita alrededor de una fría estrella gigante. Los períodos orbitales de las variables simbióticas son entre 100 y 2000 días. A diferencia de las novas enanas, las binarias compactas tienen períodos que se miden en horas, donde la masa se transfiere directamente a través de un disco de acreción alrededor de la enana blanca, desviadas directamente desde la superficie de la secundaria. En las variables la órbita de las estrellas están entre si auna distancia suficiente para que la masa se intercambie entre ellas que proviene de los fuertes vientos estelares que soplan desde la gigante roja. Ambas estrellas residen dentro de una nube compartida de gas y polvo, el centro común.

Cuando los astrónomos observaron el espectro de estos sistemas ven un panorama muy complejo.Ven el espectro de un objeto caliente compacto superpuesta al espectro de una estrella gigante fría enredada con el espectro de la envolvente común. El término "simbiótico" fue nombrado por primera vez en 1941 para describir las estrellas con este espectro combinado.

Se ha evaluado la selección de dos misiones consideradas la mejores científicamente hablando y serán el Explorador de la fluorescencia (FLEX) y CarbonSat que se presentarán al Programa de la ESA Junta de Observación de la Tierra.

En el Programa de Observación de la Tierra se reunieron el Consejo de los Estados miembros, celebrado el 24 de noviembre y se decidió seguir adelante con la recomendación para la FLEX y CarbonSat y avanzar a la siguiente fase. Esta fase incluye el estudio de viabilidad y consolidación de los diversos componentes que conforman una misión satelital.

Al igual que con todas las misiones de Exploración de la Tierra, FLEX y CarbonSat responden a las cuestiones planteadas por la comunidad científica para mejorar nuestra comprensión de que la Tierra funciona como un sistema y cómo la actividad humana está afectando a la Tierra en los procesos naturales. En este caso, tanto FLEX y CarbonSat, su objetivo es proporcionar información básica sobre distintos aspectos del ciclo del carbono.

La misión CarbonSat cuantifica y supervisa la distribución de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, también los de la actividad humana: el dióxido de carbono y el metano. Los datos de la misión llevarán a una mejor comprensión las consecuencias de estos gases y la forma en que están relacionados con el cambio climático.

La misión FLEX tiene como objetivo proporcionar mapas mundiales de la fluorescencia de la vegetación, que se puede convertir en un indicador de la actividad fotosintética. Estos datos mejoran nuestra comprensión de cuánto carbono se almacena en las plantas y su papel en los ciclos de carbono y agua.

El siguiente paso en el desarrollo de estos dos conceptos de misión es comenzar los estudios de definición en el segundo trimestre de 2011.

Hay tres exploradores de la Tierra en órbita: GOCE, SMOS y CryoSat, otros tres en construcción: Enjambre, ADM-Aeolus y EarthCARE, y tres sometidos a estudios de viabilidad que compiten para la selección como el Explorador de la Tierra-7: BIOMASA, PREMIER y CoReH2O.

Los amantes de la ciencia ficción no son los únicos cautivados por la posibilidad de colonizar otro planeta. Los científicos están participando en numerosos proyectos de investigación que se centran en determinar cómo de habitables otros planetas son de por vida. Marte, por ejemplo, está revelando más y más evidencia de que es probable que alguna vez tuvo agua líquida en su superficie, y algún día podría convertirse en un hogar lejos del hogar común de los seres humanos.

"Es inevitable colonizar otros mundos", dijo Giacomo Certini, un investigador en el Departamento de Planta, Suelo y Ciencia Ambiental (Dipsa) de la Universidad de Florencia, Italia. "Por lo tanto ampliar nuestro horizonte a otros mundos, no debe ser algo raro en absoluto. Trasladar personas y la producción de alimentos podría ser necesario en el futuro. "

Si los seres humanos viajan a Marte, para visitar o colonizarlo, probablemente tendrán que hacer uso de los recursos del planeta en lugar de tomar todo lo que necesitan de una nave espacial. Esto significa cultivar sus propios alimentos en un planeta que posee un ecosistema muy diferente a la de la Tierra. Certini y su colega Ricardo Scalenghe de la Universidad de Palermo, Italia, publicó recientemente un estudio en Planetary and Space Science que hace algunas suposiciones alentadoras. Dicen que la superficie de Venus, Marte y la Luna parecen aptas para la agricultura.

Definición del suelo

Antes de decidir cómo podrían ser utilizados los suelos del planeta los dos científicos tuvieron que descubrir en primer lugar si las superficies de los cuerpos planetarios se pueden definir como el suelo verdad.

"Aparte de cualquier consideración filosófica acerca de este asunto, definitivamente la evaluación de que la superficie de otros planetas es el suelo implica que "se comporta" como un suelo ", dijo Certini. "El conocimiento que hemos acumulado durante más de un siglo de la ciencia del suelo en la Tierra está disponible para investigar mejor la historia y el potencial de la piel de nuestros vecinos planetarios."

Uno de los primeros obstáculos en el examen de las superficies planetarias y su utilidad en la exploración espacial es desarrollar una definición de suelo, que ha sido un tema de mucho debate.

"La falta de una definición única de" suelo ", universalmente aceptado, exhaustiva, y (una) que establece claramente lo que es el límite entre el suelo y no del suelo hace que sea difícil decidir qué variables hay que tener en cuenta para determinar si tan extraterrestres son las superficie de los suelos ", dijo Certini.

En los trabajos de la 19 º Congreso Mundial de Ciencias del Suelo, celebrada en Brisbane, Australia, en agosto, Donald Johnson y Johnson Diana sugirió una "definición universal de la tierra." Se define suelo como "sustrato en o cerca de la superficie de la Tierra y órganos similares alterado por biológicos, químicos y / o agentes físicos y procesos. "

En la Tierra, cinco factores trabajan juntos en la formación del suelo: la roca madre, el clima, la topografía, el tiempo y la biota (o de los organismos en una región como su flora y fauna). Es este último factor que sigue siendo un tema de debate entre los científicos. Esto resume la definición de suelo en que es un medio que permite el crecimiento de las plantas. Sin embargo, esta definición implica que el suelo sólo puede existir en presencia de la biota. Certini sostiene que el suelo es un material que contiene información sobre la historia del medio ambiente, y que la presencia de la vida no es una necesidad.

"La mayoría de los científicos piensan que la biota es necesaria para producir la tierra", dijo Certini. "Otros científicos, yo incluido, subrayan el hecho de que una parte importante de nuestro propio planeta, tales como los Valles Secos de la Antártida o el desierto de Atacama de Chile, tienen suelos prácticamente sin vida. Demuestran que la formación del suelo no requiere de la biota. "

Los investigadores de este estudio sostiene que la clasificación de un material como el suelo depende principalmente de la erosión. Según ellos, un suelo degradado está en cualquier superficie planetaria que conserva la información sobre su historia climática y geoquímicos.

En Venus, Marte y la Luna, la erosión se produce de diferentes maneras. Venus tiene una atmósfera densa, a una presión que es 91 veces la presión que se encuentran al nivel del mar en la Tierra y compuesta principalmente de dióxido de carbono y las gotas de ácido sulfúrico con algunas pequeñas cantidades de agua y oxígeno. Los investigadores predicen que la erosión en Venus podría ser causada por procesos térmicos o corrosión llevadas a cabo por la atmósfera, las erupciones volcánicas, los impactos de grandes meteoritos y erosión del viento.

Utilizando el método de aeroponía, los viajeros espaciales serán capaces de cultivar sus propios alimentos sin tierra y utilizando muy poca agua. Crédito: NASA

Marte es actualmente dominado por la meteorización física causada por impactos de meteoritos y las variaciones térmicas en lugar de procesos químicos. Según Certini, no hay actividad volcánica que afecte a la superficie marciana, pero la diferencia de temperatura entre los dos hemisferios produce fuertes vientos. Certini también dijo que el tono rojizo de los paisajes del planeta, que es el resultado de minerales de hierro oxidado, es indicativo de meteorización química en el pasado.

En la Luna, una capa de roca está cubierta por una capa de material suelto. Los procesos de meteorización vista en la Luna son los cambios creados por impactos de meteoritos, la deposición y las interacciones químicas causadas por el viento solar, que interactúa con la superficie directamente.

Algunos científicos, sin embargo, consideran que la erosión por sí sola no es suficiente y que la presencia de la vida es una parte intrínseca de cualquier suelo.

"El componente de vida de la tierra es parte de su carácter inalienable, como es su capacidad para sostener la vida de la planta debido a una combinación de dos componentes principales: los nutrientes de la materia orgánica del suelo y la planta", dijo Ellen Graber, investigador del Instituto de Suelos, Aguas y Ciencias del Ambiente en el Centro Volcani de la Organización de Investigación Agrícola de Israel.

Uno de los principales usos del suelo en otro planeta sería usarlo para la agricultura, para cultivar alimentos y mantener cualquier población que pueda vivir un día en ese planeta. Algunos científicos, sin embargo, se preguntan si el suelo es realmente una condición necesaria para el cultivo del espacio.

El cultivo de plantas sin suelo puede evocar imágenes de una película de Star Trek, pero es casi ciencia ficción. Se llama Aeroponics a un proceso de cultivo sin suelo, que cultiva plantas en un ambiente con aire o niebla, sin suelo y muy poca agua. Los científicos han estado experimentando con el método desde la década de 1940, y los sistemas de aeroponía se han utilizado de forma comercial desde 1983.

"¿Quién dice que el suelo es una condición previa para la agricultura?", Preguntó Graber. "Hay dos condiciones fundamentales para la agricultura, el agua primero el segundo nutrientes de las plantas. La agricultura moderna hace un amplio uso de "medios de cultivo sin suelo", que puede incluir muchos sustratos sólidos variados. "

En 1997, la NASA se asoció con Agrihouse y tecnologías espaciales BioServe para diseñar un experimento y probar un sistema de crecimiento de las plantas sin tierra a bordo de la Estación Espacial Mir. La NASA está particularmente interesada en esta tecnología debido a su bajo requerimiento de agua. El uso de este método para hacer crecer plantas en el espacio podría reducir la cantidad de agua que debe ser transportada durante un vuelo, que a su vez disminuye la carga útil. Los cultivos de Aeroponically también pueden ser una fuente de oxígeno y agua potable para las tripulaciones espaciales.

"Yo sospecho que cuando la humanidad llegue a la etapa de trasladarse a otro planeta o la Luna, las técnicas para el establecimiento de cultivo sin suelo habrá avanzado mucho", predijo Graber.

La misión Mars Phoenix excavó en el suelo de Marte para ver qué pudiera estar oculto bajo la superficie.

La superficie y el suelo de un cuerpo planetario tiene importantes pistas acerca de su habitabilidad, tanto en su su pasado y en el futuro. Por ejemplo, el examen de las características del suelo han ayudado a los científicos a mostrar que el Marte primitivo fue probablemente más húmedo y más cálido de lo que es actualmente.

"El estudio de los suelos de nuestros vecinos celestes quiere decir individualizar la secuencia de las condiciones ambientales que imponen las características actuales de los suelos, contribuyendo así a la reconstrucción de la historia general de los cuerpos", dijo Certini.

En 2008, el aterrizador Phoenix Mars de la NASA realizó el primer experimento de química húmeda con suelo marciano. Los científicos que analizaron los datos. Dijo que el Planeta Rojo parece tener ambientes más adecuados para mantener la vida lo que se esperaba, los entornos que podrían algún día permitir a los visitantes humanos para la agricultura.

"Esto es más evidencia de agua porque las sales están ahí", dijo el co-investigador de Phoenix Samuel Kounaves de la Universidad de Tufts en un comunicado de prensa emitido después del experimento. "También hemos encontrado un razonable número de nutrientes o productos químicos necesarios para la vida tal como la conocemos."

Los investigadores encontraron rastros de magnesio, sodio, potasio y cloro, y los datos también revelaron que el suelo era alcalino, un hallazgo que desafiaba la creencia popular de que la superficie marciana era ácida.

Este tipo de información, obtenida a través del análisis del suelo se vuelve importante al mirar hacia el futuro para determinar qué planeta sería el mejor candidato para el mantenimiento de colonias humanas.

Las simulaciones se llevaron a cabo en equipos de alto rendimiento y se utiliza alrededor de ocho millones de partículas para simular el gas, la materia oscura, y las estrellas. Se modela las interacciones gravitacionales y el fluido entre los elementos y descubrieron que podían simular la formación de Andrómeda si dos galaxias se fusionan: un poco más grande que la Vía Láctea y la otra alrededor de un tercio del tamaño.

Los astrónomos, dirigidos por el Dr. François Hammer del Observatorio de París, fueron capaces de reproducir la mayoría de las propiedades de Andrómeda, como su enorme protuberancia central, el disco grande, delgado, un anillo enorme de polvo y gas, y la corriente enorme de estrellas. La simulación por ordenador mostraron que las dos galaxias comenzaron a unirse en una violenta colisión hace unos 8750 millones años. La fusión se produjo 3,5 millones de años más tarde.

La colisión debe haber sido muy violenta para producir el impulso masivo angular necesario para formar la Galaxia de Andrómeda. Hubiera sido el acontecimiento más espectacular e importante en la historia del Grupo Local.

La simulación por ordenador también predijo que la colisión habría dado lugar a la formación de flujos masivos (llamadas colas de marea) de delgadas áreas a lo largo de las estrellas y el gas interestelar, con una masa total de alrededor de un tercio de la de la Vía Láctea.

Los investigadores creen que una cola puede haber formado la Gran y Pequeña Nube de Magallanes, que son pequeñas galaxias satélite irregulares de la Vía Láctea o en órbita a una distancia de unos 180.000 años luz. Si se originó en la colisión habría sido expulsada hacia la Vía Láctea alrededor de un millón de kilómetros por hora.

Hammer y el equipo tomó las velocidades conocidas de las Nubes de Magallanes y la localización de sus posiciones en varios miles de millones de años, y encontró una serie de soluciones que tuvieron su origen en la galaxia de Andrómeda.

Los resultados apoyan la hipótesis de que las galaxias espirales son en su mayoría formada por las colisiones entre galaxias, y está la hipótesis de que las galaxias enanas se originan en las colas formadas por las fusiones. Los resultados también pueden afectar a las estimaciones de la cantidad de materia oscura en las galaxias.

Científicos de los EE.UU, Reino Unido y Alemania, han analizado los datos de la Cassini que dicen que hay presencia de una atmósfera oxidante consistente con las observaciones a distancia por el telescopio Hubble y la sonda Galileo de las lunas heladas de Júpiter, Europa y Ganímedes, pero esta es la primera vez que la presencia de oxígeno se ha detectado directamente en cualquier luna o planeta.

Rea es de sólo 1.500 kilómetros de diámetro y está siempre cubierto de una gruesa capa de hielo de agua. La temperatura media de la superficie se estima en -180 ° C. Se ha descubierto oxígeno y dióxido de carbono en una atmósfera que tiene 100 kilómetros de espesor, y es tan delgada que estuviera a presión y temperatura similar a la Tierra la atmósfera entera encajaría perfectamente en un edificio de tamaño medio.

El oxígeno se cree que se forma cuando las moléculas de agua se dividen por partículas de alta energía en un proceso conocido como radiólisis. El oxígeno se expulsa a la atmósfera y es capturado por la gravedad de Rea. Los datos sugieren que unos 130 gramos de oxígeno por segundo se producen en Rea. El dióxido de carbono puede tener su origen en el hielo seco atrapado dentro de la luna, o podría ser de meteoritos ricos en carbono que golpean la superficie y se separaron por las partículas cargadas de una manera similar al hielo de agua. Otra posibilidad es que se podría escapar del interior del planeta.

La luna está alrededor de 527 mil kilometros de Saturno y orbita dentro de su campo magnético. Es la radiación de la magnetosfera de éste que se cree que causa la descomposición química del hielo en la superficie y crea la atmósfera.

El líder del equipo de investigación, Ben Teolis, de la ciencia espacial y la División de Ingeniería del Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio, Texas, dijo que el hallazgo implica que el ambiente de oxígeno está relacionado con las lunas heladas de irradiación y puede ser común en todo el universo si la Luna tiene suficiente masa para mantener una atmósfera. Dijo que los hallazgos también pueden ayudar a los científicos a comprender cómo y por donde es probable que exista el oxígeno, lo que ayudará en la planificación de futuras misiones espaciales no tripuladas y tripuladas.

Cassini ha estado orbitando Saturno y sus lunas desde 2004 y voló sobre Rea a una altitud de 97 kilómetros en marzo de este año. De Saturno, sólo las lunas de Rea y Titán tienen suficiente masa para mantener, pero la atmósfera de Titán está compuesta principalmente de nitrógeno y metano, con sólo pequeñas cantidades de oxígeno y dióxido de carbono.

Los hallazgos fueron publicados en internet el 25 de noviembre en la revista Ciencia.