Planetas como la Tierra que giran en torno a estrellas pequeñas, con mayor probabilidad de albergar vida, revela estudio

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Planetas del tamaño de la Tierra, orbitando estrellas pequeñas, probablemente tengan campos magnéticos que los protegerían de la radiación que emite su astro y les ayudaría a mantener las condiciones de su superficie que ayudarían para que la vida se pueda desarrollar.  A esta conclusión han llegado astrónomos de la Universidad de Washington.

El campo magnético de un planeta emanaría del centro del planeta y ayudaría a desviar las partículas cargadas del viento solar, protegiendo a la atmósfera de diluirse y finalmente perderse en el espacio. Los campos magnéticos, que nacen por las temperaturas frías del interior de los planetas, podrían proteger la vida de radiaciones dañinas, como lo hace el campo magnético de la Tierra.

Las estrellas de poca masa son muy comunes en el universo. Los planetas que orbital este tipo de estrellas son fáciles de detectar por los astrónomos debido a que, cuando transitan, o pasan enfrente de su estrella, bloquean una larga fracción de la luz, mucho más larga que la luz que podría ser bloqueada de una estrella mucho más masiva. Pero debido a que este tipo de estrellas pequeñas no irradian mucha energía en su zona de habitabilidad (que es la zona donde un planeta que orbita adquiere el calor necesario para sustentar la vida), el planeta en cuestión debe de estar más cerca de su estrella para ser habitable.

Y un planeta tan cerca de su estrella es objeto del empuje gravitatorio que ejerce esta última, produciendo que el planeta adquiera una órbita de tipo ancla, donde la luz de la estrella solamente es emitida a una de las caras del planeta, tal y como sucede con la Luna, por ejemplo, donde hay una cara que siempre ver al Sol mientras que la otra siempre permanece en absoluta obscuridad.

En una investigación publicada el 22 de septiembre en la revista Astrobiología, el principal autor del trabajo, Peter Driscol, trató de determinar el destino de estos mundos a través del tiempo: “La pregunta que quiero hacer es, alrededor de estas estrellas pequeñas, donde la gente va a buscar planetas, ¿éstos planetas van a quedar rostizados por las mareas gravitacionales? Driscoll también tiene curiosidad sobre el efecto de estas mareas gravitacionales en los campos magnéticos por largos periodos de tiempo,

La investigación combinó modelos de interacciones orbitales y calor realizadas por el investigador Rory Barnes, profesor asistente de astronomía, con otros modelos de evolución térmica que suceden en el interior de los planetas.

Las simulaciones van desde estrellas con 1 masa solar (estrellas del tamaño del Sol) hasta estrellas con una masa menor. Mediante la fusión de sus modelos, Barnes afirmó que la idea fue “producir una imagen más realista de lo que está sucediendo dentro de estos planetas”.

Barnes comentó también que existe un sentimiento general en la comunidad astronómica respecto a que los planetas que tienen órbitas de tipo ancla tienen menos probabilidad de poseer un campo magnético protector y, por ende, están completamente a merced de su estrella.

Y lejos de ser dañino para el campo magnético del planeta, las órbitas ancladas de hecho ayudan a que la vida se pueda desarrollar sin problema en un determinado planeta.

Esto se debe a una cuestión un tanto contraintuitiva que tiene que ver con que entre más calor experimenta el manto de un planeta, mayor es su capacidad para disipar el calor. Este fenómeno, por consiguiente, enfría el núcleo del planeta y ayuda a crear campos magnéticos que, como hemos dicho, ayudarían a crear las condiciones necesarias para la formación de vida.

Barnes ha afirmado que en las simulaciones por computadora es posible generar campos magnéticos que provocarían un aumento en la posibilidad de vida.

“Estos resultados preliminares son prometedores, pero aún seguimos sin saber como cambiarían en planetas como Venus, donde el lento enfriamiento está obstaculizando la creación de un campo magnético. En el futuro, los campos magnéticos de los planetas extrasolares podrían ser observados, de tal suerte que veremos un interés mucho mayor de los científicos en este tema tan importante”, afirma Barnes.

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Traducido y editado por Julio Moll. 

Referencia: http://www.astrobio.net/topic/deep-space/cosmic-evolution/earth-like-planets-around-small-stars-likely-have-protective-magnetic-fields-aiding-chance-for-life/

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Nuevas evidencias sugieren que las partículas subatómicas podrían desafiar el Modelo Estándar

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El Modelo Estándar de la física de partículas, el cuál explica la mayoría de las interacciones y comportamientos de las partículas subatómicas, se ha mantenido notablemente bien durante varias décadas. Esta teoría de largo alcance tiene algunas deficiencias, una de ellas es que la fuerza de gravedad no puede integrarse bien  en el modelo estándar. Con la esperanza de revelar partículas y fuerzas que no son estándar, los físicos han estado en la búsqueda de las condiciones y el comportamiento que directamente violan el modelo estándar.

Ahora, un equipo de científicos que trabajan en el acelerador de partículas más grande del mundo, que se encuentra en la frontera entre Francia y Suiza, mejor conocido como CERN, han encontrado nuevas pistas de la existencia de partículas (leptones, para ser más precisos), que están siendo tratados de forma extraña ya que no han sido predichas por el modelo estándar. El descubrimiento, que se encuentra listo para ser publicado el 4 de septiembre de 2015 en la revista Physical Review Letters, podría probar la existencia de partículas que no se rigen bajo los principios de este modelo.

El equipo, que incluye a físicos de la Universidad de Maryland, quienes han hecho contribuciones claves para el estudio, analizaron datos que fueron coleccionados por el Gran Acelerador de Partículas. Los científicos se han encargado de analizar el decaimiento del meson B: proceso que produce partículas de luz, incluyendo a dos tipos de leptones: el leptón tau y el muon. Al contrario que su lepton estable, al que conocemos como electrón, los leptones tau y los muones son altamente inestables y rápidamente decaen en fracciones de segundo.

En este sentido, de acuerdo al concepto del Modelo Estándar llamado “universalidad del leptón”, que asume que los leptones son tratados de igual manera por todas las fuerzas fundamentales, el decaimiento del leptón tau y del muon suceden a la misma velocidad, una vez corregida su diferencia de masas. Sin embargo, el equipo encontró una pequeña pero notable diferencia en las tasas predichas de decaimiento. sugiriendo que las actuales fuerzas o partículas podrían estar interfiriendo en el proceso.

“El modelo estándar afirma que el mundo interactúa con todos los leptones de la misma manera. Hay una democracia ahí. Pero no hay garantía de que esto sea verdad si descubrimos nuevas partículas o nuevas fuerzas”, afirma uno de los investigadores que se han hecho cargo de escribir el artículo. “La universalidad del leptón está realmente consagrada en el Modelo Estándard. Si esta universalidad se rompe, podemos decir que hemos encontrado evidencia de un nuevo modelo no estándar.

El resultado del LCHb se suma al descubrimiento de un decaimiento previo, uno que se hizo a través del experimento BaBar del Centro de Aceleración Lineal de la Universidad de Stanford, que sugiere una desviación similar a las predicciones realizadas por el Modelo Estándar.

“Los experimentos fueron hechos en ambientes totalmente diferentes, pero ambos reflejan el mismo modelo físico. Esta respuesta otorga una importante independencia de las observaciones”, explicó el coautor del estudio Brian Hamilton.

“Mientras que estos resultados tomados juntos son muy prometedores, la observación del fenómeno no podría considerarse una verdadera violación del modelo Estándar mientras no se hagan futuros experimentos para verificar las observaciones”.

“Estamos planeando una gama de otro tipo de medidas. El experimento LHCb está obteniendo más información durante su segunda puesta en funcionamiento ahora mismo. Estamos trabajando en actualizaciones en el detector LHCb para los próximos años. Si este fenómeno es corroborado, tendremos décadas de trabajo por delante. Podría llevarnos a lugares aún desconocidos de la física teórica y hacia nuevas maneras de observar el modelo estándar y el modelo no estándar de la física”, afirma otro de los investigadores.

Con el descubrimiento del bosón de Higgs, (la mayor pieza perdida del Modelo Estándar de la Física), los físicos están buscando ahora fenómenos que no estén relacionados, que se desvíen, de las predicciones del Modelo Estándar. Los investigadores están emocionados con el futuro. Y es que la física teórica se mueve hacia terrenos aún desconocidos.

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Traducido y editado por Julio Moll. 

Referencia: http://phys.org/news/2015-08-evidence-subatomic-particles-defy-standard.html

 

Encuentran planeta parecido a Júpiter

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Una de las mejores maneras de aprender cómo evolucionó nuestros Sistema Solar es observar a un sistema estelar joven en sus primeras etapas de desarrollo. Recientemente, un equipo de astrónomos, que incluye a investigadores de la NASA, descubrió un planeta parecido a Júpiter con un sistema solar también joven que servirá para comprender mejor cómo se formó nuestro propio Sistema Solar.

El nuevo planeta, llamado 51 Eridani, es el primer exoplaneta descubierto por el “Gemini Planet Imager” (GPI), un nuevo instrumento operado por una colaboración internacional el cual está instalado en el telescopio de 8 metros South Gemini Telescope que se encuentra en Chile. El GPI  ha sido diseñado especialmente para descubrir y analizar planetas jóvenes que se encuentran muy alejados. Planetas que orbitan estrellas jóvenes a través de una técnica llamada “imagen directa”, en donde los astrónomos utilizan óptica adaptativa para hacer la imagen más nítida de una estrella determinada. Lo que hace esta interesante técnica es bloquear la luz que produce la estrella en la cual se encuentra el planeta que la orbita. Poca luz que se produce es analizada y los brillantes puntos indican la posibilidad de que en ese lugar existe un planeta.

Otros métodos de detección planetaria son indirectos, como el llamado método de tránsito utilizado por el telescopio Kepler de la NASA, en donde se mide la disminución de la cantidad de luz cuando un planeta pasa enfrente de su estrella.

Los astrónomos han podido determinar también que el astro 51 Eridani es joven y tiene una edad de apenas 20 millones de años, esto hace posible que la detección del planeta haya sido fácil. Cuando los planetas chocan, el material que cae en el planeta se calienta y libera energía. Dentro de los próximos cientos de millones de años, el planeta irradiará energía en forma de luz infrarroja.

Las observaciones a través del GPI han revelado, además, que 51 Eridani B posee dos veces la masa de Júpiter. Otros planetas que han sido observados tienen hasta 5 veces más masa que Júpiter o más. Adicionalmente, además de ser el exoplaneta con menor masa detectado, también es el más frío, con 800 grados Fahrenheit, mientras que otros suelen tener 1,200 grados Fahrenheit. También se ha detectado en Eridani B una atmósfera muy poderosa compuesta principalmente de metano.

En descubrimientos previos de planetas como Júpiter se han encontrado pocas muestras de metano, bastante más diferente de las firmas que distinguen del metano que se puede observar en los gigantes gaseosos en nuestro sistema solar como Saturno, Júpiter o Neptuno.

En la atmósfera de los planetas fríos y gigantes de nuestro sistema solar, el carbono es encontrado en forma de metano, y a diferencia de muchos exoplanetas donde el carbono se ha encontrado en forma de monóxido de carbono. “Desde que se descubriera que la atmósfera de 51 Eridani B es rica en metano, esto significa que este planeta se convertirá en uno de los primos de Júpiter”, afirma Mark Marley, astrofísico de la NASA.

Adicionalmente, además de que el GPI expande nuestro conocimiento sobre planetas fuera del Sistema Solar, también ofrece pruebas interesantes sobre cómo se puedo haber formado éste. Así, los astrónomos consideran que los planetas gigantes en nuestros propio Sistema Solar se formaron a partir de crear un gran centro o núcleo hace unos millones de años. Posteriormente, ese centro empezó a atraer, gracias a la fuerza de gravedad, grandes cantidades de hidrógeno y otros gases para formar una atmósfera. Pero los planetas como Júpiter que han sido descubiertos son mucho más calientes de lo que los modelos han predicho, dando pistas de que estos se formaron más rápido en la medida en que la materia colapsa rápidamente para crear un planeta muy caliente. Ésta es una importante diferencia ya que, utilizando el GPI para estudiar más sistemas solares jóvenes como 51 Eridani, ayudará a los astrónomos a comprender la formación de nuestros planetas vecinos, y que tan común esos mecanismos de formación planetaria se producen a lo largo y ancho del universo.

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Traducido y editado por Julio García. 

Referencia: http://www.nasa.gov

 

 

 

El robot Philae, que se posó sobre un cometa, vuelve a entrar en funcionamiento

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por Julio Moll

Luego de estar algunos meses sin contacto con la Tierra, hace apenas unos días el robot Philae de la Agencia Espacial Europea, volvió a establecer comunicación con el centro de control que se dedica a seguirle el rastro.

La noticia ha causado revuelo porque supone que la misión podría continuar sin contratiempos y nos otorgaría una nueva visión de lo que en realidad es un cometa.

La sonda Rosetta, junto con el robot Philae, fueron lanzados al espacio el 2 de Marzo de 2004. Desde esa fecha han seguido una trayectoria muy puntual que los ha llevado a la superficie del cometa 67P/Churiumov-Guerasimenko-

Tanto el orbitador (Rosetta), como el aterrizador (Philae) cuentan con un basto número de instrumentos abordo que les permitirán analizar minuciosamente al cometa y sus características De hecho Philae cuenta con una perforadora para tomar muestras. Cuando la misión estuvo en peligro, se planteo la posibilidad de que ese instrumento tampoco tendría la posibilidad de tomar muestras. Afortunadamente, y como hemos dicho, todo parece indicar que la misión va por buen camino.

La importancia de analizar cometas estriba en que reflejan la forma que tenía nuestro Sistema Solar en el pasado. Un dato interesante es que la estructura de un cometa no tiende a variar: han permanecido iguales desde hace unos 4,000 millones de años. De ahí que, estudiarlos, sea una tarea fundamental para la ciencia.

En este sentido, el objetivo primordial de la misión, que durará varios años, será investigar la composición y las características de 67P/Churiumov-Guerasimenko, lo que, a su vez, podría traer luz sobre la composición de los propios cuerpos que conforman a nuestro sistema solar. Uno de los instrumentos abordo es el llamado instrumento ALICE, que permitirá analizar los gases y la cola del cometa, también medirá la cantidad de agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono. Y a través de un espectrómetro de masa, el instrumento COSIMA analizará el polvo expulsado por el cometa, para determinar así si son compuestos orgánicos o inorgánicos. Estos son tan solo algunos de los experimentos que van abordo de Philae y Rosetta.

Por otro lado, algunas hipótesis se aventuran a señalar que los cometas pudieron haber traído el agua a la Tierra y la pregunta que todavía se hacen los científicos es si la propia vida pudo haber llegado a través de dichos cuerpos. Tal vez, a través de pequeños microorganismos que, lentamente, comenzaron a ser más complejos hasta lograr producir vida cada vez más rica y con mayor complejidad en una cadena evolutiva que parece imparable. Lo que también resulta fundamental preguntarse es si los microorganismos pueden sobrevivir a las condiciones de alta radiación que se experimenta cuando se está en el vacío del espacio exterior. Para contestar a esta pregunta se han realizado varias pruebas, muchas de ellas en la Estación Espacial Internacional, que apuntan a que los microorganismos sí que pueden sobrevivir a las condiciones adversas del espacio exterior. Evidentemente, se tendrán que hacer más pruebas para demostrar hasta que punto los organismos complejos como los mamíferos o los propios seres humanos somos capaces de tolerar dicho nivel de radiación.

Por lo pronto, solamente esperamos que la misión Rosetta, impulsada por la Agencia Espacial Europea, llegue a buen puerto y finalmente nos permita conocer mejor cuál ha sido nuestro pasado.

La vida más allá de la Tierra no parece existir en 100,000 galaxias, revela estudio

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Después de buscar en alrededor de 100,000 galaxias signos de una avanzada civilización extraterrestre, un equipo de científicos, utilizando observaciones del telescopio WISE de la NASA, no han encontrado, hasta el momento, ningún tipo de evidencia.

“La idea detrás de nuestra investigación es que, si una galaxia entera ha sido colonizada por una civilización avanzada, la energía producida por esta civilización sería detectable en frecuencias de microondas cercanas al rojo, exactamente el tipo de radiación que el satélite WISE ha sido diseñado para detectar pero para otros propósitos astronómicos”, afirma Jason T. Wright, profesor asistente de la Universidad de Penn.

Fue en los años 60 cuando el físico teórico Freeman Dyson propuso que una civilización avanzada más allá de la Tierra podría ser detectada a partir de las emisiones que esta produjera en el infrarrojo medio. Y es gracias al telescopio WISE, como a los trabajos de Roger Griffith, como se ha podido descartar esta posibilidad, es decir, que hasta la fecha no existe ninguna civilización que emita en el infrarrojo algún tipo de señal que arroje luz sobre su propia existencia.

De cualquier manera, afirma Wright, que el equipo no haya detectado la presencia de alguna civilización en alguna de estas galaxias, es un muy interesante resultado científico. “Nuestros resultados significan que, de las 100,000 galaxias que WISE ha podido analizar con suficiente detalle, ninguna de ellas está poblada por una civilización avanzada. Esto es interesante porque muchas de estas galaxias tienen miles de millones de años de existir, por lo que sería muy fácil que tuvieran una civilización viviendo en su seno. Pero probablemente sí existan pero no tienen la suficiente energía para poder emitir en el infrarrojo”, señala.

Hay que decir que la búsqueda de vida en otras planetas, o en otras galaxias, no se limita únicamente a lo que se puede detectar en regiones del infrarrojo, sino que también se utilizan ondas de radio, en otras longitudes de onda, para lograrlo. Recordemos que a lo largo y ancho del mundo existen radiotelescopios, como el de Arecibo en Puerto Rico, que se dedican a buscar vida en otros planetas a partir de las ondas de radio que una civilización lejana pudiese emitir. Un ejemplo concreto de esta búsqueda es el proyecto SETI, el cual surgió en 1970 bajo el patrocinio de la NASA, y que cuenta con una gran comunidad en internet (más de 5 millones de usuarios) que desde sus computadoras se dedican a ayudar a la organización a buscar la presencia de vida en otros planetas. Hasta el momento no han tenido mucha suerte pese a que la búsqueda continúa.

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Antenas del telescopio Allen en California.

De hecho, existe un proyecto bastante ambicioso llamado The Allen Telescope Array, liderado por el Instituto SETI y el Laboratorio de Radioastronomía de la Universidad de Berkley en California que busca encontrar vida en otros planetas a partir de un arreglo interferométrcio conformado por 350 pequeños platos que sirven como antenas. El 11 de octubre de 2007 se hizo la primera prueba con 47 de las 350 antenas.

Lo valioso de este tipo de telescopios es que cada una de estas antenas están interconectadas entre sí, trabajan al unísono, convirtiéndolo en uno de los radiotelescopios más grandes y poderosos del mundo, el cual también será utilizado para otro tipo de observaciones astronómicas.

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Traducido y editado por Julio García. 

Referencia: http://www.astrobio.net/topic/deep-space/alien-life/search-for-advanced-civilizations-beyond-earth-finds-nothing-obvious-in-100000-galaxies/