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El telescopio Hubble revela que un planeta extrasolar tiene agua

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por Julio García. 

Un equipo de científicos, utilizando información obtenida por el Telescopio Espacial Hubble, han logrado hacer el mapa más detallado de la temperatura de la atmósfera de un exoplaneta.

El mundo en cuestión es el WASP-43b, que tiene las dimensiones de Júpiter pero con una masa dos veces superior. Además órbita en torno a su estrella de forma mucho más lejana que como lo hace Júpiter.

Uno de los dos estudios logró crear un mapa muy detallado de la temperatura que prevalece en la superficie de este planeta. Para lograrlo, hicieron un mapa de las diferentes capas de su atmósfera. Otro de los estudios trazó un mapa de la cantidad y distribución del vapor de agua.

“Nuestras observaciones son las primeras en su tipo en términos de poder crear un mapa en dos dimensiones de la estructura térmica del planeta”, afirmó Kevin Stevenson de la Universidad de Chicago en Estados Unidos, quien añadió: “estos mapas pueden ser utilizados para restringir los modelos de circulación que predicen cómo el calor es transportado de la parte caliente del exoplaneta a su parte fría”.

WASP-43b tiene diferentes lados de noche y de día. Esto quiere decir que siempre está iluminada una de sus partes y la otra no (algo parecido a lo que sucede en la Luna con su cara oscura). El Telescopio Hubble también ha mostrado que este exoplaneta tiene vientos que pueden llegar a tener la velocidad del sonido y la superficie del lado que la da la luz puede llegar a calentarse hasta los 1,500 grados celcius (un calor tan abrazador que sería capaz de derretir hierro).

¿Pero cómo es que los científicos pueden determinar las características de la atmósfera de un planeta tan lejano?

La manera con la que logran esto es a través de la medición de la luz que emite la estrella que hospeda a este planeta. Lo que hacen los astrónomos es determinar los compuestos químicos que tiene la atmósfera a partir del análisis de la luz que se filtra por la atmósfera del planeta en cuestión. A esta técnica se le llama transmisión de espectroscopia y está basada en en el hecho de que la luz puede decirnos cuáles son los componentes químicos de los que está formada la atmósfera de cualquier planeta.

Para hacer el mapa aún más detallado, el equipo de investigadores también midió la abundancia de agua y la temperatura partiendo de diferentes longitudes. Para lograr llevar a cabo esto, utilizaron la precisión y la estabilidad que ofrece el Telescopio Hubble, el cual les dio la oportunidad de sustraer el 99,95% de la luz de la estrella madre, permitiendo así analizar con profundidad el total de la luz que que refleja el planeta. A esta técnica se le denomina emisión por espectroscopia.

El equipo también encontró que WASP-43b refleja muy poca de la luz de su estrella madre. Un atmósfera como esta en la Tierra, con nubes que reflejen la mayoría de la luz del Sol, no está presente en WASP-43b. Pese a ello, los astrónomos sí pudieron encontrar vapor de agua en grandes cantidades.

“El planeta se encuentra tan caliente que toda el agua en su atmósfera se evapora, en lugar de condensarse en nubes de hielo como sucede en Júpiter”, dice Laura Kreidberg, uno de los miembros del equipo y quien trabaja en la Universidad de Chicago.

Gracias a los estudios que se han hecho sobre los planetas que orbital el Sol, de nuestros vecinos cósmicos, los astrónomos han sido capaces de determinar que el agua juega un rol muy importante en la formación de los planetas gigantes como Júpiter, Saturno y Urano. Sin embargo, la abundancia  de este elemento vital en los planetas gigantes del Sistema Solar es poco conocida debido a que el agua se encuentra atrapada en forma de hielo, muy adentro en sus atmósferas lo que la hace muy dificil de investigar.

“Las sondas que hemos enviado a Júpiter no han sido capaces de penetrar lo suficiente en la atmósfera para obtener una medida clara de la abundancia de agua. Aunque en el caso de WASP-43b es diferente, ya que es en este planeta es más fácil seguir el rastro de agua”, comenta Derek Homeier. Poder seguir mejor el rastro de agua en este planeta puede deberse a que es un mundo mucho más caliente que Júpiter.

Los resultados de toda esta investigación han sido presentados en dos documentos diferentes. El que se refiere al mapa térmico de la atmósfera del planeta ha sido publicado el 9 de octubre de 2014 en la revista Science Express, y el otro, el que se refiere al mapa del contenido de la atmósfera, ha aparecido en el The Astrophysical Journal Letters del 12 de septiembre de 2014.

Referencia: http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2014/10/-hubble-captures-an-alien-planets-secrets-of-air-temperatures-water-vapor-a-first.html#more

 

 

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La mayoría del agua en la Tierra es más vieja que el Sol

agua

por Julio García.

Es un hecho que el agua está presente en nuestro Sistema Solar: no únicamente en la Tierra. Pero lo que hasta ahora no se sabía es que el vital líquido estuvo ahí desde antes del nacimiento del Sol.

El hallazgo sugiere que el agua está comúnmente incorporada en los planetas recién formados que se encuentran por toda la galaxia y más allá. Este nuevo descubrimiento significa que en otros sitios del universo podría haber vida, tal vez hasta en los lugares menos esperados.

“Las implicaciones de nuestro estudio son que el agua que se encuentra entre las estrellas ha sobrevivido el increíble proceso violento que implica el nacimiento de una nueva estrella. De hecho, el agua fue depositada en los planetas debido a este violento proceso”, afirma Ilse Cleeves, un astrónomo que estudia su doctorado en la Universidad de Michigan en Estados Unidos.

Hasta el momento, los astrónomos han confirmado la existencia de alrededor de 2,000 exoplanetas (planetas que se encuentran más allá del Sistema Solar) y  millones de ellos aún no se han detectado en las profundidades del espacio. En promedio, cada estrella de nuestra Vía Láctea hospeda al menos un planeta.

En este sentido, nuestro Sistema Solar tiene agua en abundancia y los océanos no solamente están presentes en la superficie de la Tierra sino también debajo de la superficie de las capas de hielo de la luna de Júpiter llamada Europa y del satélite de Saturno de nombre Enceladus. También podemos encontrar agua en los polos de Marte y hasta dentro de los cráteres de Mercurio (el planeta más cercano al Sol y que tiene una débil atmósfera).

Para Conel Alexander del Instituto Carnegie de Washington, “si el agua en el Sistema Solar primitivo estuvo presente en forma de hielo que venía del espacio interestelar, entonces es probable que este hielo, junto con los organismos prebióticos que contenían, deben ser abundantes en la mayoría de los discos protoplanterios que se formaron alrededor de las estrellas en formación”. Lo que Conel nos está diciendo es que la vida se puede formar, inclusive, si no existe un Sistema Solar ya formado. La vida pudo haber existido, pues, desde antes de que todos los planetas se formaran.

Pero hay que decir también que no toda el agua es H2O, ya que algunas moléculas de agua contienen deuterio: un isótopo muy pesado de hidrógeno que contiene un protón y un neutrón en su núcleo. (Los Isótopos pueden ser definidos como diferentes versiones de un elemento cuyos átomos tienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones. El más común isótopo del hidrógeno, conocido como protium, por ejemplo, tiene un protón pero no tiene neutrones).

Debido a que tienen diferente cantidad de masa, el deuterio y el protium se comportan de manera diferente cuando se producen reacciones químicas. Algunos ambientes son proclives a formar agua más pesada, incluyendo los lugares que son súper fríos como lo es el espacio interestelar.

Por otro lado, los científicos se dedican a crear modelos que simulan reacciones en un disco protoplanteario, en un esfuerzo por determinar si los procesos durante los primeros días en que se formó el Sistema Solar podrían haber generado las concentraciones de agua pesada observada actualmente en los océanos de la Tierra, en el material que forma a los cometas y en las muestras de meteoritos.

De todo esto se concluye que el agua en todo el Sistema Solar se pudo haber formado antes que el propio Sol. Si el agua estuvo presente antes de que se formaran los plantas, ¿pudo provenir la vida de otras partes del universo o de otros planetas como Marte? La respuesta a esta última pregunta, de dónde provino la vida realmente, es uno de los misterios que siguen sin responderse con certeza.

Lo que sí es cierto, a partir de lo que indica este estudio, es que la mayoría del agua en la Tierra es más vieja que el Sol. Esto ayudar a comprender mejor la formación de otros Sistemas Solares y, por que no, hasta podríamos encontrar alguna forma de vida primitiva o avanzada en alguno de estos planteas nuevos. De hecho, recientemente se acaba de descubrir vapor de agua en un planeta que se encuentra en una estrella cercana a la Tierra.

Referenciahttp://www.space.com/27256-earth-water-older-than-sun.html?cmpid=514630_20140925_32306396

El impacto de cometas crea los ingredientes para la vida, revela nuevo estudio

cometas 

Un grupo internacional de investigadores han confirmado que la vida realmente podría provenir del espacio.

 Para llegar a esta afirmación el equipo comprimió una mezcla de hielo, similar a la que se puede encontrar en cometas, para crear a partir de esto una mezcla de aminoácidos que son los ladrillos de la vida. Con esta mezcla realizaron después varias simulaciones en las super computadoras Rzcreal y Aztec.

La investigación, que comenzó desde 2010 a cargo del científico Nir Goldman, encontró que el impacto de los cometas de hielo sobre la Tierra hace millones de años, había producido material prebiótico como los aminoácidos. Estos compuestos son fundamentales para el desarrollo de la vida y sirven como piezas para producir proteínas. El trabajo de este científico pudo predecir que las moléculas simples encontradas en cometas (como agua, amoniaco, metanol, y dióxido de carbono), interactuaron con el material que había en la Tierra para formar compuestos más complejos y finalmente vida.

En el nuevo trabajo, en el que también participan investigadores del Imperial College de Londres, se realizaron una serie de experimentos parecidos a los que previamente había realizado Goldman y donde un proyectil es lanzado utilizando una pistola de gas que emite luz hacia una mezcla de hielo de cometa previamente preparada en el laboratorio. El resultado: la formación de un gran número de diferentes tipos de aminoácidos.

“Estos resultados confirman nuestras primeras predicciones del impacto que tiene bombardear con gas de luz material prebiótico”, afirmó Goldman.

Los cometas son conocidos por contener material orgánico que es precursor de loa aminoácidos. De hecho, la presencia del más simple aminoácido ha sido recientemente confirmada en el cometa Wild-2.

El equipo también encontró que cuerpos de hielo con los mismos componentes creados de impactos de cometas también han sido encontrados en el Sistema Solar exterior. Por ejemplo, Enceladus, una de las lunas de Saturno, contiene una mezcla de organismos muy simples y agua en forma de hielo.

Con toda esta información los científicos pueden concluir que es altamente probable que el impacto de un cometa viajando con la suficiente velocidad produciría suficiente energía para provocar la creación de compuestos orgánicos más complejos, incluyendo aminoácidos, en nuestro planeta.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Astrobiology Magazine. 

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Encuentran relación entre el viento solar y el agua de la Luna

Hace tres años, un grupo de científicos ayudó a descubrir agua en la superficie de la Luna. Este mismo equipo de investigación se encuentra actualmente investigando cómo es que el agua pudo llegar a nuestro vecino satélite y afirman, por increíble que parezca, que ha sido gracias al viento solar, que es un fluido continuo de partículas cargadas proveniente del Sol.

En 2011, Larry Taylor, del departamento de Estudios Planetarios y Terrestres de la Universidad de Tennesse, confirmó que los cometas eran la fuente de agua en la Luna. Este año, 2012, Yang Liu y el propio Taylor, han confirmado que el viento solar también es una fuente fundamental ya que es capaz de depositar átomos de hidrógeno  y protones con carga positiva en la superficie de la Luna que luego se combinan con el oxígeno [que de por sí existe] para crear agua.

“Cuando estos protones impactan en la superficie lunar con suficiente fuerza, lo que hacen es romper enlaces de oxígeno en los materiales del suelo y formar agua. Esto no sucede en la Tierra porque la atmósfera y el campo magnético nos protegen de ser bombardeados por estos protones, pero la Luna carece de esta protección al no poseer atmósfera”, dijo Taylor.

Para llegar a sus conclusiones, los investigadores utilizaron muestras lunares de las tres misiones Apolo, incluyendo una que fue traída por Neil Armstrong y donde se pudo analizar algo que lleva por nombre aglutinante. Un aglutinante o aglutinado -que se asemeja a un queso suizo sucio- es un producto único de la erosión espacial en el regolito lunar [los regolitos son materiales triturados en la superficie lunar]. El aglutinado fue elegido porque consiste en productos que contienen hidrógeno. Los científicos utilizaron espectroscopia infrarroja para confirmar la presencia del elemento químico hidroxilo. Luego, utilizaron un espectrómetro secundario de iones para obtener la cantidad total de hidoxilo y los orígenes del hidrógeno.

Así, pudieron descubrir que la mayor parte del agua en los aglutinados proviene del viento solar, confirmando así que este viento induce a la producción de hydroxilo que, a su vez, permite la presencia de agua. De este hallazgo también se deduce que es posible encontrar agua en cuerpos como satélites rocosos que no poseen atmósfera.

“Esto significa que es probable que exista agua en Mercurio y en asteroides como Vesta o Eros y aún en más lugares de nuestro Sistema Solar”, afirmó Liu. Estos cuerpos planetarios poseen muchos tipos de ambientes, pero todos tienen el potencial de producir agua. De hecho, la investigación reveló también que el viento solar contribuyó a la formación de agua congelada en los polos lunares y, es tanta, que la gran cantidad de H2O hace a nuestro vecino satélite el lugar idóneo para servir de hábitat para futuros exploradores de la Luna y como estación de gas.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: Daily Galaxy.

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El robot Curiosity encuentra un viejo cause de río en Marte

Fuente de la imagen: NASA.

La misión Curiosity de la NASA ha encontrado evidencias de una corriente de agua que alguna vez corrió por el área donde actualmente se encuentra el vehículo. Y esto es evidente por la grava que se ha depositado en lo que antiguamente fueron causes.

Los científicos se encuentran ahora estudiando las imágenes de rocas que se encontraron cimentadas dentro de una capa de roca conglomerada. El tamaño y la forma de las piedras les ofrecen pistas para poder determinar de qué tamaño eran los causes y a qué velocidad corría el agua dentro de ellos.

“Por el tamaño de los pedazos de grava que esta corriente llevó alguna vez, podemos determinar que el agua se movía a una velocidad de 3 pies por segundo, con una profundidad que alcanzaba el tobillo”, dijo William Dietrich, quien trabaja en la Universidad de Berkeley en California. Y quien también a señalado: “se han escrito una gran cantidad de documentos sobre los canales de Marte con hipótesis muy diferentes sobre los flujos de agua dentro de estos, pero esta es la primera vez que, de hecho, observamos agua transportada por grava. Esta es una transición de la especulación sobre el tamaño del material del cauce ha una observación directa de este fenómeno”.

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El lugar del hallazgo se encuentra entre el borde norte del cráter Gale y la base del Monte Sharp: una montaña situada dentro del cráter. La forma redonda de algunas rocas en el conglomerado de grava indican que estas fueron transportadas por largas distancias desde arriba del borde, donde un canal de nombre Valle de la Paz alimentaba el abanico pluvial.  Y la abundancia de canales en el abanico entre el borde y el conglomerado de grava sugiere que los flujos continuaron y se repitieron ininterrumpidamente a lo largo del tiempo.

El descubrimiento se pudo lograr luego de que la cámara que la Curiosity lleva en el mástil, examinara dos afloramientos de agua llamados “Hottah” y “Link”.

Por otro lado, la grava que forma estos conglomerados de roca tienen un tamaño que va desde un grano de arena (los más pequeños) hasta una pelota de golf (los más grandes). Muchos tienen forma irregular y forman ángulos mientras que otros poseen forma redonda.

“La forma que han adquirido nos indica que estos conglomerados de rocas han sido transportados y su tamaño nos muestra que no han sido transportados por el viento sino por agua fluyendo”, afirmó Rebeca Williams del Instituto de Ciencias Planterias de Tucsón, Arizona.

Gracias a los instrumentos que lleva abordo el vehículo Curiosity, los científicos han podido aprender más sobre la composición elemental del material, que hace que el conglomerado de grava se mantenga unido y revelando más características del ambiente húmedo que formó éstos depósitos. Las piedras en el conglomerado proporcionan una muestra que proviene de arriba del borde del cráter, por lo que el equipo también puede examinar y aprender sobre las características geológicas de la región.

La ladera del Monte Sharp, que se encuentra dentro del cráter Gale, será el objetivo principal de análisis del vehículo Curiosity, ya que aquí hay abundancia de arcilla y sulfatos minerales que ya han sido detectados desde órbita. Estos elementos resultan fundamentales para hacer preservar elementos químicos basados en el carbón que son indispensables  para la presencia de vida.

De hecho, como comenta John Grotzinger del Instituto de Tecnología de la Universidad de California, “una corriente larga donde pudiera haber fluido alguna vez agua, podría haber sido también una zona habitada por microorganismos”.

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Traducido y editado por Julio García.

Referencia: NASA

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